Ứng dụng AI trong quản lý dự án xây dựng và 9 lợi ích vượt trội của AI trong ngành xây dựng

Ngành xây dựng đang bước vào kỷ nguyên mới khi trí tuệ nhân tạo (AI) dần trở thành công cụ đắc lực trong quản lý dự án. Trước những thách thức như thiếu nhân lực, chi phí tăng hay áp lực tiến độ, giờ đây AI giúp tự động hóa quy trình, phân tích dữ liệu nhanh chóng và hỗ trợ ra quyết định chính xác. Nhờ đó, dự án được kiểm soát tốt hơn về ngân sách, tiến độ và hiệu suất. Cùng Consfast khám phá cách AI đang thay đổi cuộc chơi như thế nào qua bài viết dưới đây.

I. Tổng quan về AI trong Quản lý dự án xây dựng

1. Định nghĩa và vai trò của Trí tuệ nhân tạo (AI) trong Xây dựng

Trí tuệ nhân tạo (AI) là trí tuệ thông minh do máy móc thực hiện, mô phỏng khả năng nhận thức và ra quyết định của con người. Dựa trên việc tiếp nhận, xử lý và học một lượng lớn dữ liệu, AI có tốc độ và độ chính xác vượt trội, giúp tự động hóa các quy trình, phân tích dữ liệu lớn và đưa ra quyết định tối ưu.

Trong ngành xây dựng, AI được ứng dụng để thiết kế, thi công công trình và cải tiến các biện pháp an toàn lao động, từ đó cải thiện chất lượng, tăng tốc độ hoàn thiện và định hình lại toàn bộ cách chúng ta quản lý công trình.

2. Bối cảnh và lý do ngành Xây dựng cần AI

Với nhiều thách thức mà ngành xây dựng toàn cầu đang đối mặt, bao gồm tình trạng thiếu hụt lao động, chi phí nguyên vật liệu ngày càng tăng, và áp lực về tiến độ, Trí tuệ nhân tạo (AI) đã nổi lên như một giải pháp chiến lược.

AI không chỉ giúp các doanh nghiệp thích ứng mà còn phát triển mạnh mẽ bằng cách giải quyết các vấn đề cốt lõi. Cụ thể, AI hỗ trợ toàn ngành vượt qua các khó khăn liên quan đến an toàn lao động, tình trạng thiếu hụt nhân lực và nguy cơ vượt quá chi phí cũng như tiến độ.

Các công ty trong lĩnh vực AECO (Kiến trúc, Kỹ thuật, Xây dựng và Vận hành) đang ngày càng nhận ra tiềm năng to lớn này. Báo cáo "Thiết kế & Sản xuất năm 2025" của Autodesk cho thấy hơn 76% các nhà lãnh đạo trong ngành xây dựng đang đẩy mạnh đầu tư vào các công nghệ AI, tăng 9% chỉ trong một năm. Điều này khẳng định vai trò then chốt của AI trong việc định hình tương lai của ngành xây dựng.

II. Ứng dụng AI qua các giai đoạn vòng đời dự án xây dựng

Giai đoạn 1: Lập kế hoạch và thiết kế

Trong giai đoạn đầu, AI là công cụ đắc lực giúp kiến trúc sư và kỹ sư đưa ra các quyết định sáng suốt.

• Phân tích khả thi và dự báo dữ liệu: Hệ thống AI có thể xử lý hàng nghìn dữ liệu về thị trường, môi trường và địa chất để dự báo tính khả thi của dự án. 
• Tối ưu hóa thiết kế kiến trúc và kết cấu: Các công cụ thiết kế tạo sinh do AI hỗ trợ có thể tự động tạo ra hàng trăm mẫu thiết kế khác nhau, tối ưu hóa về mặt vật liệu, hiệu suất năng lượng và chi phí chỉ trong vài phút..
• Dự toán chi phí và lập kế hoạch tài chính: AI phân tích dữ liệu lịch sử để đưa ra dự toán chi phí chính xác hơn 30% so với phương pháp truyền thống, giảm thiểu đáng kể tình trạng đội vốn.

Giai đoạn 2: Thi công và triển khai

Khi dự án bước vào giai đoạn thực thi, AI tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tiến độ và an toàn.

• Giám sát tiến độ và chất lượng công trình: Hệ thống AI sẽ so sánh dữ liệu thu được với mô hình BIM, từ đó nhanh chóng phát hiện các sai sót so với kế hoạch ban đầu, giúp nhà quản lý đưa ra quyết định điều chỉnh kịp thời, đảm bảo dự án đi đúng hướng.
• Tăng cường an toàn lao động: AI sử dụng hình ảnh từ camera giám sát để phát hiện các hành vi không an toàn như công nhân không đội mũ bảo hiểm hay vi phạm khu vực cấm. 
• Quản lý chuỗi cung ứng và logistics thông minh: AI dự đoán nhu cầu vật liệu, tự động hóa việc đặt hàng và tối ưu hóa lộ trình vận chuyển, đảm bảo vật liệu được cung cấp đúng lúc, giảm thiểu lãng phí.

Giai đoạn 3: Vận hành và duy tu bảo trì

Ngay cả khi công trình đã hoàn thành và đi vào hoạt động, AI vẫn là công cụ hữu ích giúp tối ưu hóa hiệu suất và kéo dài tuổi thọ của dự án.

• Tối ưu hóa hiệu suất năng lượng: AI phân tích dữ liệu về nhiệt độ, ánh sáng và mức độ sử dụng trong tòa nhà để tự động điều chỉnh hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí, chiếu sáng, giúp tiết kiệm năng lượng hiệu quả.
• Bảo trì dự đoán: AI phân tích dữ liệu từ các cảm biến trên thiết bị để dự đoán khi nào cần bảo trì. Điều này giúp giảm thiểu sự cố bất ngờ và tiết kiệm chi phí bảo trì.
• Phản hồi và cải tiến dựa trên dữ liệu thực tế: Dữ liệu thu thập từ giai đoạn vận hành sẽ được AI phân tích để cung cấp phản hồi giá trị cho các dự án xây dựng trong tương lai, tạo ra một vòng lặp cải tiến liên tục.

III. 9 lợi ích vượt trội của AI trong ngành Xây dựng

Trí tuệ nhân tạo (AI) đang cách mạng hóa ngành xây dựng, mang đến những giải pháp đột phá giúp tối ưu hóa hiệu suất và nâng cao chất lượng dự án. Dưới đây là 9 lợi ích mà AI mang lại cho ngành xây dựng

1. Ngăn chặn tình trạng vượt ngân sách và tối ưu chi phí

• Dự đoán chi phí vượt mức: Dự đoán chi phí vượt mức dựa trên các yếu tố như quy mô dự án và năng lực quản lý.
• Nâng cao năng lực nhân viên: AI giúp nhân viên truy cập tài liệu đào tạo từ xa, giảm thời gian đào tạo và đẩy nhanh tiến độ dự án.
• Phân tích dữ liệu theo thời gian thực: Hệ thống AI thu thập và phân tích dữ liệu trong quá khứ để dự báo các khoản vượt chi phí hoặc chậm tiến độ tiến độ.

2. Thiết kế và mô hình hóa tòa nhà

• Thiết kế tổng quát : Khám phá tất cả các biến thể của một giải pháp, đề xuất phương án thiết kế tối ưu, tạo ra các mô hình 3D..
• Giảm thiểu xung đột: AI giúp xác định và giảm thiểu xung đột giữa các mô hình từ các nhóm khác nhau, ngăn chặn việc phải làm lại.

3. Giảm thiểu rủi ro và tăng cường an toàn lao động

• Theo dõi và ưu tiên rủi ro: AI và máy học được sử dụng để theo dõi và ưu tiên rủi ro tại công trường (an toàn, chất lượng, thời gian, chi phí).
• Phát hiện mối nguy hiểm: AI phân tích ảnh công trường để quét tìm mối nguy hiểm về an toàn (ví dụ: công nhân không mặc đồ bảo hộ), đối chiếu với hồ sơ tai nạn và tính toán xếp hạng rủi ro.
• Giám sát thiết bị bảo hộ: AI sử dụng hình ảnh trực tiếp từ camera và công nghệ nhận dạng để kiểm tra công nhân có đeo thiết bị bảo hộ đầy đủ không.
• Cảnh báo khu vực nguy hiểm: AI tích hợp với định vị địa lý (Geo-location) để xác định các khu vực nguy hiểm và cảnh báo ban quản lý.

4. Lập kế hoạch dự án và tối ưu tiến độ hiệu quả

• Chụp quét 3D tự động: Hỗ trợ cung cấp dữ liệu để phân loại khoảng cách giữa các dự án phụ, giúp quản lý can thiệp kịp thời.
• Học tăng cường : Thuật toán học dựa trên thử và sai để tối ưu hóa đường đi tốt nhất và tự điều chỉnh theo thời gian.
• Mô hình hóa dữ liệu xây dựng: AI kết hợp với BIM giúp tối ưu hóa tiến độ và chi phí.
• Phân tích dữ liệu tiền dự án: Phân tích dữ liệu trước dự án để dự đoán rủi ro và đề xuất phương án thi công hiệu quả.

5. Tự động hóa tác vụ lặp lại và giảm thời gian thi công ngoài công trường

• Máy móc : Máy móc xây dựng tự lái thực hiện các nhiệm vụ lặp lại như đổ bê tông, lát gạch, hàn và phá dỡ tiết kiệm nguồn lực.
• Tự động hóa công trường: Máy ủi tự động có thể chuẩn bị công trường theo thông số kỹ thuật, giải phóng nhân công.
• Giám sát năng suất: Giúp người quản lý theo dõi công việc trong thời gian thực, sử dụng nhận dạng khuôn mặt và camera để đánh giá năng suất và sự tuân thủ quy trình.

6. Giải quyết tình trạng thiếu hụt lao động

• Phân bổ lao động và máy móc: Giúp lập kế hoạch tốt hơn cho việc phân bổ lao động và máy móc.
• Giám sát tiến độ và vị trí: Đánh giá tiến độ công việc và vị trí của nhân công, thiết bị để phân bổ nhân lực.
• Theo dõi công trường từ xa: Hỗ trợ quét công trường để theo dõi tiến độ, giúp các nhà thầu lớn hoàn thành công việc từ xa

7. Tổng hợp thông tin và dữ liệu lớn

• Học hỏi từ dữ liệu lớn: Hệ thống học hỏi và cải thiện từ một lượng lớn dữ liệu (hình ảnh, video, cảm biến, BIM...).
• Phân tích chuyên sâu: Phân tích và hưởng lợi từ những hiểu biết sâu sắc được tạo ra từ dữ liệu.
• Trợ lý thông minh: Xử lý thông tin nhanh chóng và chính xác.

8. Hỗ trợ hiệu quả cho các công tác hậu xây dựng 

• Thu thập dữ liệu sau xây dựng: Thu thập thông tin về cấu trúc thông qua cảm biến và các công nghệ không dây khác.
• Phân tích hoạt động và hiệu suất: phân tích nâng cao để thu thập hiểu biết có giá trị về hoạt động và hiệu suất của các công trình.
• Giám sát và bảo trì: Giám sát các sự cố, xác định thời điểm cần bảo trì phòng ngừa và chỉ đạo hành vi của con người để đảm bảo an ninh và an toàn.

9. Tăng tỷ lệ thắng thầu dự án

• Học hỏi từ dữ liệu cũ: Học hỏi từ các dự án trước đó, giúp nhà thầu không cần phân tích từ đầu.
• Dự đoán kết quả đấu thầu: Đánh giá các giá thầu trước, dự đoán kịch bản thành công/thất bại để điều chỉnh hồ sơ dự thầu.
• Tối ưu hóa lợi nhuận: Đề xuất các phương án dự thầu giúp tăng tỷ suất lợi nhuận và thúc đẩy giá trị dự án.

Tương lai của AI trong ngành xây dựng

Công nghệ AI vẫn đang phát triển không ngừng và sẽ tiếp tục định hình lại ngành xây dựng. Để tận dụng triệt để những lợi ích này, các doanh nghiệp cần đối mặt với những thách thức như chi phí đầu tư ban đầu, thiếu hụt nhân lực có chuyên môn về công nghệ, và việc tích hợp các hệ thống cũ. Tuy nhiên, những lợi ích mà nó mang lại sẽ giúp doanh nghiệp bạn có được lợi thế cạnh tranh vượt trội.

Xem thêm bài viết: Giải Pháp Khắc Phục Chậm Tiến Độ Thi Công Trong Xây Dựng