English
Nhân viên Trimble điều khiển máy ủi từ xa tại sự kiện Dimensions 2022+ — cho thấy sự đầu tư ngày càng tăng của ngành tập trung vào các các giải pháp công nghệ tự vận hành.
Mặc dù phải đối mặt với những thách thức như thiếu lao động và bất ổn kinh tế, ngành xây dựng vẫn tiếp tục phát triển mạnh vào năm 2022, với tổng số lần khởi công xây dựng tăng 17%. Tuy nhiên, theo Dodge Data & Analytics, việc khởi công xây dựng dự kiến sẽ vẫn trì trệ vào năm 2023. Trước dự báo kinh tế này, điều quan trọng đối với các công ty xây dựng là áp dụng các công nghệ giúp tăng năng suất và hiệu quả để duy trì sự ổn định tài chính.
Dưới đây là những xu hướng công nghệ xây dựng hàng đầu cần theo dõi vào năm 2023 để có thể giúp ngành đạt được những mục tiêu và thiết lập mới cho thành công lâu dài.
Xu hướng #1: Sử dụng robot để giải quyết tình trạng thiếu lao động.
Điều từng được cho là tương lai không thể xảy ra giờ đã trở thành hiện thực và ngày càng phổ biến — các rô-bốt trên công trường xây dựng. Sự thiếu hụt công nhân lành nghề khiến ngành công nghiệp tìm cách tối đa hóa sản lượng bằng cách sử dụng các nguồn lực hiện có. Bổ sung năng suất của nhân công bằng robot đang chứng tỏ là một khoản đầu tư đáng giá.
Chú chó robot có tên “Dave” giúp cải thiện độ an toàn, hiệu quả và độ chính xác trong một dự án tân trang tại Sân bay Heathrow. Được phát triển bởi Boston Dynamics và được trang bị máy quét Trimble X7, chú robot bốn chân truy xuất dữ liệu công trường và scan, giảm tai nạn “trượt, vấp và ngã” đồng thời cải thiện độ chính xác của mô hình 3D.
Mặc dù robot sẽ không bao giờ thay thế hoàn toàn công nhân xây dựng, nhưng chúng có thể sớm đảm nhận những việc đơn điệu mà tốn thời gian. Ví dụ, TyBot, một robot buộc cốt thép của Advanced Construction Robotics, gần đây đã buộc 11.044 nút giao cốt thép trong dự án Đường cao tốc Gateway của Bộ Giao thông Vận tải Florida, lập kỷ lục vào năm 2022. Năng suất như vậy thay thế bốn đến năm công nhân trong một ca làm việc kéo dài 10 giờ.
Đầu tư vào robot xây dựng được dự báo sẽ tăng từ 99,7 triệu đô la Mỹ vào năm 2022 lên 113,1 triệu đô la Mỹ vào năm 2023 và tăng lên 242,4 triệu đô la Mỹ vào năm 2030 (theo Next Move Strategy Consulting).
Xu hướng #2: Di chuyển các giải pháp Beyond Point sang các nền tảng tích hợp
Dựa trên phản hồi của người dùng cuối, các nhà cung cấp công nghệ xây dựng đang nhận ra nhược điểm của các giải pháp đa điểm và chuyển hướng nỗ lực sang xây dựng các nền tảng tích hợp mạnh mẽ. Các giải pháp Point thì khó áp dụng và không thể mở rộng quy mô, khiến chúng trở nên không thực tế đối với nhiều công ty. Ngoài ra, đại dịch COVID-19 đã tạo thêm áp lực phải hợp lý hóa và số hóa quy trình công việc, để các nhóm dự án có thể cộng tác từ nhiều địa điểm khác nhau mà không làm giảm năng suất.
Các nền tảng tích hợp cung cấp một giải pháp hợp nhất giúp hợp lý hóa quy trình công việc và hỗ trợ nhiều hoặc tất cả các hoạt động hàng ngày. Theo McKinsey & Company, 20% công ty công nghệ xây dựng hiện cung cấp các bộ giải pháp giải quyết hơn năm trường hợp sử dụng vận hành, so với năm 2017 chỉ có 13%.
Các nền tảng tích hợp mới nổi bao gồm Trimble Construction One, một bộ giải pháp được kết nối cho phép khách hàng truy cập vào hơn 40 ứng dụng Trimble với các khả năng bao trùm mọi giai đoạn của dự án xây dựng. Bao gồm một lần đăng nhập, một thuê bao với một loại hình thức, quy trình công việc được kết nối giữa nhiều sản phẩm và bảng điều khiển giúp người dùng đưa ra quyết định tốt hơn cho doanh nghiệp.
Xu hướng #3: Đầu tư vào các quy trình kỹ thuật số
Các tổ chức AECO (kiến trúc, kỹ thuật, xây dựng và chủ sở hữu) sẽ tiếp tục đầu tư vào công nghệ để số hóa và tối ưu hóa quy trình công việc vào năm 2023. Đối với một số tổ chức, đây sẽ là khoản đầu tư ban đầu cho quá trình chuyển đổi kỹ thuật số của họ — chuyển các quy trình từ giấy sang pixel. Đối với những người khác, đây sẽ là khoản đầu tư bổ sung vào việc cải thiện quản lý tài liệu kỹ thuật số, quy trình thiết kế và hoạt động tại hiện trường cũng như thu thập dữ liệu quan trọng để đưa ra các quyết định kinh doanh.
Gần hai phần ba chủ sở hữu có kế hoạch tiếp tục đầu tư vào việc phát triển và cải thiện quy trình công việc kỹ thuật số mà họ đã có (theo Dodge Data & Analytics’ Smart Market Brief: Connected Construction series). 78% chủ sở hữu có kế hoạch đầu tư vào quy trình công việc kỹ thuật số mới, chú trọng vào quy trình công việc kỹ thuật số để xem xét thiết kế, đặt giá thầu và mua sắm, đệ trình và kiểm tra hiện trường/báo cáo hàng ngày.
Tương tự, báo cáo cho thấy 77% kiến trúc sư có kế hoạch đầu tư vào quy trình công việc kỹ thuật số mới và hiện có. Các lĩnh vực đầu tư hàng đầu bao gồm tài liệu xây dựng, phát triển thiết kế và thiết kế khái niệm/sơ đồ. Phần lớn các kỹ sư có kế hoạch đầu tư vào ba lĩnh vực quy trình công việc kỹ thuật số giống như các kiến trúc sư.
Các nhà thầu cũng mong muốn số hóa trên nhiều quy trình làm việc khác nhau. 64% Tổng công ty GCs/CMs hiện đang sử dụng quy trình công việc kỹ thuật số có kế hoạch đầu tư bổ sung vào dự toán/chi phí công việc, quản lý tài liệu dự án và phân tích chi phí/WIP công việc. 85% GC/CM hiện không sử dụng quy trình công việc kỹ thuật số có kế hoạch đầu tư đáng kể vào dự toán/chi phí công việc, phân tích chi phí/WIP, phân tích/báo cáo, quản lý nhà thầu phụ và quản lý tài liệu dự án. Các lĩnh vực đầu tư hàng đầu cho các nhà thầu thương mại đặc biệt bao gồm quản lý tài liệu dự án, dự toán/chi phí công việc, quản lý vật liệu/hàng tồn kho và quản lý lao động.
Xu hướng #4: Tích hợp dữ liệu BIM và GIS để quản lý tài sản
Cho đến gần đây, BIM (mô hình hóa thông tin tòa nhà) và GIS (hệ thống thông tin địa lý) đã tồn tại riêng biệt — BIM để tạo tài sản cơ sở hạ tầng và tòa nhà 3D và GIS để hiển thị hình dạng không gian địa lý và tài sản môi trường. Các nhà đổi mới công nghệ, như kỹ sư phần mềm kỳ cựu Chris Andrews, đang nhận ra tiềm năng kết nối dữ liệu BIM và GIS để tạo ra các mô hình giàu thông tin và thiết kế nâng cao.
Sự tích hợp như vậy cho phép các nhà thiết kế đánh giá các khái niệm thiết kế trong khi trực quan hóa địa hình địa lý, các cơ sở xung quanh và cơ sở hạ tầng lân cận. Cùng với phát hiện xung đột, tích hợp BIM-GIS cải thiện độ chính xác của thiết kế và tính hoàn chỉnh của các điều kiện và thiết kế hiện có.
Các chủ sở hữu chuyển tiếp công nghệ ở Bắc Âu và Hoa Kỳ đang tận dụng các môi trường dữ liệu chung (CDE) như nền tảng Quadri và Connect của Trimble để tự động hóa và tích hợp tốt hơn các quy trình công việc tại hiện trường dựa trên dữ liệu thiết kế BIM và GIS. Người dùng hiện trường như người khảo sát, người kiểm tra và nhà thầu có thể giảm thời gian chuẩn bị dữ liệu và khắc phục sự cố, đồng thời giảm rủi ro liên quan đến tính toàn vẹn của dữ liệu thông qua API và trình kết nối — một quy trình tốt hơn nhiều so với xuất và nhập dựa trên tệp hiện nay.
Ngoài ra, việc kết hợp BIM và GIS là rất quan trọng đối với chủ sở hữu tài sản. Sử dụng CDE với dữ liệu BIM và GIS làm cho nó trở thành nguồn cung cấp tất cả dữ liệu tiến độ và khảo sát và xây dựng cần thiết cho việc quản lý vòng đời tài sản. Dữ liệu BIM và GIS trường này được tích hợp từ các thiết bị như máy tính bảng khảo sát, máy quét LIDAR, máy bay không người lái và máy di chuyển trái đất trở lại CDE. Sau đó, nó có thể được sử dụng để tích hợp và tự động hóa các quy trình như cập nhật nội dung hoặc xác thực và tối ưu hóa thanh toán.
Kết hợp dữ liệu BIM và GIS cũng cho phép các nhóm xem môi trường được xây dựng cùng với tài sản, cung cấp thông tin nâng cao cho các trường hợp khẩn cấp, hoạt động bảo trì hoặc cải tiến hoạt động. Các công cụ như City Engine cho phép tạo mô hình 3D nâng cao dựa trên dữ liệu GIS trong thế giới thực cho các tài sản đô thị quy mô lớn.
Xu hướng #5: Tăng cường sử dụng Digital Twins
Một thị trường khác được thiết lập để tăng trưởng đáng kể trong những năm tới là ngành công nghiệp bản sao kỹ thuật số toàn cầu. Allied Market Research dự kiến mức định giá sẽ tăng từ 6,5 tỷ đô la Mỹ vào năm 2021 lên gần 125 tỷ đô la Mỹ vào năm 2030. Digital Twins là một đại diện kỹ thuật số của một đối tượng trong thế giới thực. Trong xây dựng, digital twins có thể là bản sao kỹ thuật số của tòa nhà vật lý hoặc tài sản của thành phố như đường bộ hoặc đường cao tốc. Các chủ sở hữu trên toàn cầu đang tìm kiếm các cặp digital twins cho tài sản của họ để cải thiện các phương pháp vận hành, bảo trì và lập kế hoạch.
Công ty thực tế kỹ thuật số Hexagon gần đây đã bắt đầu cung cấp digital twins cho toàn bộ thành phố. Chính quyền thành phố có thể làm rất nhiều việc với dữ liệu này, từ giám sát tài sản đến đánh giá rủi ro tiềm ẩn đến lập kế hoạch cho các dự án mới, tất cả đều trong môi trường kỹ thuật số. Công ty AI Cityzenith vừa hoàn thành giai đoạn digital twins cho Las Vegas. Thành phố sẽ sử dụng mô hình này để hỗ trợ quá trình chuyển đổi thành không carbon. Tuyến đường sắt đi lại Canada Line của Vancouver cũng đang có một digital twins, hoàn chỉnh với các cảm biến cung cấp dữ liệu hiệu suất theo thời gian thực.
Chủ sở hữu tài sản không phải là những người duy nhất tham gia với công nghệ digital twins. Các xu hướng digital twins mới nổi cho thấy các nhà cung cấp phần mềm tăng khả năng của digital twins, hợp lý hóa giao diện, tăng tốc thời gian mô phỏng và đầu tư vào những cải tiến đáng kể.
Một thách thức của ngành xung quanh việc sử dụng cặp bản sao kỹ thuật số là lượng dữ liệu khổng lồ được tạo hoặc thu thập bởi chủ sở hữu và đối tác dự án của họ. Các chủ sở hữu đang tìm kiếm các nhà cung cấp giải pháp trong ngành để giúp họ quản lý và sử dụng các tập dữ liệu khổng lồ này tốt hơn. Các môi trường dữ liệu chung (CDE) như nền tảng Quadri và Connect của Trimble giúp chủ sở hữu chuẩn hóa và cung cấp dữ liệu lớn cho nhiều hệ thống và người dùng trong môi trường kinh doanh của họ.
Xu hướng #6: Sử dụng công nghệ để nâng cao tính bền vững.
Mỗi năm trôi qua, tính bền vững không còn là vấn đề kèm theo nhưng dần chiếm vị trí hàng đầu trong ngành xây dựng. Bản chất cố định của carbon tiêu tốn, chi phí năng lượng cao và nguồn lực hạn chế đòi hỏi điều đó. Autodesk báo cáo 82% các công ty AEC hiện có một nhóm phát triển bền vững chuyên dụng và 74% các công ty AEC đang đầu tư vào công nghệ để cải thiện tính bền vững.
Các công ty công nghệ đang đáp ứng, với 4,5 tỷ USD được đầu tư trên toàn cầu vào các công nghệ xây dựng xanh hơn trong 5 năm qua. 2,2 tỷ đô la trong số đó đã được đầu tư riêng vào năm 2022. Các plug-in như công cụ đánh giá carbon tiên tốn mới từ Trimble và One Click LCA giúp các kỹ sư hiểu được mức carbon của thiết kế. Trong Tekla Structure Designer, các nhà thiết kế có thể phân tách giá trị carbon tiêu tốn và thông báo các quyết định giúp giảm tác động môi trường của tòa nhà. Carbon Clean cung cấp các giải pháp thu giữ CO2 vượt trội cho các công trường xây dựng. Converge sử dụng AI hỗ trợ cảm biến để giúp các nhà thầu thiết kế hỗn hợp bê tông thân thiện với carbon hơn và giảm chất thải bê tông.
Ngoài ra, các hệ thống quản lý xây dựng có thể được tận dụng để hỗ trợ tính bền vững—việc sử dụng hiệu quả các công cụ này cung cấp cho các công ty xây dựng thông tin có giá trị về việc sử dụng tài nguyên. Theo Hướng dẫn Cơ bản về Công nghệ Xây dựng Bền vững của Trimble, “các hệ thống quản lý dự án giúp các nhóm xây dựng kiểm soát tốt hơn các rủi ro thường dẫn đến lãng phí và kém hiệu quả… Khả năng hiển thị cao hơn cũng đảm bảo rằng các vật liệu và giải pháp bền vững đang thực sự được triển khai”.
Xu hướng #7: Sử dụng máy móc tự vận hành
Ngành xây dựng đang dần bắt kịp khả năng của máy móc tự vận hành. Ngành khai thác mỏ đã sớm áp dụng công nghệ này—Caterpillar đã bắt đầu chương trình vận chuyển tự động đầu tiên của mình hơn 30 năm trước và gần đây đã vượt qua 5,5 tỷ tấn vật liệu được vận chuyển tự động. Các công ty xây dựng có thể sẽ thấy năng suất và hiệu quả tăng tương tự bằng cách sử dụng hoàn toàn máy móc tự vận hành.
Cùng với Caterpillar và các nhà sản xuất công nghệ và thiết bị khác, Trimble đã phát triển công nghệ xe tự lái sẵn sàng cho công trường. Trimble Earthworks Grade Control Platform là giải pháp điều khiển lái tự động đầu tiên trong ngành dành cho máy đầm đất.
Tuy nhiên, có một số yếu tố cản trở việc sử dụng rộng rãi các phương tiện tự vận hành trong xây dựng. Mạng không dây thiếu khả năng tải lên dữ liệu cần thiết, phạm vi phủ sóng của mạng không phải lúc nào cũng khả dụng hoặc đáng tin cậy và các máy móc khác có thể làm gián đoạn kết nối mạng. Các mạng công trường giải quyết các vấn đề về năng lực, vùng phủ sóng và kết nối này trước tiên phải được triển khai để hỗ trợ sự tự động hóa.
Xu hướng #8: Tiếp tục chuyển sang phần mềm đám mây
Phần lớn ngành công nghiệp xây dựng đã có bước nhảy vọt về điện toán đám mây, vài năm tới sẽ còn kéo thêm nhiều “người đi sau”. Một cuộc khảo sát của Associated General Contractors of America (AGC) năm 2017 cho thấy 85% nhà thầu xây dựng sử dụng hoặc có kế hoạch sử dụng các giải pháp đám mây. Hơn nữa, tỷ lệ phần trăm đã tăng lên đặc biệt là trong thời kỳ hậu COVID, khi mà bản cập nhật theo thời gian thực và cộng tác ảo là rất cần thiết.
Peter Damhuis, phó chủ tịch của RIB CCS giải thích: “Trước khi điện toán đám mây được áp dụng rộng rãi trong ngành, nhân công hiện trường sẽ yêu cầu cơ sở hạ tầng CNTT, máy in và trong một số trường hợp là phòng máy chủ chuyên dụng để tạo điều kiện trao đổi dữ liệu giữa các nhóm. Khi mọi thứ ở trên đám mây, không cần cơ sở hạ tầng lớn tại chỗ. Các công ty xây dựng chỉ cần kết nối trang web của họ với internet”.
Một trong những nền tảng được giới thiệu gần đây là Trimble Construction Cloud. Được phát triển vào năm 2022 và được cung cấp bởi Microsoft Azure, phần mềm quản lý xây dựng hỗ trợ đám mây này liên kết các nhóm dự án, dữ liệu, quy trình và các bên liên quan trong tất cả các giai đoạn của dự án.
Dự báo xu hướng sau năm 2023
Khi chúng ta nhìn xa hơn vào năm 2023, đây là những xu hướng công nghệ xây dựng tiềm năng mà chúng ta sẽ theo dõi:
Dòng chảy của công nhân công nghệ trong thị trường việc làm.
Những công nhân công nghệ bị sa thải có thể giúp giải quyết tình trạng thiếu lao động trong ngành xây dựng không? Với việc các công ty lớn như Twitter, Amazon và Meta cắt giảm hàng ngàn vị trí, một lượng lớn người lao động có kinh nghiệm đang tìm kiếm vị trí tiếp theo của họ. Điều này tạo cơ hội cho các công ty xây dựng đang gặp khó khăn trong tuyển dụng. Đối với các vị trí quản lý dự án, công nghệ, quản lý chi phí và các vị trí tương tự, các công ty có thể tìm đến những tài năng công nghệ hàng đầu mới có được.
Tập trung đổi mới vào đào tạo công cụ kỹ thuật số
Theo Dodge Data & Analytics SmartMarket Brief: Connected Construction: Perspectives Across the Project Team, đào tạo không đầy đủ là lý do hàng đầu dẫn đến việc không hoặc ít sử dụng quy trình công việc kỹ thuật số. Báo cáo cũng lưu ý rằng “đào tạo thêm về các công cụ quy trình công việc kỹ thuật số” là cách hàng đầu để cải thiện sự hài lòng với sự kết nối của các bên liên quan. Chúng tôi hy vọng các nhà cung cấp công nghệ sẽ cung cấp nhiều khóa đào tạo hơn như một phần của kế hoạch triển khai và để các công ty đầu tư vào việc biến những người sử dụng công nghệ không thường xuyên của họ thành những người sử dụng thành thạo.
Nguồn: https://www.tekla.com.
