20 septembre 2024
Découvrez comment l'IA transforme le secteur de la construction grâce à une technologie de pointe qui rend les équipements plus intelligents, plus sûrs, plus efficaces et plus respectueux de l'environnement.
En règle générale, lorsque nous pensons aux équipements de construction et aux machines lourdes, nous imaginons des humains en train d'opérer manuellement ces puissantes machines. Toutefois, avec l'essor de l'IA, de nombreux véhicules de construction sont désormais automatisés afin de réduire les risques, d'améliorer la sécurité et de renforcer l'efficacité. Les véhicules autonomes et télécommandés sont de plus en plus courants dans le secteur de la construction.
Par exemple, Volvo a récemment mis au point le TA15, un tombereau entièrement autonome conçu spécifiquement pour le transport de matériaux lourds tels que le sable, le gravier et les débris vers et depuis les chantiers de construction. Selon le ministère américain du travail, le secteur de la construction est le troisième secteur le plus touché par les accidents mortels. En intégrant l'IA dans le secteur de la construction, nous pouvons réduire considérablement ces accidents mortels et améliorer les mesures de sécurité. Dans cet article, nous verrons comment l'IA améliore les équipements de construction en les rendant plus intelligents, plus sûrs et plus efficaces, tout en stimulant l'innovation dans l'ensemble du secteur de la construction.
Les équipements et les véhicules de construction peuvent être victimes d'accidents en raison d'environnements de travail imprévisibles et d'erreurs humaines. Cependant, les systèmes basés sur l'IA peuvent aider la direction à gérer efficacement les risques sur le lieu de travail et à réduire ces erreurs. L'IA peut également être utilisée dans les engins de chantier pour optimiser leur fonctionnement, surveiller leurs performances et automatiser les programmes d'entretien.
Voici un examen plus approfondi des technologies clés qui permettent ces innovations :
La vision par ordinateur modifie la façon dont les machines lourdes fonctionnent sur les chantiers de construction, en offrant des solutions nouvelles et innovantes. Passons en revue quelques applications intéressantes qui illustrent le potentiel de l'analyse d' images et de vidéos dans les équipements de construction.
Un pont-bascule est une balance utilisée pour mesurer le poids des véhicules lourds. Cette mesure est cruciale dans le secteur de la construction pour s'assurer que les véhicules respectent les limites de poids de sécurité pendant le transport. Traditionnellement, ce processus repose sur un opérateur de cabine qui enregistre manuellement les détails tels que les heures d'entrée et de sortie des véhicules, les numéros d'immatriculation et les poids des chargements. Cependant, cette approche manuelle peut être lente, sujette à des erreurs humaines et manquer de transparence.
Les ponts-bascules sans pilote peuvent contribuer à améliorer la précision, à réduire les erreurs humaines, à accélérer le processus et à fournir une surveillance et une transparence en temps réel pour des opérations plus sûres et plus efficaces. Ils utilisent des dispositifs intégrés à l'IA tels que des capteurs, des caméras, des écrans LED et un guidage vocal automatisé pour rationaliser l'ensemble du processus. Lorsque le camion s'approche du point d'entrée, des caméras équipées de la technologie de reconnaissance automatique des plaques d'immatriculation (RAPI) détectent la plaque d'immatriculation du véhicule et vérifient son enregistrement. Si l'immatriculation est valide, le système autorise l'accès à la balance.
Les capteurs de pesage en mouvement basés sur l'IdO mesurent alors le poids du camion pendant qu'il se déplace et, si nécessaire, alertent le conducteur pour qu'il s'arrête dans la bonne position afin d'obtenir un pesage précis. Les données de poids sont analysées et comparées à des limites prédéfinies, et si le camion se trouve dans ces limites, le conducteur est dirigé vers la porte de sortie. À la sortie, le système ANPR revérifie le véhicule pour s'assurer qu'il correspond à celui qui est entré, tandis que des caméras dotées d'un système de vision par ordinateur surveillent le processus pour détecter d'éventuelles irrégularités. Le système alerte les superviseurs et prend les mesures correctives appropriées en cas de problèmes tels que des chargements en surpoids ou des anomalies au niveau du conducteur.
Une enquête du ministère américain des transports montre que les camions sont le mode de transport le plus courant pour les marchandises. Les chauffeurs de camion parcourent souvent de longues distances, y compris des trajets de nuit. C'est également le cas dans le secteur de la construction, où les camions sont essentiels pour déplacer des machines et des matériaux lourds entre les sites, parfois sur de grandes distances. Conduire de nuit peut entraîner de la fatigue et un risque accru d'accident. Des études montrent que 21 % des accidents mortels sont dus à la somnolence du conducteur.
Pour résoudre ce problème, les constructeurs de camions utilisent la vision par ordinateur pour surveiller la somnolence du conducteur. Les techniques de vision artificielle telles que la reconnaissance faciale, l'estimation de la pose et la détection d'objets peuvent être utilisées pour surveiller le mouvement des yeux, la position de la tête et les expressions faciales du conducteur. Par exemple, si les paupières d'un conducteur se ferment au-delà d'une certaine distance, le système peut le détecter et déclencher une alarme pour alerter le conducteur. Les systèmes de détection de la somnolence du conducteur sont largement utilisés dans les camions Tata et dans d'autres entreprises automobiles.
Les conditions de travail sur les chantiers de construction peuvent être difficiles, en particulier lorsque les températures sont extrêmes. Par exemple, sur les sites d'excavation, les travailleurs sont souvent confrontés à une chaleur intense, qui affecte leur capacité à travailler efficacement et nécessite des pauses fréquentes pour s'hydrater et se reposer. Afin de réduire les temps d'arrêt dans ces conditions, les chercheurs développent des véhicules de construction autonomes tels que des bulldozers et des grues.
Ces machines autonomes sont équipées de caméras à haute résolution et d'une technologie de vision par ordinateur qui analysent le terrain et évaluent des facteurs tels que la pente, les sols mous et les zones irrégulières. Elles utilisent la détection d'objets pour reconnaître les personnes et les équipements, améliorant ainsi la sécurité en s'arrêtant automatiquement lorsqu'un obstacle est détecté. Des chercheurs de l'université des sciences et technologies de Huazhong (HUST), en collaboration avec Shantui, ont récemment mis au point un bulldozer autonome capable de fonctionner à des températures extrêmes de -10°C.
L'optimisation du carburant est vitale pour les entreprises de construction, mais la mise en œuvre de pratiques d'efficacité énergétique peut s'avérer difficile. Avec la fluctuation des prix du carburant et la présence de plusieurs conducteurs de véhicules de construction, la gestion manuelle de la consommation de carburant devient complexe. Les systèmes de gestion du carburant pilotés par l'IA peuvent être utilisés pour améliorer le processus et réduire la consommation de carburant.
Ces systèmes de gestion du carburant par l'IA sont formés à l'aide de vastes ensembles de données afin d'optimiser la consommation de carburant en générant plusieurs options d'itinéraires et en recommandant l'itinéraire le plus économe en carburant. Ils peuvent également être intégrés à l'unité de contrôle du moteur (ECU) du véhicule pour fournir des recommandations en temps réel sur le changement de vitesse. En suivant ces recommandations pilotées par l'IA, les habitudes de conduite des différents conducteurs peuvent être optimisées, ce qui se traduit par une amélioration du rendement énergétique.
Les équipements de construction intégrés à l'IA offrent toute une série d'avantages, de la prise de décision fondée sur les données à la surveillance en temps réel. Voici quelques avantages clés :
Cependant, malgré l'adoption croissante de l'IA dans la construction, il reste encore quelques défis à relever :
Le secteur de la construction adopte rapidement l'IA, avec des entreprises comme Caterpillar et Daimler qui ouvrent la voie au développement de camions autonomes. En 2019, Daimler a présenté un prototype fonctionnel de son camion autonome, qui devrait arriver sur le marché d'ici 2027. Le camion de transport autonome de Caterpillar, le 797F, rend déjà les opérations minières plus efficaces. De grandes entreprises comme le groupe BHP, Rio Tinto et Barrick Gold utilisent le 797F 24 heures sur 24 et ne déplorent aucune blessure sur le lieu de travail. De même, TuSimple, une entreprise chinoise de camionnage autonome, affirme que ses camions sont 11 % plus économes en carburant que ceux conduits manuellement. En juin 2023, TuSimple a effectué avec succès un parcours de 39 miles sans conducteur sur une route publique ouverte en Chine.
Alors que les camions autonomes continuent d'avoir un impact positif sur l'industrie de la construction, le marché devrait croître à un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 10 %. Grâce aux équipements de construction pilotés par l'IA qui améliorent la sécurité et le rendement énergétique, les entreprises évoluent vers des environnements de travail plus sûrs et plus durables.
L'IA change la donne dans le secteur de la construction et rend les machines lourdes plus intelligentes, plus sûres et plus efficaces. Des véhicules autonomes aux systèmes d'IA qui optimisent la consommation de carburant et surveillent les chantiers en temps réel, ces technologies contribuent à réduire les erreurs et à économiser de l'argent. Bien qu'il y ait des défis à relever, comme le coût de la mise en œuvre de l'IA et de la formation des travailleurs, les avantages sont considérables. L'IA étant le moteur de l'innovation, l'avenir de la construction devrait être plus productif, plus durable et plus innovant que jamais.
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