De meerwaarde van AI, VR, XR en AR voor de bouwsector
Niet langer de 'ver-van-mijn-bedshow', eerder een dicht-bij-huisverhaal
Voor wie het hoort donderen in Keulen bij het lezen van de titel van dit artikel, is het de hoogste tijd om aan een inhaalmanoeuvre te beginnen. Technologieën zoals kunstmatige intelligentie (AI), extended reality (XR), augmented reality (AR) en virtual reality (VR) zijn misschien nog geen algemeen goed in uw sector, toch bewijzen ze nu al hun meerwaarde.
Naar een beter begrip van de materie
De digitale revolutie is in een volgende fase beland. Het is niet meer de vraag of deze technologieën een belangrijke rol zullen spelen in de (bouw)jobs van morgen, het is eerder een kwestie van wanneer, hoe en op welke schaal. Waar sommigen deze trend als een bedreiging zien, focussen wij ons op de opportuniteiten.
Om meer inzicht te geven in deze materie, schetsen we een aantal concrete voorbeelden van diverse technologieën en hoe deze u kunnen helpen bij het efficiënter uitvoeren van bepaalde taken.
AI in de bouwsector
Predictive Maintenance
Vrij vertaald: voorspellend onderhoud. Het is een toepassing die steeds vaker opduikt, ook in uw sector. Predictive maintenance is een zegen in het tegengaan van onverwachte stilstanden van machines. De traditionele onderhoudsstrategieën, waarbij machines op vaste tijdstippen worden gecontroleerd of hersteld, zijn met andere woorden niet langer van deze tijd. Maar hoe werkt het precies?
De nieuwe generatie bouwmachines is uitgerust met sensoren die voortdurend data verzamelen over de staat van de machine. Dat gaat over informatie over o.a. het gebruik, verbruik en de slijtage. AI-algoritmen analyseren deze gegevens en voorspellen wanneer onderhoud nodig zal zijn, zodat herstellingen/onderhoudsbeurten kunnen worden ingepland voordat er daadwerkelijk iets stukgaat.
1. Caterpillar, bijvoorbeeld, maakt gebruik van AI om slijtage en machinegebruik te monitoren. Doordat de staat van de machine voortdurend in de gaten gehouden wordt, kunnen defecten of een mogelijke uitval makkelijker voorspeld worden. Als men dat al in een vroeg stadium kan doen, kan men eerder ingrijpen en komt dit ten goede aan de levensduur van de machine. Door voorspellend onderhoud toe te passen, kunnen bouwbedrijven hun efficiëntie verhogen en zo onnodige kosten vermijden.
Kwaliteitscontrole en detectie met drones
Als een taak te snel moet worden afgehandeld vanwege tijdsdruk, dan vormt dat een bedreiging voor de kwaliteit van de werken. De gevolgen van een gebrekkige installatie hoeven niet meteen aan het oppervlak te komen, ook jaren nadien kan een fout een impact hebben op de reputatie van uw bouwbedrijf. Met behulp van AI en beeldherkenningstechnologie kunnen aannemers de kwaliteitscontrole verbeteren.
2. Drones uitgerust met AI-software, zoals DJI's Inspect AI, kunnen bouwstructuren scannen en analyseren om afwijkingen of gebreken vroegtijdig op te sporen. Deze aanpak maakt het mogelijk om bouwfouten snel te detecteren en meteen aanpassingen door te voeren, wat zowel vertragingen als herstelkosten minimaliseert. Door AI-gestuurde kwaliteitscontrole in te zetten, kunnen bouwbedrijven een hoog kwaliteitsniveau handhaven en tegelijkertijd de kosten en de tijd van traditionele inspecties verlagen.
Realtime analyses van de bouwplaats
Ondanks het dalende aantal ongevallen op de werf, blijft veiligheid er een absolute topprioriteit. Met AI is het mogelijk om de risico's nog verder te beperken en te streven naar een incidentvrije bouwplaats. Verwacht wordt dat AI een steeds grotere rol zal gaan spelen in het verhogen van de veiligheid. Vandaag worden camera's al uitgerust met AI-software die onveilige gedragingen kan detecteren, kan spotten of de bouwvakkers op de werf hun PBM's dragen en zones kan bewaken die tot verboden toegang zijn verklaard.
3. Bij systemen zoals smartvid.io wordt AI gebruikt om risico's vroegtijdig op te sporen. Als er een potentieel gevaarlijke situatie dreigt, wordt meteen een waarschuwing verstuurd en het probleem gesignaleerd. Door deze technologieën te implementeren, kunnen bouwbedrijven een veiligere werkomgeving creëren voor hun personeel.
Vertragingen vermijden door efficiënter te werken
Een bouwactiviteit plannen is geen sinecure. Men moet perfect kunnen inschatten hoelang bepaalde werken zullen duren, zodat de verschillende actoren op de werf elkaar kunnen aflossen, zonder verlies van tijd. Het coördineren van de verschillende bouwfasen en het beheren van middelen kan een pak efficiënter met behulp van AI. Zo kan AI ingezet worden om de planning te optimaliseren met behulp van geavanceerde algoritmes die projectdata analyseren en uitdokteren wat de meest efficiënte volgorde van de taken is of zal zijn. AI houdt hierbij rekening met factoren zoals de beschikbaarheid van materialen, de inzet van personeel en zelfs de verwachte klimatologische omstandigheden.
4. Autodesk BIM 360 is een platform dat bouwpartners makkelijker laat samenwerken. Het zet AI in om projectdata te analyseren en doet voorstellen ter verbetering van de planning en de resourceallocatie. Nauwkeurige resourceallocatie is een strategisch onderdeel van bouwprojectbeheer. In een sector waar faalkosten en vertragingen eerder regel dan uitzondering zijn, maakt een doordachte inzet van mensen, materieel en middelen een gigantisch verschil.
Bewaak uw offerte en maak reële inschattingen
Projectkosten inschatten en een betrouwbare tijdlijn uittekenen zijn essentieel als u een geslaagd bouwproject wil opleveren. Om een kostenraming te maken, beroepen heel wat bouwprofessionals op hun ervaring met eerdere projecten. Of dat een goede manier van werken is, laten we in het midden. Maar fouten maken is menselijk.
AI-tools op maat sluiten vrijwel elke menselijke fout uit, doordat gebruikgemaakt wordt van grote datasets en voorspellende modellen om de kosten en tijdsduur van projecten nauwkeuriger te voorspellen.
6. Een tool die hiervoor kan worden ingeschakeld is Houzz Pro. Deze software analyseert historische gegevens en vergelijkbare projecten om aannemers te helpen bij het opstellen van realistische budgetten en tijdschema's.
Automatisch berekenen van voorraadniveaus
Drones worden niet alleen de lucht ingestuurd voor detectie van bouwfouten of voor de veiligheid op de werf, ze kunnen ook ingeschakeld worden voor landmetingen en voorraadbeheer. Ze zijn in staat om data te verzamelen en analyseren, zonder menselijk toezicht.
7. Kespry biedt een dataplatform waarmee bouwbedrijven via drones snel en nauwkeurig terreinmetingen kunnen uitvoeren. Luchtbeelden en LiDAR-scans worden automatisch verwerkt tot 3D-modellen, volumeberekeningen en topografische inzichten in Kespry Cloud. De compatibiliteit met drones maakt dat aannemers sneller en nauwkeuriger kunnen werken, wat leidt tot betere beslissingen, efficiënter voorraadbeheer en een effectiever projectbeheer.
Robots maken fysiek werk minder zwaar
Of de werf binnenkort een invasie moet verwachten van humanoïde robots is een brug te ver. Toch worden ze al ingezet om bepaalde taken te verlichten of om repetitieve handelingen op zich te nemen. Ze kunnen helpen bij het dragen van materialen, het plaatsen van bouwmaterialen of ingeschakeld worden om een bouwproject op te volgen en te analyseren.
8. Boston Dynamics, Tesla en AIST
Boston Dynamics is waarschijnlijk de bekendste robotbouwers ter wereld, naast Tesla. AIST is dan weer een Japans bedrijf dat inzet op robots voor specifieke bouwtaken.
Boston Dynamics heeft naast Spot (de robothond) ook Atlas in zijn portfolio. In 2024 heeft het bedrijf een nieuwe, volledig elektrische versie van Atlas aangekondigd, ontworpen voor industriële toepassingen. Deze zal eerst worden ingezet in autoproductiefaciliteiten, te beginnen bij Hyundai.
Waar Atlas uitblinkt in mobiliteit en wendbaarheid, is de nieuwe versie tegelijkertijd afgestemd op praktische industriële taken; net zoals Optimus van Tesla, die specifiek ontwikkeld wordt voor inzet op de werkvloer.
HRP-5P van de Japanse fabrikant AIST is specifiek ontwikkeld voor het plaatsen van gipsplaten.
Hoewel deze robots nog in volle ontwikkeling zijn, bieden ze een glimp van een toekomst waarin humanoïde robots bouwbedrijven kunnen ondersteunen bij arbeidsintensieve en risicovolle taken.
AI in architectuur
Niets lijkt onmogelijk met AI, al zeker niet in ontwerp. Generatief ontwerp stelt architecten in staat om AI toe te passen in elke tekening. Er is een ongelimiteerde bibliotheek aan materialen, energie-efficiënte oplossingen en er wordt bij de duizenden ontwerpopties ook rekening gehouden met bijvoorbeeld de structurele sterkte van het gebouw en de materialen. Zo kunnen architecten makkelijk complexe ontwerpen snel optimaliseren en aanpassen aan de eisen van de bouwheer.
9. Ook hier heeft Autodesk een AI-tool voor. Met Project Dreamcatcher werd bijvoorbeeld het volledige ontwerp van het Airbus-kantoor in Hamburg gerealiseerd, alsook het MaRS Innovation District in Toronto. Bij laatstgenoemde hielp AI bij het creëren van duurzame en efficiënte werkruimtes.
XR in de bouwsector
(© SupportSquare)
XR (AR & VR) als ondersteuningstool
Dat niet alles geautomatiseerd of gedigitaliseerd kan worden en er nog altijd een menselijke touch nodig is, komt vooral tot uiting als het gaat over specifieke expertise en besluitvorming. Waar Extended Reality (XR) wel een handje bij kan helpen, is het visualiseren van complexe ruimtelijke informatie zoals bouwplannen, het inschatten van afstanden en het beoordelen van ruimtelijke indelingen.
XR is in staat om complexe data begrijpelijk te presenteren, waardoor medewerkers, klanten en andere actoren het makkelijker hebben om ontwerp en planning beter te begrijpen. Denk aan virtuele rondleidingen op een bouwplaats, veiligheidstrainingen en reviews van ontwerpen. Opgelet, XR-tools bieden enkel een meerwaarde als deze correct worden ingezet. Gebruik ze niet als gadget, maar als hulpmiddel om op een efficiënte en innovatieve manier personeel te trainen en risico's te beheersen.
De virtuele bouwplaats (XR)
Een ontwerp in 'levende lijve', dat is wat XR realiseert voor de architect. Deze technologie laat toe om bouwprojecten te visualiseren, zodat professionals zich al in de eerste fasen van het ontwerp virtueel over de bouwplaats kunnen bewegen. De ontwerper kan zo al in een zeer vroeg stadium problemen identificeren en hij of zij kan makkelijk aanpassingen maken zonder fysiek aanwezig te moeten zijn.
10. Bedrijven zoals SupportSquare en OneBonsai specialiseren zich in VR-oplossingen die het voor projectteams mogelijk maken om de bouwplaats gedetailleerd te bekijken en zich te trainen in specifieke scenario's. Op die manier is men beter voorbereid en kunnen fouten grotendeels vermeden worden tijdens de daadwerkelijke bouw van het project.
Visualisatie van de bouwplaats (AR)
Met AR kunnen architecten een concreet beeld schetsen van het eindresultaat. Men kan bouwplannen direct projecteren op locatie, zodat de verschillende actoren in het bouwproces kunnen zien hoe het ontwerp past in de bestaande omgeving.
11. Trimble SiteVision is een gebruiksvriendelijke AR-oplossing voor op de werf. Het systeem projecteert 3D-modellen en geo-informatie rechtstreeks op de werkelijkheid, zodat plannen en bestaande situatie meteen zichtbaar worden op locatie. Zo kunnen aannemers, landmeters en projectleiders sneller controleren, beter communiceren en fouten vermijden nog vóór er gebouwd wordt.
Samenwerking en communicatie
Tijdens het bouwproces passeren veel actoren de revue. Het is niet altijd gemakkelijk om iedereen op een lijn te krijgen, laat staan om iedereen tegelijkertijd in een vergaderruimte te verzamelen. Een goede samenwerking is cruciaal. Om dat te bevorderen, bestaan er tegenwoordig online meeting rooms waar projecten live geanalyseerd en besproken kunnen worden.
12. VR-platforms zoals The Wild maken het mogelijk voor teams om virtueel samen te komen, zelfs vanaf verschillende locaties, en in real-time projectplannen te bekijken en aanpassingen te maken.
Onderwijs en training
XR-technologie zal steeds meer deel gaan uitmaken van het lesgeven, zowel in het klaslokaal als tijdens de opleiding in bedrijven. Een veilige en gecontroleerde training is essentieel voor bouwpersoneel. XR maakt training in complexe bouwtechnieken mogelijk zonder risico, door gebruik te maken van simulaties.
13. Bedrijven zoals XYZ Reality bieden AR- en VR-trainingen die werknemers voorbereiden op technische vaardigheden en veiligheidsprocedures.
Lees zeker ook: 'XR-technologie maakt intrede in het klaslokaal'
Assessment
Iemand in dienst nemen op basis van een gesprek is een gok. Om die reden zijn verschillende ondernemingen bezig met het ontwikkelen en op punt zetten van VR-assessmenttools. Hiermee kunnen bouwbedrijven de vaardigheden van hun medewerkers testen en beoordelen, maar evengoed de skills van sollicitanten controleren voor er overwogen wordt om die in dienst te nemen.
14. Spatial Dynamics biedt VR-tools waarmee een realistische werkomgeving wordt gesimuleerd om het reactievermogen, aandacht voor details en probleemoplossende vaardigheden te beoordelen.
Ondersteuning op afstand
AR-brillen bieden een directe meerwaarde op de bouwplaats door hun capaciteit om live-ondersteuning op afstand te faciliteren. Technici of experts kunnen via de bril in real-time meekijken met wat een uitvoerder ter plaatse ziet. Dit maakt het mogelijk om onmiddellijk instructies en visuele aanwijzingen te geven, zonder fysiek aanwezig te moeten zijn.
15. RealWear en gelijkaardige AR-brillen vertalen digitale connectiviteit naar een directe verhoging van kwaliteit en reactievermogen op de bouwplaats.
Andere tools om in de gaten te houden
De evoluties volgen elkaar in sneltempo op. Wat we vandaag schrijven, is morgen misschien al achterhaald. Daarom hieronder nog een aantal tools die, in het kader van XR op de werf, vermeldenswaardig zijn:
• Microsoft HoloLens voor gebouwbeheer
• Akular voor virtuele projectinspecties
• Enscape & ARki voor klantbetrokkenheid bij ontwerp
• Hazard Factory voor realistische veiligheidstraining
Over de schrijver
Hij is ook co-auteur van Virtual Reality: Van hype naar realiteit (2023).
