工程營建邁入智能時代,數位科技推轉型!

六月 05, 2017 No Comments by

位於美國加州的蘋果公司新總部,即將在今年春天正式啟用。這座宏偉的建築,被視為是蘋果精神領袖賈伯斯遺留的最後一項大型計畫,占地面積相當於三個大安森林公園,外型恍若透明發光的巨型太空船,360度覆蓋全球最大片的曲面玻璃。建築工法之艱鉅,超乎想像,更令許多承包建商因為工法配合不上,打了退堂鼓,工程延滯許久才順利完工。

由此可知,即使電子業、醫療業接連進入智能時代,而汽車製造早已經歷過一波數位浪潮的震撼,大幅轉型,但產出總額占美國6%國民生產毛額的工程與營建(engineering and construction,E&C),仍未跟上設計師快速的想像力,營建業面臨的轉型挑戰才剛開始。

尤其是非住宅的建築營建事業,對於數位應用處於起步得晚。建商也發現,建築案越趨複雜,時有力不從心之感。

好在,隨著感測技術、智能機器、行動裝置及應用軟體逐步成熟,營建類事業蘊藏很多尚待開發的創新機會。而這些機會,都可以整合在「建築資訊模型」 (building information modeling,BIM) 。

未來營造商將可用智能科技,管理複雜營建流程、降低專案延遲,甚至提升營建安全與品質。想像以下畫面,都可以成真:

開工之前,運用無人機調查工地,收集的資料轉化實際的建築工事,兼顧效益與安全;

透過3D列印測試,可以模擬新的建築技法與材質,甚至實際生產建材;施工者可以透過GPS定位與RFID技術建材,追蹤建材運送和使用,絕無遺漏。

施工者與機械工程師可以透過擴增實境,像是站在工地裡那般即時溝通,透過智能數據分析更能優化設計與進行創新。

更進一步來說,工程建築的三大流程,都可以和數位科技緊密結合。

1.設計施工同時進行

倫敦的地鐵新線,需要行經各種複雜的地區。建築計畫就運用建築資訊模型,將複雜的地底結構進行整合,設計師與建築師得以及早因應,討論解決方案。

「穿著衣服、同時改衣服」不再是一件難事。未來,設計工作與工程能同時進行,因為可以更快透過模擬測試,儘早將難以成型的建築方案、設計缺陷進行汰換。

快速的原型製造,也可用在持續百年的歷史建築。例如,從1882年就已經興建、至今還無法完工的巴賽隆納聖家堂,現在就使用3D列印試驗設計架構,將可大幅減少材料與能源的浪費,讓建築過程符合永續的目標。

2.建築過程更具效率

過去在營造上,人員機具調度向來是一大難題。讓所有工班即時接收訊息更是龐大的挑戰。數位設計透過雲端化,讓資訊共享成為可能。

未來營造公司可以壓縮很多不具生產力的動作,例如調度人員、運輸建材與儀器,以及各類漫長的現場等待時間。還可以透過遠端遙控的建築機器人、整合無人機即時攝影,實現縝密的現場實況監測。

3.完工之後物業管理更聰明

就連後續的物業管理,也能更聰明!日本的 NTT 建築設備公司,透過數位化降低20%營運與維護成本。這得歸功於數位科技快速收集監控數據,得以預先「透視」營運後狀態,及早修正建築內部結構隱藏的管線與電力配置,並且在建築工事進行時進行建築素材的存貨管理。

往後,建築將獲得更好的照顧。年久失修、遇震就塌將是不可允許的嚴重疏失。例如Rutgers大學就透過超音波探測、雷達等技術,探測建物的弱點或損壞狀況,預先維修和補強。

智能科技已能擊敗全球頂尖圍棋大師的時代,各行各業滿懷著好奇心,運用智能科技、提高生產力。營建領域當然不落人後,目標不只是節省成本與時間,更重要的是,改善施工的安全、提升工作環境品質,保障未來在建築裡工作和生活的每一個人。

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