A inteligência artificial na construção pode criar grandes mudanças e promover inovação em larga escala, garantindo resultados rápidos e precisos sem exageros. Para se manterem competitivas hoje e no futuro da construção, empresas do setor precisam conhecer as aplicações únicas da IA. 

Neste artigo, apresentamos o que é inteligência artificial, as vantagens e as aplicações na engenharia e a importância da tecnologia para a construção civil 4.0.

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O que é inteligência artificial?

A inteligência artificial é um termo para descrever quando uma máquina imita as funções cognitivas de uma pessoa, incluindo resolução de problemas, reconhecimento de padrões e aprendizado, entre outras. 

A inteligência artificial replica e imita a inteligência humana e executa tarefas com velocidade e precisão indo além das habilidades do homem. Devido à enorme quantidade de recursos de processamento de dados, a IA pode superar a percepção humana, inclusive no processo de tomada de decisões.

A inteligência artificial está presente no dia a dia dos usuários de serviços digitais. Pesquisas por voz, bate-papo com um robô no processo de compras online, exibição de vídeos sugeridos do YouTube e Netflix: todas essas funcionalidades usam inteligência artificial.

A inteligência artificial não é uma tecnologia recente e suas raízes remontam à década de 1950. A ideia de desenvolver máquinas equipadas com inteligência quase humana está enraizada em vários campos diferentes, incluindo filosofia, ficção, imaginação, ciência da computação, eletrônica, invenções de engenharia, etc. 

Arthur Samuel, um dos pioneiros nesse campo, definiu a inteligência artificial como um fenômeno que dota os computadores da capacidade de aprender sem programação explícita.

Benefícios do uso da inteligência artificial na construção

Mas, afinal, qual a relevância da inteligência artificial para a construção?

De que modo a IA otimiza os processos da engenharia ágil? 

A seguir, listamos os principais benefícios de uso da IA: 

  • A Inteligência Artificial e os robôs estão suprindo a falta de mão de obra nos canteiros de obras.
  • Os robôs tendem a ter um desempenho mais rápido do que um ser humano. O fluxo de trabalho se torna mais ágil e produtivo no canteiro de obras, de modo que os projetos tendem a ser concluídos no prazo.
  • Como todos os dados são fornecidos ao sistema e tudo é pré-programado, a possibilidade de erro será mínima.
  • As tecnologias de IA aumentam a eficiência do trabalho atribuído e ajudam as empresas a monitorar e gerenciar canteiros de obras de forma organizada.
  • A inteligência artificial proporciona economia de custos. Isso porque a tecnologia viabiliza aumento de produtividade, redução de desperdícios e queda no número de acidentes de trabalho. 

O que é e como funciona o ChatGPT?

Desenvolvida pela OpenAI, startup de pesquisa de aprendizado de máquina fundada por Elon Musk, a ferramenta de IA se comporta como um mecanismo de buscas. Especializada em diálogo, a tecnologia é capaz de receber perguntas dos usuários e respondê-las. Além disso, o chatbot gera rascunhos de e-mail, sugestões de códigos, poemas e textos acadêmicos, por exemplo.

Se comparada com os chatbots tradicionais, o principal diferencial do ChatGPT é sua capacidade de oferecer respostas mais compreensíveis e com repertório mais amplo. Na prática, o ChatGPT responde questões mais complexas de forma coesa.

Para gerar essas informações e as respostas aos usuários, o software faz um uso de um amplo banco de textos disponíveis na internet, o que inclui publicações jornalísticas, artigos e até mesmo mensagens postadas em redes sociais, como o Twitter. Ao ter acesso a esse conteúdo, o ChatGPT coleta e armazena as informações para acessá-las quando questionado sobre determinado assunto.

As possibilidades de uso do ChatGPT

Os profissionais Verum usaram o ChatGPT para fazer perguntas alinhadas com as soluções integradas do nosso portfólio. Veja as respostas. 

 Ricardo Capi perguntou ao ChatGPT o que ele sabia sobre AWP, BIM e Lean Construction. Olha só o que ele disse:  

“AWP (Advanced Work Packaging) é uma metodologia de gestão de projetos na indústria da construção. Ela se concentra na divisão do trabalho em pacotes, definindo um cronograma e recursos específicos para cada pacote. O AWP visa melhorar a eficiência e reduzir os riscos em projetos de construção, permitindo uma melhor coordenação entre os diferentes participantes e a conclusão antecipada de atividades críticas.

BIM (Building Information Modeling) é um processo de modelagem 3D baseado em informações que abrange todas as fases de um projeto de construção, desde o planejamento e design até a construção e operação. O BIM permite a criação e o gerenciamento de informações detalhadas e precisas sobre um edifício ou infraestrutura, incluindo geometria, propriedades físicas e funcionais. Essas informações podem ser compartilhadas entre os diferentes profissionais envolvidos no projeto, promovendo a colaboração e a tomada de decisões mais informadas.

Lean Construction é uma abordagem baseada nos princípios do Lean Manufacturing, adaptada para a indústria da construção. O objetivo do Lean Construction é eliminar desperdícios e melhorar a eficiência nos processos de construção, buscando a entrega de valor aos clientes com o mínimo de recursos e tempo. Essa abordagem envolve a identificação e eliminação de atividades que não agregam valor, a melhoria contínua dos processos, a gestão visual, a padronização e o envolvimento de todos os membros da equipe de construção.

As metodologias AWP, BIM e Lean Construction são frequentemente usadas em conjunto para otimizar a gestão e a execução de projetos de construção, resultando em maior eficiência, redução de custos, prazos mais curtos e maior qualidade do produto final.”

JáDaniel Passos perguntou: O que você acha da aplicação do AWP e LPS no mesmo projeto?

Resposta do ChatGPT:

“A utilização de AWP (Advanced Work Packaging) e LPS (Last Planner System) em um mesmo projeto pode ser uma boa estratégia, pois eles complementam-se mutuamente.

AWP é uma metodologia de gerenciamento de projetos que se concentra em dividir o projeto em pequenos pacotes de trabalho (Work Packs) e garantir que eles sejam planejados, executados e controlados de maneira eficiente. Isso ajuda a garantir que as atividades sejam completadas de forma consistente e no prazo previsto.

Por outro lado, LPS é uma metodologia de gerenciamento de projetos que se concentra em planejar e controlar a produção de forma mais eficiente. Ele usa uma série de ferramentas, como o Pull Planning, para garantir que as tarefas sejam completadas no prazo previsto e que as equipes estejam alinhadas e trabalhando juntas.

A combinação de AWP e LPS pode ajudar a garantir que o projeto seja planejado e executado de maneira eficiente, garantindo que as atividades sejam completadas no prazo previsto e que as equipes estejam alinhadas e trabalhando juntas. Isso pode ajudar a garantir que o projeto seja concluído com sucesso.

No entanto, é importante lembrar que cada projeto é único e as metodologias devem ser adaptadas de acordo com as necessidades específicas do projeto. É importante também lembrar que é importante ter uma boa comunicação e treinamento para garantir que todas as partes envolvidas estejam alinhadas com as metodologias e objetivos do projeto.”

Inteligência artificial na construção: implementação bem-sucedidas no setor 

Muito além do ChatGPT, a inteligência artificial na construção traz uma série de novas possibilidades e benefícios para o setor. A seguir, listamos algumas das aplicações e vantagens do uso da IA na construção 4.0.

  1. Evite estouros de custos

A maioria dos megaprojetos ultrapassa o orçamento, mesmo contando com as melhores equipes. A inteligência artificial na construção contribui para evitar esse tipo de atraso.

As redes neurais artificiais são usadas em projetos para prever estouros de custo com base em fatores como tamanho do projeto, tipo de contrato e nível de competência dos gerentes. Os modelos preditivos usam dados históricos, como datas planejadas em empreendimentos anteriores para início e término. A partir daí, é possível prever cronogramas realistas para projetos futuros. 

Além disso, a inteligência artificial na construção ajuda a equipe a acessar remotamente o material de treinamento, viabilizando o aprimoramento de suas habilidades e conhecimentos rapidamente. Isso reduz o tempo necessário para integrar novos recursos aos projetos. Como resultado, a entrega do empreendimento é acelerada.

2. Inteligência artificial na construção para um melhor design 

A Modelagem de Informações da Construção é um processo baseado em modelo 3D que fornece insights aos profissionais de arquitetura, engenharia e construção para planejar, projetar, construir e gerenciar edifícios e infraestrutura com eficiência. 

Como os projetos envolvem várias equipes, o desafio é garantir que os diferentes modelos não entrem em conflito.

A indústria usa machine learning na forma de design generativo, alimentado por inteligência artificial na construção, para identificar e mitigar conflitos entre os diferentes modelos gerados pelas equipes a fim de evitar o retrabalho. 

O mercado oferece softwares que usam algoritmos de aprendizado de máquina para explorar todas as variações de uma solução e gerar alternativas de design. Depois que um usuário define os requisitos no modelo, o software de design generativo cria modelos 3D otimizados para as restrições, aprendendo com cada iteração até chegar ao modelo ideal.

 Mitigação de riscos com IA na construção 4.0

Todo projeto de construção tem riscos de qualidade, segurança, tempo e custo. Quanto maior o projeto, maiores os riscos, pois diferentes profissionais trabalham em paralelo. 

Atualmente, existem soluções de IA e aprendizado de máquina que permitem aos empreiteiros monitorar e priorizar os riscos no local de trabalho. Assim, a equipe do projeto pode concentrar seu tempo e recursos limitados nos maiores fatores de risco. 

A inteligência artificial na construção é usada para atribuir prioridade automaticamente aos problemas.  Desse modo, os gerentes podem trabalhar em estreita colaboração com as equipes para mitigar o risco. 

 Planejamento do projeto

Na construção 4.0, já existem empresas que usam a inteligência artificial e os seus robôs para resolver projetos de construção atrasados ​​e acima do orçamento. Na prática, os robôs capturam e digitalizam em 3D os canteiros de obras e, em seguida, alimenta esses dados em uma rede neural profunda que classifica o andamento de diferentes subprojetos. 

Se as coisas parecem fora dos trilhos, a equipe de gerenciamento pode intervir para lidar com pequenos problemas antes que eles se tornem grandes. Os algoritmos do futuro usarão uma técnica de IA conhecida como “aprendizado por reforço”, que permite aprender com base na tentativa e erro. Ele pode avaliar infinitas combinações e alternativas com base em projetos semelhantes. Assim, a ferramenta auxilia no planejamento do projeto, pois otimiza o melhor caminho e o corrige ao longo do tempo.

3. A inteligência artificial na construção torna os locais de trabalho mais produtivos

Existem empresas que estão começando a oferecer máquinas de construção autônomas para executar tarefas repetitivas, como despejar concreto, assentar tijolos, soldar e demolir, com mais eficiência. 

Por exemplo, as escavadeiras autônomas ou semiautônomas preparam o local de trabalho com a ajuda de um programador humano para especificações exatas. Isso libera a agenda dos profissionais para as tarefas mais estratégicas e relevantes, reduzindo o tempo total necessário para concluir o projeto. 

Graças ao uso da IA na construção 4.0, os gerentes também podem rastrear o trabalho em tempo real. Eles usam reconhecimento facial, câmeras no local e tecnologias semelhantes para avaliar a produtividade da equipe e a conformidade com as boas práticas e normas reguladoras da construção.

4. A inteligência artificial na construção abordará a escassez de mão de obra

A escassez de mão de obra e o desejo de aumentar a baixa produtividade do setor estão levando as empresas de construção a investir em IA e ciência de dados na construção 4.0. Um relatório da McKinsey de 2017 diz que as empresas de construção poderiam aumentar a produtividade em até 50% por meio da análise de dados em tempo real. 

Nesse cenário, as empresas do setor estão começando a usar inteligência artificial na construção e aprendizado de máquina. Assim, elas podem planejar melhor a distribuição de mão de obra e maquinário na execução dos projetos.

Quando um robô avalia constantemente o andamento do trabalho e a localização dos profissionais e equipamento, os gerentes de projeto podem identificar quais locais de trabalho têm time e máquinas suficientes para concluir o projeto dentro do cronograma e quais podem estar atrasados, exigindo mão de obra adicional.

Um robô alimentado por inteligência artificial na construção pode escanear de modo autônomo um local de trabalho todas as noites para monitorar o progresso do projeto. Com esse tipo de acompanhamento, gestores e empreiteiros podem realizar mais trabalhos em áreas remotas onde a mão de obra qualificada é escassa.

5. Construção externa

As empresas de construção estão cada vez mais contando com fábricas fora do local, compostas por robôs autônomos que montam componentes de um edifício, levados por trabalhadores humanos até o local da obra. Estruturas como paredes podem ser concluídas em estilo de linha de montagem por máquinas autônomas com mais eficiência, deixando os profissionais responsáveis pelo trabalho que exige mais cuidado no detalhe, como a instalação hidráulica e elétrica.

6.Big Data e inteligência artificial na construção

Com um grande volume de dados sendo criado dia após dia, os sistemas de inteligência artificial na construção têm base para aprender e melhorar continuamente. 

Cada local de trabalho se torna uma fonte de dados em potencial para IA. Os dados gerados a partir de imagens capturadas de dispositivos móveis, vídeos de drones, sensores de segurança, modelagem de informações de construção (BIM) e outros tornaram-se um pool de informações. 

Isso representa uma oportunidade para os profissionais e clientes do setor de construção. Usando a inteligência artificial na construção, eles têm condições de analisar e se beneficiar dos insights gerados pelos dados com a ajuda de IA e sistemas de aprendizado de máquina.

7. AI para pós-construção

Os gerentes de construção podem usar a IA também após a conclusão da obra. Ao coletar informações sobre uma estrutura por meio de sensores, drones e outras tecnologias sem fio, análises avançadas e algoritmos alimentados por IA obtêm informações valiosas sobre a operação e o desempenho de um edifício, ponte, estradas e quase tudo no ambiente construído. 

Isso significa que a inteligência artificial na construção pode ser usada para monitorar problemas em desenvolvimento e determinar quando a manutenção preventiva precisa ser feita.

Conclusão: abraçando o futuro da construção com inteligência artificial

Robótica, IA e a Internet das Coisas têm potencial de reduzir os custos de construção em até 20%. Os engenheiros podem usar óculos de realidade virtual e enviar mini-robôs para edifícios em construção. Esses robôs usam câmeras para rastrear o trabalho à medida que ele avança. 

A inteligência artificial na construção está sendo usada para:

  • Planejar o roteamento de sistemas elétricos e hidráulicos em edifícios modernos;
  • Desenvolver sistemas de segurança para locais de trabalho;
  • Rastrear as interações em tempo real de trabalhadores, máquinas e objetos na obra;
  • Alertar os gerentes de projetos sobre possíveis problemas de segurança e de produtividade, bem como erros de construção.

Em vez de substituir a força de trabalho humana, a inteligência artificial na construção está transformando os modelos de negócios na indústria, reduzindo os erros, desperdícios e os acidentes no local de trabalho. Tudo isso torna o fluxo de trabalho na construção mais eficiente.

Os líderes do setor devem priorizar o investimento em IA na construção com base nas áreas em que a tecnologia pode gerar maior impacto e valor. Os pioneiros definirão o futuro do segmento, conquistando resultados positivos a curto e longo prazo.

Entre em contato com a Verum Partners e entenda como podemos ajudar você a caminhar rumo ao futuro, na construção 4.0.