人工智能與自動化接管建築業，2025年建築工地將無工可打？

資本實驗室·今日創新觀察

聚焦前沿科技創新與傳統產業更新

李鑫

在過去幾年中，我們已經見證了雲計算、無人機、機器人、擴增實境、虛擬現實、物聯網、BIM、預製施工等技術在建築業的快速應用。

有理由相信，新技術與建築業的融合還將繼續加速。而在以自動化、智能化為核心的技術變革之下，建築業在未來對人類勞動力的需求量將大幅下降。

那麽，到底什麽時候才會出現主要由機器人施工和管理的建築工地呢？

來自Unearth Technologies的內容策劃師Nick Hertzman對這一趨勢進行了預測，並認為在未來不到十年的時間裡，建築業就會發生天翻地覆的變化。

其中，最大的變化就是，隨著自動化的深入，人工智能與自動化裝備將逐步接管施工現場，並帶來一個高度自治的建築業新時代。

如果這一預測準確，是否意味著到2025年，建築工地將無工可打？如果不會如此之快，那這些現在看起來不可思議的變化又會在何時發生？

不論如何，作者還是給出了2018-2025年建築業自動化變革時間線。當然，在到達由機器人所掌管的施工現場之前，我們還需要經歷以下步驟：

2018：SaaS解決方案滲透整個行業

如果沒有合適的軟體，硬體設施是無效的。因此，在獲得任何其它進展之前，軟體必須對這個行業產生深度影響。

目前，我們已經看到軟體即服務（SaaS）或雲計算解決方案在建築業的應用。

雲計算對自動化的一個主要貢獻就是，它具有從多個傳感器和設備獲得數據輸入的能力。隨著這些系統的普及，它們會逐漸與更多的先進技術相集成。

2019：擴增實境與物聯網成為主流

許多建築工地已經開始利用無人機數據、HoloLens或其它擴增實境設備，以及材料傳感器來試驗擴增實境和物聯網技術。然而，能真正推動這些設備高效應用的軟體還沒有完全開發出來。

到2019年，我們應該會看到，軟體能夠將來自這些設備的數據無縫整合，並用一張圖就呈現出整個工地狀況的可視化影像。同時，無人機將生成一個項目的俯瞰圖，並能與工地的原材料狀況，以及工人位置、狀態的實時數據相整合。

2020：預製施工騰飛，3D列印扎根

2018年1月，創立近三年的美國預製建築開發商Katerra獲得了軟銀集團領投的8.65億美元巨額投資。2017年，另一家同類創業公司Project Frog也獲得了工程與軟體巨頭Autodesk的投資。

這兩起投資只是預製建築技術快速發展的縮影。比傳統施工方法成本更低、更高效、更環保的預製建築技術正在走向主流，並吸引了投資者的更多關注。

預計到2020年底，大多數主要承包商將會轉向這種最新型的建造方式。而轉向預製建築這一舉措也將成為建築自動化的基石，並讓建築項目通常難以避免的混亂狀態變得更加簡單和井然有序。

除此之外，通過3D列印，我們已經能在一天之內建一所小房子。幾年內，這一技術將發展到足以應付重要項目中的大部分施工場景。這一技術與預製結構相結合，將標誌著現代建築項目在流程上的最大轉變。

2021：法律將允許持續的無人機監測

無人機捕獲的空中數據對跟蹤項目進度和監測建築工地來說是非常有價值的。但在目前，如果承包商需要無人機數據，法律會要求其員工中須有一個有執照的無人機操作者，或者雇傭一個無人機操作者。

然而，能夠無人乾預，自動飛向建築工地並進行測量的無人機技術已經存在。一旦法律完善，並與技術進步保持一致，我們很可能會看到承包商使用數架無人機，每天數次沿預先設定的飛行路線收集數據，以實時監控項目進度。

同時，無人機進行的空中監測能使其與工地上的自動駕駛裝備相連接，以指導自動駕駛裝備更加安全高效地運行。

2022：機器導向的建設活動增加

以自動化機器為導向的建設活動目前還處於雛形階段，但你應期待這一技術會以極快的速度發展，特別是隨著汽車行業爭先打造第一輛自動駕駛汽車，建築業也會從中受益。

到2022年，我們可能會看到包括挖掘作業在內的多種基礎作業會初步實現自動導向機器的應用。一旦證明這一舉措是安全而高效的，其應用將以勢如破竹之勢展開，並推廣到更多複雜的作業領域。

2023：人工智能首次取得控制權

到2023年，建築軟體將開始推出能夠預測施工進展，並對簡單項目管理任務做出決策的第一版人工智能。

這一進展將帶來全面自治的建築工地的快速實現，因為人工智能具有快速學習和創新改進的能力。同時，人工智能將從之前各年度引進的各項新技術應用中收集、分析數據，不僅能夠實時比人類更加精確、快速地做出決策，還能學習如何改進施工進程。

2024：完全自動化機器時代的到來

可以預計，自動化機器出現的前兩年可能不會對建築工地產生多大影響，但隨後，它們將開始完全接管大部分的任務，而這些任務主要由能夠監測和控制工地的人工智能系統支持。

從運來原材料和運走廢料的自動駕駛卡車，到自動組裝預製部件並轉移到預定地點的機器人，人類將開始在建築工地上為機器讓步。當然，留在建築工地的人員主要是為了在無人類參與的情況下，確保自動化的工地能成功打造出一個建築結構。

2025：人類影響減弱，更多新技術崛起

有了無人機充當天空中的眼睛，傳感器充當地面上的眼睛，自動導向機器充當手臂，人工智能將把建築工地變為終極自治實體，並以比我們能想像到的，更快的速度和精確度來進行建造工作。

在那時，打造造一幢摩天大樓可能只需要設定一些初級計劃和相關的資訊輸入，就像按下發射鍵一樣簡單。

到2025年，第一批自治建築已經完成，而人類在建築工地可能會被認為是一種安全風險，承包商將用機器員工來替代人類完成項目監控。在此時，我們還將看到我們更多完全陌生的新技術的崛起。這些技術會進一步快速整合，並推動建築業進入一個全新的時代。

100年前，也就是1900年前後，Jean Marc CôTé等法國藝術家出版的一套明信片，預測了100年後的生產與生活場景。

其中，藝術家預測，在21世紀的建築工地，可能還會有一些有創造力的人在工作，比如建築師和設計師。他們會通過電線或無線電把指令發送給那些會進行施工的機器，包括機器人瓦工。這些繁重、枯燥而危險的工作，已經沒有人會去做了。

100年過去了，雖然我們仍然沒有實現藝術家所想象的場景，但是我們依舊在路上，並一步步向這一科幻般的場景靠攏。