现代工程“获全球认可的AI技术实力”……从设计到施工全面应用

by Kwon Hyeonji

Published 11 Dec.2024 08:01(KST)

Updated 11 Dec.2024 09:09(KST)

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[K-建筑，全新腾飞]现代工程

自2019年起研究应用设计系统
2021年新设智能技术中心

在施工全流程引入自动化
减少设计错误提高作业精度

现代工程的建筑工地正在启用人工智能闭路电视监控系统。现代工程提供

现代工程公司提出了可将人工智能（AI）应用于各类施工工序的方案，正成长为国内建筑业界的“AI强者”。在信息技术、制造、流通、服务等各类产业纷纷投入AI融合应用之际，建筑业中较早尝试将AI引入业务的现代工程公司的努力开始显现成效。尤其是现代工程公司将AI融入设计、施工、安全管理等环节，大幅提升了生产效率和工作准确度。

用AI提升设计能力

现代工程公司自2019年起就在工厂和住宅领域推进为引入AI基础自动化系统而开展的研究开发（R&D），以扩大设计等可应用AI的领域。2021年，公司扩充并改编原有技术研究所，新设了智能技术中心。近期通过上述研究开发，公司已在从图纸识别、设计到验证的整个施工作业全流程中导入自动化系统，从而提升了生产效率并提高了作业准确度。

现代工程公司尤其在设计领域集中强化AI能力。公司着眼于由AI自动化系统执行设计工作，可以降低因频繁修改而导致错误发生的可能性，同时还能减少投入设计审查的人力，通过这一方式实现工作效率的提升和成本节约。

在设计领域的图纸识别阶段，公司自主开发并导入了基于AI深度学习和计算机视觉的“工艺管道仪表流程图（P&ID）自动识别系统”。P&ID是项目初期从发包方获得、包含主要工艺信息的设计图纸。利用该系统，可以自动生成包括管道和仪表清单、CAD（利用计算机进行各类设计计算与制图的系统）图纸在内的数字化工艺流程图。

在设计阶段，公司开发并应用了国内首个AI基础的“工厂钢结构设计自动化程序”。该程序能够解析钢结构的设计信息和各类变量，并将结果反映到设计中；通过计算作用于钢构件的荷载等数据，自动选定合适的构件。工程师因此得以摆脱以往简单重复的设计工作，专注于兼顾经济性与施工性的设计。

这一程序还在由基础设施工程软件公司Bentley Systems主办的全球基础设施产业奖项“Going Digital Infrastructure Awards”中，获得了结构工程部门冠军。现代工程公司表示，在样本项目中测试该程序的结果显示，钢结构物设计所需时间缩短了70%，设计错误也减少了50%。现代工程公司强调：“通过这一程序，可以事先防止因设计延误和错误导致的工期拖延，同时有助于减少钢结构用量和碳排放量。并且在全球基础设施产业奖项中获奖，也从外部证明了公司在设计自动化技术方面的实力。”

在建筑工地上，现代工程公司的员工正在操作人工智能抹灰机器人。现代工程公司提供

与此同时，公司开发了“土建自动化设计程序”，通过自动化管廊（Piperack）和设备棚（Shelter）设计，缩短工期并将工时（Man-hour）削减30%以上。工时是指一名工人在1小时内的劳动与生产量单位。管廊是支撑承担工厂原料和产品等输送通道的管道的结构物，设备棚则是工厂项目中各类机械临时或永久设置的钢结构。

在验证设计并选定实际工程量的阶段，公司利用三维（3D）技术构建了自动化体系。该技术能够自动审查设计并提前发现施工前可能出现的设计错误，通过这一过程自动生成图纸，防止不必要的返工或材料浪费，便于工程量管理。

现代工程公司还在“基于二维（2D）图纸的工程量自动计算”“管道三维（3D）设计自动化”“钢结构制作图纸自动化”等领域，开展10余项设计自动化技术的研究开发。

施工现场安全管理同样到位

在施工阶段，公司也积极应用AI。以实现地面抹平作业无人化为目标开发的智能施工设备“AI抹平机器人”就是代表性案例。该设备利用三维（3D）扫描仪对已浇筑的混凝土地面进行精密测量，对平整度（表面光滑程度）偏离标准的部位，通过搭载4片抹刀的2个电机旋转进行精细打磨。利用AI抹平机器人的自动驾驶功能，可以自动完成需要反复作业部位的抹平工作，从而实现施工质量均一化，并通过节省人工成本提升生产效率。该设备可投入智能工厂、大型物流仓库、工厂型建筑等对地面平整度质量要求较高的现场，防止因地面抹平不良而可能发生的事故。近期，随着公众对楼板间噪音和质量缺陷的敏感度不断提高，该设备也被应用于公寓施工现场。作业人员可以在远离作业现场的安全位置操控机器人，安全性也随之提高。