Kunstmatige intelligentie in de bouw en techniek

Teun Gerdsen
  • Door: Teun Gerdsen
  • Publicatie: 16-10-2024
  • Tags: Branche

De wereld van bouw en techniek is voortdurend in beweging. Langzamerhand begint kunstmatige intelligentie ook haar plek in te nemen in deze sector. Het is een krachtige tool die de manier waarop we ontwerpen, bouwen en onderhouden verandert. Van het optimaliseren van bouwprocessen tot het verbeteren van veiligheid en duurzaamheid. In dit blog duiken we in de vele manier waarop kunstmatige intelligentie de bouw- en technieksector transformeert. Ontdek hoe AI niet alleen de efficiëntie verhoogt, maar ook innovatieve oplossingen biedt voor uitdagingen in de bouw en techniek in de toekomst.

Wat is kunstmatige intelligentie?

Kunstmatige intelligentie (AI) is het vermogen van computersystemen om taken uit te voeren die normaal gesproken menselijke intelligentie vereisen. Dit omvat het leren van ervaringen, het herkennen van patronen, het nemen van beslissingen en het uitvoeren van taken op basis van die beslissingen. Dit wordt gedaan door middel van het analyseren van grote hoeveelheden data om zo problemen op te lossen en zelfs autonoom te kunnen handelen. 

Waarom is kunstmatige intelligentie relevant voor de bouw- en technieksector?

De bouw en techniek kennen veel van deze complexe uitdagingen waarmee ze dagelijks worden geconfronteerd. Kunstmatige intelligentie kan deze sectoren helpen om deze uitdagingen te tackelen. Denk hierbij aan het automatiseren en optimaliseren van processen of het borgen van de kwaliteit door middel van beeld- en sensortechnologieën. Verder kan kunstmatige intelligentie ook helpen bij: 

Veiligheid

Bijvoorbeeld bij het controleren van arbeidsomstandigheden, het voorspellen van potentieel gevaarlijke situaties en het zorgen voor preventieve maatregelen om ongevallen te voorkomen. Dit kan worden gedaan door een analyse van data van bijvoorbeeld eerdere ongevallen, inclusief factoren zoals weersomstandigheden, tijdstip van de dag, type werk dat wordt uitgevoerd en menselijk gedrag.  

Innovatie

AI opent nieuwe deuren op het gebied van innovatieve oplossingen die het werk kunnen veranderen. Denk hierbij aan het gebruik van robots voor taken zoals metselwerk, lassen en 3D-printen van gebouwen of het ontwikkelen van materialen en constructiemethoden.  

Kracht Blog_-27.jpg 750.68 KB

Duurzaamheid

Optimalisatie van energieverbruik, materiaalgebruik en afval beheer is zeer belangrijk om de ecologische voetafdruk te verminderen. AI kan de bouw- en technieksector hier heel goed bij helpen.  

Toepassingen AI in de bouw en techniek

1. Generatief ontwerp

Generatief ontwerp maakt gebruik van algoritmen die gebaseerd zijn op AI om ontwerpoplossingen te genereren die voldoen aan specifieke criteria en doelstellingen. Autodesk's generative design software kan bijvoorbeeld worden gebruikt om complexe ontwerpproblemen op te lossen en optimalere ontwerpen te creëren.  

Stel dat een architect de opdracht krijgt om een brug te ontwerpen. Deze brug moet een specifieke overspanning hebben en moet voldoen aan bepaalde belasting eisen. Je kan dan de specifieke parameters zoals overspanning, hoogte en materiaalsterkte invoeren in deze software. Het algoritme genereert vervolgens mogelijke ontwerpen en analyseert om het meest optimale ontwerp te vinden. Deze nieuwe technologieën kunnen ook rekening houden met eventuele variabelen zoals wind- en zonbelasting. 

Kracht vacature.jpg 3.44 MB
2. Computer vision

Computer vision wordt gebruikt voor visuele inspectie van bouwmaterialen, constructies en bouwplaatsen. AI-algoritmen kunnen defecten, scheuren, of andere problemen detecteren op basis van beeldanalyse, waardoor er eerder kan worden gestuurd op kwaliteit.  

Het begint bij het vastleggen van alle gegevens via bronnen als camera’s, sensoren of videobeelden. Vervolgens worden deze gegevens verwerkt om kenmerken te herkennen als kleur, vorm, textuur, en beweging. Op basis van deze kenmerken zal de computer vision objecten identificeren en scenes proberen te begrijpen. Uiteindelijk zal het systeem beslissingen nemen over de inhoud van het beeld. Denk hierbij aan taken zoals het herkennen van het object of patroon. Al deze visuele data wordt vervolgens opgeslagen en gebruikt om hiervan te leren. Machine learning zorgt ervoor dat de systemen zelfstandig leren en complexe visuele taken kunnen uitvoeren zoals het herkennen van het object en het begrijpen van de hele context van de scène.   

3. Voorspellende analyses

Voorspellende analyses maken gebruik van AI-algoritmen om toekomstige gebeurtenissen of trends te voorspellen op basis van eerdere gegevens. In de bouwsector kunnen voorspellende analyses worden gebruikt voor het voorspellen van projectduur, te hoge kosten, materiaalbehoeften, enzovoort. 

4. Autonome robots

Autonome robots worden steeds meer ingezet op bouwplaatsen voor taken zoals metselwerk, lassen, en het transporteren van materialen. Deze robots maken gebruik van AI om zelfstandig te navigeren en taken uit te voeren zonder menselijke tussenkomst.

Voorbeelden van autonome robots

Bouwrobotarmen

Dit zijn robots die worden gebruikt voor het uitvoeren van taken zoals metselwerk, betonstorten en het plaatsen van prefab-elementen. Ze kunnen zo geprogrammeerd worden dat ze nauwkeurige bewegingen maken en herhaalde taken kunnen uitvoeren zonder menselijke tussenkomst.  

Autonome drones

Deze drones worden gebruikt voor het uitvoeren van inspecties en het in kaart brengen van de algehele bouwplaats. Ze zijn voorzien van camera’s en sensoren om bouwvoortgang te monitoren en de veiligheid te bewaken. 

Bouwplaats met groot appartementencomplex.jpg 970.28 KB
Autonome grondrobots

Deze robots worden ingezet om materialen en apparatuur over de bouwplaats te transporteren. Deze robots worden vaak zo geprogrammeerd dat ze efficiënte routes volgen en obstakels kunnen vermijden. 

Bouwinspectierobots

Al eerder hadden we het over het inspecteren van de bouwplaats door middel van drones. Ook op de grond kunnen robots worden ingezet om inspecties uit te voeren. Denk hierbij aan ontwikkelingen zoals klimrobots, dit zijn robots die op steile oppervlakken kunnen klimmen en worden gebruikt voor inspecties. 


5. Digital twins

Digital Twins zijn virtuele replica's van fysieke constructies of systemen die worden gebruikt voor monitoring, simulatie en optimalisatie. AI wordt gebruikt om gegevens te analyseren die worden verzameld door sensoren in het echte systeem, waardoor real-time inzicht en voorspellende mogelijkheden worden geboden. 

6. Predictive maintenance

Predictive maintenance maakt gebruik van AI-algoritmen om de conditie van apparatuur en infrastructuur te bewaken en te voorspellen wanneer onderhoud nodig is. Dit kan helpen om ongeplande stilstand te verminderen en de levensduur van activa te verlengen.

De voordelen van kunstmatige intelligentie in de bouw en techniek

Kunstmatige intelligentie (AI) biedt verschillende voordelen voor de bouw- en technieksector door lastige vraagstukken aan te pakken en processen te verbeteren. Met AI kunnen bedrijven efficiënter werken, kosten verlagen en de veiligheid verbeteren. Door middel van generatief ontwerp kunnen optimalere ontwerpen worden gecreëerd, terwijl computer vision en predictive analytics helpen bij kwaliteitscontrole en planning. Daarnaast nemen autonome robots repetitieve taken over en verbeteren de veiligheid op de bouwplaats. Aanvullend verbetert Natural Language Processing (NLP) de communicatie en samenwerking en zorgen Digital Twins en Predictive Maintenance voor realtime-inzicht en onderhoudsvoorspellingen. 

Door AI te integreren in verschillende aspecten van de bouw- en technieksector, kunnen bedrijven hun concurrentiepositie versterken en bijdragen aan een duurzamere en veiligere werkomgeving. Het is duidelijk dat AI niet alleen een krachtig hulpmiddel is voor innovatie, maar ook een essentiële factor wordt voor de toekomst van de bouw en techniek.