Bài viết đã được xuất bản lần đầu ngày 05/12/2018 và được chỉnh sửa lần cuối vào ngày 16/04/2020
Cách đây khoảng 100 năm, chưa từng ai nghe đến những công cụ, thiết bị ,máy móc như xe bán tải, máy bắn đinh, máy cưa đĩa cầm tay, xe trộn xi măng, máy xúc thủy lực hiện đại,… Thế nhưng ngày nay, các công cụ, thiết bị đó đang được sử dụng phổ biến trên công trường.
Và hãy thử tưởng tượng, công trường ngày nay sẽ như thế nào nếu không có những công nghệ xây dựng đó? Nếu không có những công cụ bằng điện, những người thợ sẽ cắt ván và khoan lỗ bằng tay. Nếu không có những thiết bị hạng nặng, những người công nhân sẽ xúc đất và đào rãnh bằng xẻng và cuốc. Và các tòa nhà chỉ cao vài tầng nếu không có thang máy.
Vấn đề đặt ra là, tại sao những thành tựu của công nghệ xây dựng đang phát triển và định hình ngành thì nhiều doanh nghiệp vẫn hờ hững tiếp cận?
Ứng dụng công nghệ ngày nay đã khiến cho công trường xây dựng trở nên an toàn với người lao động hơn, nhằm đảm bảo cho họ có môi trường làm việc hiệu quả. Cũng nhờ công nghệ, các doanh nghiệp đã có thể xây dựng được những công trình cao lớn, cấu trúc vững chắc và tiết kiệm chi phí hơn. Công nghệ đã cho phép các doanh nghiệp xây dựng tăng năng suất lao động, cải thiện khả năng phối hợp trong công việc và giúp quản lý dự án phức tạp một cách dễ dàng hơn.
Vậy công nghệ trong xây dựng là gì
Viện Công nghiệp Xây dựng đã định nghĩa công nghệ trong xây dựng là “Sự tập hợp các công cụ, máy móc, thiết bị, phần mềm,…đổi mới được sử dụng trong giai đoạn triển khai xây dựng của một dự án. Công nghệ xây dựng thể hiện sự tiến bộ trong phương pháp thi công tại công trường, bao gồm thiết bị xây dựng bán tự động và tự động”.
Ngoài ra, định nghĩa này còn bao gồm việc ứng dụng công nghệ vào giai đoạn đầu triển khai hoạt động đấu thầu trực tuyến, ứng dụng quản lý giá thầu và các giải pháp kỹ thuật số của dự án. Hiện nay, các công nghệ mới trong xây dựng đang được phát triển với tốc độ chóng mặt.
Những gì mà cách đây 10, 20 năm chúng ta có thể tưởng tượng ra là các thiết bị và công cụ kết nối, các ứng dụng và thiết bị di động, máy móc hạng nặng tự vận hành, máy bay không người lái, robot, hay thậm chí cả công nghệ thực tế ảo tăng cường và các bản vẽ tòa nhà được in 3D. Tất cả đều đang được triển khai và sử dụng trên hầu hết các công trường xây dựng trên thế giới.
Và trong bối cảnh các công ty xây dựng vẫn còn đang e dè tiếp cận công nghệ thì các nhà đầu tư mạo hiểm lại đang đặt cược lớn vào tương lai của ngành công nghệ xây dựng.
Một báo cáo từ James Long LaSalle, Inc. được công bố vào đầu năm nay cho thấy các công ty đầu tư mạo hiểm đã đầu tư 1,05 tỷ USD vào các công ty khởi nghiệp trên toàn cầu trong nửa đầu năm 2018. Con số này tăng gần 30% so với số tiền đầu tư cho cả năm 2017. Kể từ năm 2009, các nhà đầu tư đã chốt 478 giao dịch tài trợ với tổng trị giá 4,34 tỷ USD.
Dưới đây là những yếu tố chính mà công nghệ đang tác động và thiện đến ngành xây dựng:
Năng suất lao động
Theo nghiên cứu từ McKinsey & Company, trong nhiều thập kỷ qua năng suất xây dựng vẫn không thay đổi. Phương pháp thiết kế – nhà thầu – xây dựng truyền thống khiến ngành xây dựng trở nên rời rạc và đi xuống. Mỗi dự án xây dựng đều có điểm khác biệt, ẩn chứa những thách thức và rủi ro riêng. Chính điều này là rào cản cho việc tăng năng suất và hợp lý hóa một quy trình chung như cách mà ngành sản xuất và bán lẻ vẫn làm.
Các ứng dụng và phần mềm di động
Hiện nay các giải pháp phần mềm và di động cho phép doanh nghiệp quản lý mọi giai đoạn của dự án xây dựng. Từ việc lên kế hoạch dự án đến thiết lập tiến độ, từ quản lý dự án và báo cáo hiện trường đến các công tác vận hành, hỗ trợ quản lý công việc hành chính.
Tất cả đều có thể được tự động hóa để quy chuẩn các quy trình và cải thiện năng suất. Hầu hết các giải pháp phần mềm hiện nay đều dựa trên nền tảng đám mây, cho phép thực hiện các thay đổi và cập nhật tài liệu, lịch biểu và các công cụ quản lý dự án ở thời gian thực. Từ đó khả năng kết nối và giao tiếp được cải thiện rõ rệt.
Ngoài ra, công nghệ di động hiện nay còn cho phép thu thập và truyền dữ liệu về thời gian thực giữa công trường và các nhà quản lý dự án tại văn phòng. Các giải pháp dựa trên nền tảng đám mây cho phép nhân viên thực hiện gửi thẻ chấm công, báo cáo chi phí, yêu cầu cung cấp thông tin (RFI), hồ sơ công việc và các tài liệu,… ngay tại chỗ. Những công tác nghiệp vụ này nhờ ứng dụng công nghệ đã giúp người lao động tiết kiệm hàng trăm giờ mỗi năm so với việc nhập và sắp xếp dữ liệu theo cách thủ công. Nhờ vậy mà dữ liệu được đồng bộ và tìm kiếm dễ dàng hơn.
Hiểu được những khó khăn mà doanh nghiệp gặp phải, các nhà cung cấp phần mềm cũng hình thành quan hệ đối tác chiến lược giữa các giải pháp phần mềm khác để giúp doanh nghiệp tích hợp liền mạch dữ liệu, giúp công tác điều hành và quản lý dự án của doanh nghiệp đơn giản và dễ dàng hơn.
>>> Tham khảo Phần mềm số hóa quy trình công việc và tự động hóa giao việc
Nhà máy đặt bên ngoài công trường
Nhà máy bên đặt ngoài công trường thường được sử dụng cho các dự án có sơ đồ mặt bằng hoặc bố cục lặp lại trong thiết kế. Ví dụ như dự án chung cư, khách sạn, bệnh viện, ký túc xá, nhà tù hay trường học.
Các hoạt động bên ngoài công trường được thực hiện trong môi trường có kiểm soát tốt và được hoạt động tương tự như một nhà máy sản xuất ô tô.
Tại mỗi cơ sở, người lao động có đầy đủ các công cụ và vật liệu để thực hiện toàn bộ công việc của mình, từ xây dựng khung tường hay lắp đặt hệ thống dây điện. Với phương pháp này xây dựng nhà máy lắp ráp bên ngoài sẽ giúp giảm thiểu chất thải và cho phép công nhân làm việc hiệu quả hơn.
Nhà máy bên ngoài công trường thường có hai dạng chính: mô đun và đúc sẵn.
Với cấu trúc mô-đun, toàn bộ các phòng được xây dựng hoàn chỉnh với MEP, được lắp đặt đồ đạc và hoàn thiện. Với dạng này, cấu trúc các phòng sẽ nhỏ như một phòng tắm và các mô đun sẽ được lắp ghép với nhau tại chỗ để tạo ra không gian lớn như các căn hộ. Sau đó các mô đun này sẽ được vận chuyển đến công trường để đưa vào và gắn khung kết cấu.
Với dạng đúc sẵn, các kết cấu của tòa nhà sẽ được xây dựng bên ngoài và sau đó được lắp ráp và lắp đặt sau khi được chuyển đến công trường dự án. Các thành phần của tòa nhà đúc sẵn sẽ bao gồm mọi thứ từ khung, tấm tường bên trong và bên ngoài, hệ thống cửa và cửa số, hệ thống sàn và giá đỡ, hệ thống dây điện và hệ thống ống nước được lắp đặt cùng nhau.
>>> Tham khảo Phần mềm quản lý lực lượng hiện trường và lợi ích không thể phủ nhận
Ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI)
Việc sử dụng dữ liệu với các nhà thầu hiện nay là rất quan trọng trong việc đưa ra quyết định để vận hành tốt hơn, tăng năng suất, cải thiện an toàn và giảm thiểu rủi ro tại công trường. Với công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) và hệ thống máy móc thiết bị, các doanh nghiệp có thể lưu trữ hệ thống dữ liệu khổng lồ từ các dự án khác trong nhiều năm. Từ đó họ có thể lập dự toán đấu thầu cho các dự án được chính xác, tạo ra lợi thế cạnh tranh giữa các nhà thầu xây dựng.
Nhờ ứng dụng trí tuệ nhân tạo vào công tác vận hành và quản lý dự án mà doanh nghiệp có thể cải thiện năng suất công nhân, giảm thời gian lãng phí khi di chuyển trên công trường để lấy thiết bị, dụng cụ làm việc. Mà thay vào đó, người lao động có thể theo dõi được những công cụ, thiết bị đó chỉ bằng điện thoại thông minh hoặc thiết bị di động.
Tất cả các thiết bị, vật liệu đều được lắp đặt cảm biến để theo dõi di chuyển ngay tại công trường thi công. Khi nhập đủ dữ liệu, hệ thống AI có thể phân tích lộ trình công nhân di chuyển để sau đó đưa ra các giải pháp tổ chức sắp xếp lại các công cụ và vật liệu giúp công nhân dễ tiếp cận trong quá trình làm việc và giảm thời gian chết.
Không dừng lại ở đó, robot và trí tuệ thông minh nhân tạo (AI) còn được sử dụng để theo dõi tiến độ tại công trường với dữ liệu về thời gian thực. Máy bay không người lái và máy bay tự động đều được trang bị máy ảnh độ nét cao, LiDAR để chụp ảnh và quét hình ảnh công trường với độ chính xác gần như tuyệt đối. Sau đó với hệ thống AI, các bản quét đó được dùng để so sánh với các mô hình BIM, bản vẽ 3D, tiến độ xây dựng. Thông qua dự toán của nhà quản trị dự án có thể kiểm tra chất lượng công việc được thực hiện và xác định tiến độ đạt được mỗi ngày.
Công nghệ trí tuệ nhân tạo AI cùng các thuật toán chuyên sâu được sử dụng để xác định và báo cáo các lỗi trong quá trình vận hành. Có thể là bất cứ hoạt động gì, từ công việc xây dựng công trường đến hệ thống cơ khí, hệ thống điện và nước. AI còn có thể nhận biết được thành phần của tòa nhà dựa trên hình dạng, kích thước và vị trí của tòa nhà khi chỉ một phần của tòa nhà đó được hiển thị.
Thông qua việc phân loại và đo lường số lượng được lắp đặt, công nghệ AI cho doanh nghiệp kiểm soát được khối lượng công việc đã hoàn thành mỗi ngày, để từ đó so sánh với tiến độ xây dựng của nhà quản trị đặt ra. Nếu có bất cứ công việc nào đang bị chậm hơn so với tiến độ sẽ có một cảnh báo được đưa ra. AI cũng có thể phát hiện ra sai lệch giữa các thành phần đã được cài đặt và thực tế tại công trường để từ đó nhà quản trị dự án nhanh chóng xác định được lỗi và tránh được tốn kém ngân sách.
Hết phần 1..
Xem tiếp Thời đại công nghệ số và sự chuyển mình mạnh mẽ của ngành Xây dựng (Phần 2)
