Blog

Nattasit Chaisaard,Ph.D

Source: Pan, Y., & Zhang, L. (2023). Integrating BIM and AI for smart construction management: Current status and future directions. Archives of Computational Methods in Engineering, 30(2), 1081-1110.

การเข้าสู่ SMART Construction Management โดยการนำร่องด้วย The Concept of “BIM as a Data Foundation for AI Applications Part 1.”

Mindmap of BIM-AI Integration (การบูรณาการ BIM-AI)

BIM-AI Integration (การบูรณาการ BIM-AI) การเปลี่ยนแปลงในลักษณะของการบูรณาการดังกล่าวนี้ในการขับเคลื่อนประสิทธิภาพ ผลิตภาพ และการปรับปรุงด้านความปลอดภัยตลอดวัฎจักรชีวิตของการก่อสร้าง

การเพิ่มขึ้นของการบูรณาการระหว่าง BIM และ AI: ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา โดยเฉพาะตั้งแต่ปี 2016 หรือ พ.ศ.2559 เป็นต้นมา ปรากฏงานวิจัยเกี่ยวกับ การบูรณาการระหว่าง BIM และ AI เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ สะท้อนให้เห็นถึงการยอมรับที่เพิ่มมากขึ้นที่เกี่ยวข้องกับศักยภาพของเทคโนโลยีนี้ในการปฏิวัติวิธีการก่อสร้าง (revolutionize construction practices) ความเป็นผู้นำระดับโลก: สหรัฐอเมริกา จีน และสหราชอาณาจักร เป็นผู้นำในการวิจัย BIM-AI ซึ่งแสดงให้เห็นว่าภูมิภาคเหล่านี้กำลังสำรวจและนำร่องเทคโนโลยีเหล่านี้มาใช้เพื่อการจัดการการก่อสร้างอัจฉริยะ (Smart Construction Management) อย่างแข็งขัน และด้วยศักยภาพของ AI ในทุกขั้นตอนตลอดวัฏจักรชีวิตการก่อสร้าง (AI’s Potential Across the Construction Lifecycle) AI สามารถนำมาปรับใช้ในทุกขั้นตอนของโครงการก่อสร้างได้อย่างมีประสิทธิภาพ ตั้งแต่ (1) การวางแผนและออกแบบ (Planning and Design) AI ช่วยทำให้งานออกแบบเป็นอัตโนมัติ ตรวจสอบความสอดคล้องกับตามมาตรฐานทางวิศวกรรมและเกณฑ์ที่เกี่ยวข้อง ตลอดจนการส่งเสริมความร่วมมือระหว่างผู้มีส่วนเกี่ยวข้อง (2) การก่อสร้าง (Construction) AI ช่วยปรับปรุงการจัดการความปลอดภัย การติดตามการก่อสร้างแบบเรียลไทม์ เพิ่มประสิทธิภาพด้าน โลจิสติกส์ และสนับสนุนการใช้หุ่นยนต์ (facilitate the use of robotics) (3) การปฏิบัติการและบำรุงรักษา (Operation and Maintenance: O&M) AI ช่วยสนับสนุนต่อการบำรุงรักษาเชิงพยากรณ์ (predictive maintenance) การจัดการพลังงาน energy management และบริหารจัดการอาคาร ทำให้การดำเนินงานมีประสิทธิภาพและยั่งยืนมากขึ้น

BIM-AI Integration (การบูรณาการ BIM-AI) ประกอบด้วย 4 ส่วนสำคัญ ดังนี้ตามแผนภาพ Mindmap

1. ความครบถ้วนสมบูรณ์ของข้อมูล BIM (BIM Data Richness)
   • แบบจำลอง 3 มิติ (3D Models) การแสดงข้อมูลทางเรขาคณิตโดยละเอียดของอาคารและโครงสร้างพื้นฐาน (Detailed geometric representation of buildings and infrastructure)
   • ข้อมูลเชิงความหมาย (Semantic Information) คุณสมบัติของวัตถุ การจำแนกประเภท ความสัมพันธ์
   • ข้อมูลวงจรชีวิตของโครงการ (Project Lifecycle Data) ข้อมูลการออกแบบ การก่อสร้าง การดำเนินงาน และการบำรุงรักษา
   • ข้อมูลเซนเซอร์แบบเรียลไทม์ (Real-time Sensor Data) การผสานรวม IoT สำหรับการอัปเดตที่เป็นปัจจุบันว่าด้วยประสิทธิภาพของอาคาร
2. แอปพลิเคชัน AI เติบโตบนข้อมูล BIM (AI Applications Thriving on BIM Data)
   • การออกแบบระบบอัตโนมัติและการเพิ่มประสิทธิภาพ (Design Automation & Optimization)
     • การออกแบบในแนวทางที่หลากหลายอย่างเหมาะสม การสำรวจทางเลือกสำหรับการออกแบบจากข้อจำกัดที่มีอยู่ (Generative Design Exploring design alternatives based on constraints) โดย Generative Design จัดเป็น กระบวนการออกแบบที่ใช้ ปัญญาประดิษฐ์ (AI) และ อัลกอริทึม ในการสร้างทางเลือกการออกแบบที่หลากหลายและเป็นไปได้ตามเงื่อนไขหรือข้อกำหนดที่กำหนดไว้ล่วงหน้า โดยหลักการทำงานของ Generative Design คือ การให้ระบบคอมพิวเตอร์ช่วยสร้างและวิเคราะห์การออกแบบในหลายๆ รูปแบบ เพื่อให้ได้แนวทางที่เหมาะสมและมีประสิทธิภาพที่สุดตามเป้าหมายที่กำหนด
     • การตรวจสอบการปฏิบัติตามกฎเกณฑ์: การปฏิบัติตามข้อกำหนดที่เป็นมาตรฐานและกฎระเบียบโดยอัตโนมัติ (Rule-Based Compliance Checking: Automated code and regulation adherence)
   • การจัดการงานก่อสร้าง (Construction Management)
     • การคาดการณ์ความเสี่ยงด้านความปลอดภัย: การระบุอันตรายที่อาจเกิดขึ้นโดยใช้ข้อมูลในอดีต (Safety Risk Prediction: Identifying potential hazards using historical data)
     • การติดตามความคืบหน้างานก่อสร้าง การติดตามและวิเคราะห์แบบเรียลไทม์ (Construction Progress Monitoring: Real-time tracking and analysis)
     • กระบวนการปรับปรุงและเพิ่มประสิทธิภาพในการจัดการ โลจิสติกส์ การจัดการวัสดุและทรัพยากรอย่างมีประสิทธิภาพ (Logistics Optimization: Efficient material and resource management)
3. การดำเนินงานและการบำรุงรักษา (Operation & Maintenance)
   • การบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ (Predictive Maintenance) การพยากรณ์ความล้มเหลวของอุปกรณ์ สำหรับการซ่อมแซมเชิงรุก (Forecasting equipment failures for proactive repairs)
   • การจัดการพลังงาน (Energy Management) การเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานตามรูปแบบการใช้งาน (Optimizing energy consumption based on usage patterns)
   • การจัดการสิ่งอำนวยความสะดวก (Facility Management) การปรับปรุงกระบวนการดำเนินงานให้เป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพและรวดเร็วมากขึ้น รวมทั้งการบำรุงรักษา (Streamlining operations and maintenance tasks)
4. ประโยชน์ที่ได้รับจากการบูรณาการ BIM-AI (Benefits of BIM-AI Integration)
   • ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้น (Improved Efficiency) เพิ่มประสิทธิภาพของเวิร์กโฟลว์ และลดการทำงานด้วยแรงงานคน (Streamlined workflows and reduced manual effort)
   • การตัดสินใจที่ดีขึ้น (Enhanced Decision-Making) โดยอาศัยการขับเคลื่อนด้วยข้อมูลเชิงลึก
   • เพิ่มผลิตภาพ (Increased Productivity) ด้วยการทำงานแบบอัตโนมัติ โดยเฉพาะในงานหรือกิจกรรมซ้ำๆ เพื่อให้กระบวนการดำเนินการได้รับการปรับปรุงให้มีประสิทธิภาพสูงสุด (Automation of repetitive tasks and optimized processes)
   • ลดความเสี่ยงต่างๆที่อาจเกิดขึ้น (Reduced Risks) คือ การระบุโอกาสและความน่าจะเป็นของความเสี่ยงล่วงหน้า เพื่อเป็นการบรรเทาปัญหาที่อาจเกิดขึ้น (mitigation of potential problems)
   • กระบวนการก่อสร้างที่ยั้งยืน (Sustainable Construction) เพื่อทำให้กระบวนการออกแบบได้รับการปรับปรุงให้มีประสิทธิภาพสูงสุด รวมถึงการใช้งานอย่างมีประสิทธิภาพ