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Como a Inteligência Artificial auxiliará na Construção Civil?

A indústria da construção está recebendo uma nova mão amiga: a inteligência artificial. Com o passar dos anos, formas cada vez mais avançadas de tecnologia estão entrando em nossos locais de trabalho, oferecendo uma riqueza de eficiência e informações em um piscar de olhos.

As máquinas agora são capazes de exibir seu próprio senso de inteligência reunindo dados, processando e concluindo com base nesses dados. Tal processo é inestimável para a construção, pois permite um certo grau de previsão baseado nas informações fornecidas pela inteligência artificial.

Analisando detalhadamente como a inteligência artificial está melhorando e apoiando o setor de construção, a Oasys, uma fornecedora de soluções para muros de arrimo, investigou as quatro categorias principais de inteligência artificial na indústria da construção, confira abaixo:

Estágios de planejamento

A inteligência artificial auxilia o processo de criação do plano de construção. O equipamento autônomo é considerado como IA, pois, está ciente de seu entorno e é capaz de navegar sem a interferência humana. Nos estágios de planejamento, a máquina de inteligência artificial pode inspecionar um local de construção proposto e coletar informações suficientes para criar mapas 3D, projetos e planos de construção.

Graças à inteligência artificial, um processo que levou semanas para ser concluído agora leva apenas um dia. Isso ajuda a economizar tempo e dinheiro das empresas na forma de trabalho.

Escritório

A inteligência artificial também é um ativo no escritório. Por exemplo, os trabalhadores podem inserir dias de doença, vagas e saídas repentinas em um sistema de dados e adaptar o projeto de acordo. A IA entenderá que a tarefa deve ser transferida para outro funcionário e fará isso por conta própria.

Construção em curso

Graças a uma riqueza de informações à sua disposição, a inteligência artificial pode manter os engenheiros atualizados sobre os melhores métodos para utilizar em projetos. Por exemplo, se os engenheiros estivessem trabalhando em uma nova ponte proposta, os sistemas de inteligência artificial poderiam aconselhar e apresentar um caso de como a ponte deveria ser construída.

Isto é baseado em projetos passados nos últimos 50 anos, bem como na verificação de esquemas pré-existentes para as fases de projeto e implementação do projeto. Ao ter essas informações à mão, os engenheiros podem tomar decisões cruciais com base em evidências que eles podem não ter tido à disposição anteriormente.

A IA também impulsionou as condições do local de trabalho: as máquinas autônomas do local permitem que o motorista fique fora do veículo enquanto ele trabalha em alturas perigosas. Usando sensores e GPS, o veículo pode calcular a rota mais segura.

Após a conclusão

A inteligência artificial é frequentemente tecida no prédio que ajuda a criar e é usada mesmo após a conclusão do projeto dentro do prédio. Somente nos EUA, US $ 1,5 bilhão foram investidos em 2016 por empresas que buscam capitalizar esse mercado em crescimento.

No final de 2017, por exemplo, os hotéis Wyn viram um Amazon Echo instalado em cada um dos quartos do hotel Las Vega. Esses dispositivos podem ser usados para aspectos da sala, como iluminação, temperatura e qualquer equipamento audiovisual contido na sala.

Esses sistemas também podem ser usados em ambientes domésticos, permitindo que os proprietários controlem os aspectos de suas residências por meio de comandos de voz e sistemas que controlam todos os componentes eletrônicos de um único dispositivo.

BIM e VA

O BIM (modelagem de informações de construção) é um desenvolvimento fantástico em inteligência artificial que permite que o processo de construção, o planejamento, as principais decisões e os dados históricos de um edifício sejam registrados até a sua demolição.

O VA (um assistente virtual) pode ser usado para adicionar uma natureza mais conversacional às informações fornecidas pelo BIM. Combinando VAs ao lado de NFC (comunicação de campo próximo), os VAs podem receber informações adicionais para o próprio edifício em tempo real a partir de vários sensores no edifício. Por exemplo, se houvesse problemas estruturais com um edifício, os VAs poderiam informar aos engenheiros especificamente onde estava o problema e como ele poderia ser consertado.

A integração de VAs e AIs trabalhando de forma integrada com engenheiros permite que as empresas economizem dinheiro e tempo. Os IAs também podem ajudar a substituir mão-de-obra redundante para permitir que a indústria faça economias de eficiência que não eram possíveis antes que esse tipo de tecnologia existisse.

À medida que o futuro da IA se torna mais uma realidade dentro da construção, só o tempo dirá o quanto dependeremos das máquinas inteligentes que teremos que ser para construir projetos de construção inovadores.

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O que é realidade aumentada e como ela pode ajudar as Construtoras?

Todo mundo conhece a realidade virtual, mas você já considerou como a realidade aumentada na construção e na arquitetura poderia ajudar sua empresa?

A realidade aumentada (RA) é uma visão copiada e viva de um ambiente físico, do mundo real, cujos elementos são aumentados (ou suplementados) por informações sensoriais geradas por computador. A realidade virtual substitui o mundo real por um simulado, enquanto a realidade aumentada toma o mundo real e acrescenta a ele – no caso da arquitetura – um modelo 3D do seu design.

Com a ajuda da avançada tecnologia de realidade aumentada, como visão computacional e reconhecimento de objetos, as informações sobre o mundo real circundante do usuário tornam-se interativas e podem ser manipuladas digitalmente. Na realidade aumentada, o software de computador deve derivar coordenadas do mundo real, independente da câmera ou das imagens da câmera.

A realidade aumentada em projetos de construção e arquitetura envolve a colocação de um modelo 3D de um projeto proposto em um espaço existente usando dispositivos móveis e modelos 3D. AR tem sido usado em jogos de vídeo e entretenimento de mídia por um período muito mais longo de tempo para mostrar uma imagem real interagindo com um criado a partir de gráficos de computador. Sua utilização amadureceu nas indústrias de arquitetura e construção civil quando empreiteiros como a BNBuilders de Seattle começaram a usá-lo para mostrar aos clientes desenhos propostos no contexto das condições existentes usando iPads da Apple e outros dispositivos móveis em um canteiro de obras.

Ver o Autodesk Revit ou outro modelo 3D no contexto ajuda muito no planejamento de espaço e na visualização de projetos. O AR estava restrito principalmente a empresas de arquitetura, engenharia e construção com grandes grupos tecnológicos que podiam passar horas integrando modelos Revit com modelos caseiros de motores de jogos 3D, mas a tecnologia já foi democratizada e está disponível em projetos de pequenas empresas e até mesmo proprietários podem tirar proveito disso.

A Realidade Virtual da JBknowledge, uma empresa de tecnologia anteriormente conhecido por trazer subcontratados e postos de trabalho em conjunto, é um aplicativo AR móvel disponível em uma base por projeto. Ele pode colocar um modelo 3D em contexto, visível em um dispositivo iOS ou Android, seja em um conjunto 2D de planos, na frente de um local real ou até mesmo em uma imagem do local do seu projeto. Os usuários se concentram em um determinado design ou arquivo de plano com a câmera em seu dispositivo móvel; Em seguida, o aplicativo reconhece o design e a tela se sobrepõe a um modelo virtual de como o projeto será exibido após a conclusão. Qualquer um pode ver um modelo do Revit em contexto (os desenhos do Revit devem ser importados em um formato diferente para serem reconhecidos), em uma visão completa de 360 graus.

A realidade aumentada também tem uma riqueza de usos de design e construção além da visualização. Ele pode ser usado para análise de projeto para detectar conflitos virtualmente percorrendo seu modelo completo. Ele se encaixa no projeto de revisão de construtibilidade ao permitir que o arquiteto e o contratado colaborem em mudanças que devem acontecer entre o projeto e a construção devido a problemas de capacidade de construção. Pode até ajudar na pré-fabricação de componentes de construção.

Um uso muito citado de AR veio após o terremoto de Christchurch em 2011 na Nova Zelândia. A Universidade de Canterbury lançou o CityViewAR, que permitiu aos urbanistas e engenheiros visualizar os edifícios que foram destruídos no terremoto. Isso deu aos planejadores uma ótima referência para o que costumava estar lá, enquanto também os deixava avaliar a devastação que o terremoto deixou para trás. Desde então, tem sido usado como ferramenta em toda a Austrália para a construção e investigação de terremotos.

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5 Vantagens do uso da Realidade Virtual na Construção

Em 1974, o autor de ficção científica Arthur C. Clarke, a mente brilhante por trás de 2001: Uma Odisséia no Espaço e o Fim da Infância, deu uma entrevista na qual descreveu nossa Internet moderna com precisão assustadora: poder acessar registros bancários, reservar ingressos para o teatro e mais tudo a partir de um pequeno console (embora ele não mencionasse os smartphones).

Como as primeiras previsões de Clarke sobre a Internet, os prognósticos sobre o uso da realidade aumentada na construção prometem grandes coisas: melhor eficiência do projeto, maior segurança do trabalhador e novas formas de projetar estruturas.

A ideia de empregar uma “visão” ao vivo do ambiente circundante que pode ser aumentada por informações sensoriais geradas por computador já existe há algum tempo – mas, embora ainda não tenha atingido massa crítica na indústria da construção, não está longe disso. Aqui estão algumas dicas sobre onde o AR e VR estão em construção em 2019.

 

  1. Reduzindo Erros de Coordenação de Design com VR, AR

À medida que os prédios se tornam cada vez mais complexos – e as margens de lucro da construção aumentam -, adotar AR e VR para detectar erros de coordenação de projeto se tornará essencial, argumentam Jeff Jacobson e Jim Dray. Seja detectando quando o HVAC foi instalado erroneamente através de um espaço projetado para um sistema elétrico ou identificando elementos ausentes, o AR pode ajudar a reduzir os pedidos de correção desnecessários. Ao vincular as anotações clicáveis a um banco de dados BIM maior, os gerentes de construção poderiam usar fones de ouvido inteligentes ou telefones de última geração para adicionar “lembretes” tanto para os funcionários quanto para os designers no escritório.

  1. AR, VR e Modelagem 3D: Tecnologia na Indústria da Construção

Como uma das indústrias menos informatizadas, a construção tem muita coisa para fazer, e é por isso que o consórcio Innovate UK contribuiu com £ 1 milhão (US $ 1,31 milhão) para o desenvolvimento de AR. O objetivo final é criar um Sistema de “Trabalhadores Aumentados” que use AR para melhorar a eficiência durante cada etapa do processo de construção, que funcionará lado a lado com capacetes inteligentes e aplicativos móveis. Como autor Steve Mansour vê, os benefícios da AR e tecnologias relacionadas são urgentemente necessários na indústria da construção, e resistência à sua adoção faz fronteira com o “sem sentido”.

  1. Como a realidade aumentada irá inovar a visualização do BIM

Embora o AR em construção ainda não tenha amadurecido, a rápida evolução tecnológica e a capacidade de apresentar dados BIM tornam-no claramente uma “plataforma ideal de visualização”, diz Kyle Mallinger. Desde a ativação de informações de manutenção de edifícios em tempo real até o aprimoramento da colaboração entre equipes de construção e projetistas, a combinação de AR e BIM acabará se tornando viável para projetos de todas as escalas – e o resultado transformará completamente o setor.

  1. Realidade virtual e aumentada na construção

A ISG, empresa global de serviços de construção, abraça totalmente a AR e a VR para se manter competitiva, e é por isso que ela usa um scanner a laser para registrar cada centímetro quadrado de um prédio antes de fechar um projeto. Esse uso de AR ajuda a empresa a validar arquivos de projeto e também fornece aos clientes e operadores das instalações um registro permanente do edifício. Enquanto isso, a empresa está pensando no futuro – uma em que a robótica e a AR trabalham juntas em canteiros de obras.

  1. Realidade Aumentada na Construção Permite que Você Veja Através das Paredes

Isso pode evocar o treinamento de Luke Skywalker com Obi-Wan Kenobi no Millennium Falcon, mas o Capacete Inteligente DAQRI não exige que o usuário tenha conhecimento prático da Força. O dispositivo AR de mãos livres permite que os usuários “vejam” eficazmente através de paredes em canteiros de obras, permitindo que os trabalhadores vejam relações espaciais com mais precisão e identifiquem os conflitos, elétricos e hidráulicos (MEP) mais cedo. Atualmente sendo testado durante a construção de um centro médico em Minneapolis, o capacete vem equipado com o Autodesk BIM 360.

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Uso de DRONES na construção: Economia de tempo e dinheiro

O mercado de drones sofreu uma expansão incrível nos últimos anos. Modelos amplamente disponíveis, que custam bem abaixo de US$ 2.000, contribuíram para um aumento nas vendas, de US$ 44 milhões em 2013 para um valor estimado de US$ 1,3 bilhão no ano passado.

Do lado do consumidor, é um boom impulsionado por hardware: drones baratos que se encaixam em uma mochila e voam com controles semelhantes a videogames. Mas para empresas – especialmente empresas de construção – que querem usar drones, a democratização tem sido impulsionada por avanços em software e dados.

Muitas empresas se especializam em serviços baseados em aplicativos e nuvem que coletam dados e imagens para uso em canteiros de obras. Funciona assim: um aplicativo em um tablet permite que rotas de voo automatizadas digitalizem uma determinada área. Essa varredura é então carregada em um mecanismo de fotogrametria baseado na nuvem que captura as imagens não processadas e as processa em formulários de mapas e modelos, que são compartilhados por meio de uma plataforma baseada na web.

Depois de carregados, esses dados retornam como TIFFs e outros formatos de fotografia, mapas topográficos, nuvens de pontos e arquivos de malha 3D. O resultado é dado quase em tempo real do que está acontecendo em um canteiro de obras – que pode ser atualizado diariamente, oferecer fidelidade visual dentro de uma polegada e integrar-se ao Autodesk BIM 360 e GIS. Esses dados permitem comparações de estruturas construídas com modelos de projetistas para planejar o trabalho e detectar erros antes que se tornem cronicamente caros de serem consertados.

De acordo com a DroneDeploy, empresa de dados de drones, o uso de drones em canteiros de obras aumentou em mais de 200% no ano passado. Gil Mildworth, vice-presidente de desenvolvimento de negócios da empresa de dados de construção SiteAware, diz: “Hoje não há mais dúvida se o uso de drones na construção é algo que agrega valor. É tudo sobre os dados capturados e como extrair os insights certos como parte de um fluxo de trabalho de construção integrado”.

Bill Bennington, gerente nacional de qualidade da PCL Construction, ajudou a criar o programa interno de drones da empresa há dois anos e agora tem quase 30 pilotos certificados voando nos Estados Unidos e no Canadá. Mas a princípio, a eficácia do programa foi incerta. “Eu vi equipes de projeto tentando encontrar problemas que poderiam resolver com um drone para justificar o investimento inicial”, diz Bennington. “Agora, não temos mais grandes conversas de ROI, porque as vantagens foram obtidas por equipes de projeto que dependem muito de dados de drones para comunicações cotidianas e reuniões de coordenação de projetos.”

Em qualquer projeto de construção, os três principais fatores de eficiência são tempo, qualidade e custo – e os drones podem ajudar em cada um deles. Fundamentalmente, um drone pode se mover através de um local mais rápido do que uma pessoa, riscando o céu sem ter que atravessar trincheiras e caminhões estacionados ou subir lentamente os andaimes.

Bennington diz que, para visualizações de realidade aumentada e realidade virtual de imagens de drones, a PCL gerencia imagens em malha 3D e em nuvem de pontos 3D de edifícios em construção com a plataforma de drone baseada na Web do 3DR, Site Scan. Quando a equipe está pronta para sobrepor o ambiente construído no modelo de design, eles fazem o download dos arquivos de nuvem de pontos / malha e os abrem em produtos da Autodesk, como o Revit ou o ReCap . “No passado, as malhas 3D e as nuvens de pontos estavam disponíveis apenas para aqueles que foram treinados para operar software sofisticado e caro”, diz ele. “Agora, as malhas 3D e as nuvens de pontos estão acessíveis a qualquer pessoa no projeto”.

Hugh McFall, gerente de marketing de produtos da 3DR, oferece mais exemplos de projetos sendo simplificados com a ajuda de drones: 3DR trabalhou com o Departamento de Transportes do Arizona para usar seu aplicativo Site Scan para pesquisar um local para um projeto de substituição de ponte, reduzindo o tempo de pesquisa de um dia inteiro ou mais a apenas 30 minutos. No Qatar, a Arcadis usou o Site Scan para realizar medições de estoques de terraplenagem para uma rodovia, completando o trabalho 10 vezes mais rápido que o normal. Os notáveis projetos de clientes 3DR incluem o uso de drones pelo empreiteiro Trubeck para capturar imagens aéreas para modelos construídos e relatórios de progresso à medida que constrói a nova sede da Uber em São Francisco.

Os mecanismos de fotogrametria baseados na nuvem que traduzem os dados do drone em formatos utilizáveis também automatizam o que já foi um processo mais manual. Por exemplo, o mecanismo de fotogrametria em tempo real do DroneDeploy não precisa ser transferido para a nuvem: seu recurso Live Map une mapas em 2D à medida que o drone voa processando imagens sem uma conexão com a Internet, fornecendo insights instantâneos.

Uma vez que essa imagem é compartilhada em uma plataforma baseada na Web, ela está disponível para equipes inteiras de projeto, com permissões escalonadas e restrições de acesso. “Os dados do Drone permitem que as pessoas que não estão no canteiro de obras contribuam”, diz Mike Winn, CEO da DroneDeploy.

Tipos diferentes de câmeras adicionam novas funcionalidades. Câmeras térmicas, por exemplo, são particularmente úteis para a inspeção de painéis solares para detectar vazamentos de calor ou problemas de impermeabilização em fachadas e para monitorar o concreto em cura.

Mesmo antes do início da construção, os dados dos drones podem tornar o futuro canteiro de obras mais seguros. Bennington diz que os dados e as imagens dos drones são críticos na montagem dos planos de logística do local e na orientação de novos contratados para os protocolos de segurança. Em vez de apontar para um mapa grosseiro do local, ele pode conduzir os construtores por meio de uma representação 3D (ou dupla) do projeto.

A PCL usa drones para outras medidas de segurança, como a medição de contornos e classes de locais existentes, para gerenciar ativamente o escoamento e manter as devidas liberações dos serviços públicos existentes. Mas o benefício de segurança mais óbvio é que os construtores não precisam dimensionar prédios inacabados para inspeções de garantia de qualidade. “A queda é a causa mais comum de acidentes na construção”, diz McFall. “Pilotar um drone, em vez de colocar alguém em perigo, é uma maneira fácil e econômica de manter sua equipe de campo segura”.

Um próximo passo intuitivo para os drones é interagir fisicamente com as estruturas; já, drones estão sendo usados para deitar turbinas eólicas. Mas a interoperabilidade de dados e fluxo de trabalho são as preocupações mais urgentes para construtores e empresas de dados de drones.

McFall diz que adicionar mais alguns níveis de automação é a melhor maneira de extrair mais valor dos drones. Assim, o conceito de “drone in a box”: em um determinado momento, a caixa se abre e o drone percorre sua trajetória de voo automatizada, transmitindo dados de volta a uma instalação central de processamento antes de voltar à Terra para recarregar usando painéis solares. tudo sem intervenção humana direta. “Este é o nível de automação que estamos trabalhando”, diz ele. (Os regulamentos atuais tornam isso praticamente impossível nos Estados Unidos, já que todos os drones devem voar dentro da linha de visão de um operador.)

Mildworth também quer ver como o aprendizado de máquina pode ser aplicado ao monitoramento de drones. “Acho que o próximo passo seria levar tudo isso de uma maneira ainda mais automatizada, onde a análise seria baseada em IA”, diz ele. Aqui, os protocolos de aprendizado de máquina geram um conjunto de recomendações e prioridades para resolver problemas em um canteiro de obras, compilando lições de experiências passadas e aplicando-as a trabalhos futuros. Um drone pode avisar os funcionários se os prazos estiverem em risco de atrasar e se as medições do local não corresponderem às especificações ou se os construtores não estiverem usando capacetes.

“Estamos nos movendo rapidamente em direção a um mundo onde um drone pode decolar e você nunca teria que olhar para os dados”, diz Winn. “[Você] apenas obter relatórios sobre ações que precisam ser tomadas.”

É uma mudança radical para o setor de dados de drones. Aqui, o produto final não seria uma imagem ou um mapa (embora essas informações ainda fizessem parte do pacote). Em vez disso, é uma série de perguntas trazidas à atenção dos operadores humanos. “Os dados são úteis”, diz Winn. “Mas seria mais útil se os dados pudessem ser processados e entendidos pelo próprio computador.”

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