İnşaatta yapay zekâ: Hayat kurtarıyor, maliyetleri düşürüyor ve kaliteyi yükseltiyor

Yapay zekâ, güvenliği artırarak, planlamayı akıllı hâle getirerek ve kalite kontrolünü iyileştirerek inşaat sektörünü dönüştürüyor. Bu gelişmelerin sektör için daha güvenli ve verimli bir geleceği nasıl desteklediğini keşfedelim.

Yapay zekâ; proje planlamasını, kaynak tahsisini ve görev yönetimini optimize ederek inşaat sektörünü değiştiriyor, böylece verimlilik ve üretkenlik önemli ölçüde artıyor. Güvenliği, karar alma süreçlerini ve kalite kontrolünü iyileştirmedeki kritik rolü, modern inşaat uygulamalarında vazgeçilmez hâle geliyor.

Benimsenme zorluklarına rağmen, 2022'de 2,5 milyar doların üzerinde değer biçilen yapay zekâ destekli inşaat pazarının 2032'ye kadar 15,1 milyar dolara ulaşması bekleniyor. Bu büyüme, yapay zekânın proje sürelerini ve maliyetleri azaltma becerisiyle destekleniyor ve dünya genelindeki sektör paydaşlarına daha akıllı, daha güvenli ve daha verimli bir gelecek vadediyor.

Şekil 1. İnşaat sektöründe yapay zekâ pazarı, küresel istatistikler.

İnşaat sahalarında yapay zekâyla kazaları azaltma#

Birleşmiş Milletler Uluslararası Çalışma Örgütü’ne göre inşaat, tarımın ardından en tehlikeli ikinci sektördür.

2022’de ABD inşaat sektörü, çalışırken hayatını kaybeden 1.069 profesyonelin kaybıyla karşı karşıya kaldı; bu sayı bir önceki yıla göre 83 ölüm artışına işaret ediyordu. ABD’de sektörün ölüm oranı on yılı aşkın süredir her 100.000 çalışan başına yaklaşık 10 ölüm seviyesinde seyrediyor. Bu durum, yüksek riskli sektörde güvenlik önlemlerinin iyileştirilmesi ihtiyacının kritik önemini ortaya koyuyor.

Yapay zekânın inşaat sektörüne entegrasyonu, inşaat sahalarındaki güvenlik önlemlerini önemli ölçüde güçlendiriyor. Başlıca avantajlardan bazıları şunlardır:

• Gerçek zamanlı izleme, inşaat faaliyetlerinin sürekli gözetimini ifade eder ve açıkta kalan elektrik kabloları, sabitlenmemiş iskeleler veya yetersiz güvenlik bariyerleri gibi olası risklerin anında tespit edilmesini sağlar. Sensörler veya kameralarla gerçekleştirilen bu kesintisiz gözetim, tehlikeli durumların ciddi olaylara dönüşmeden önce belirlenip hızla ele alınmasını sağlar.
• Risk ve tehlike tespiti, gelişmiş algoritmalar ve veri analizi teknikleriyle yapısal zayıflıklar, dengesiz yüzeyler veya ekipmanın yanlış kullanımı gibi tehlikeleri hızla tespit edebilir. Bu sayede çalışanların güvenliğini korumak ve kazaları önlemek için sorunlar derhal giderilir.
• Mevzuata uygunluk, güvenlik protokollerine uyulup uyulmadığını sürekli değerlendirerek güvenlik düzenlemelerine sıkı uyumu sağlar. Bu, yalnızca kaza riskini azaltmakla kalmaz, tüm personel için daha güvenli bir çalışma ortamı da sağlar.

Şekil 2. 2022’de ABD’de diğer tüm sektörlerden daha fazla inşaat işçisi iş başında hayatını kaybetti.

İnşaatta yapay zekâ destekli karar alma#

İnşaat sektöründe sıkı proje teslim tarihleri, dinamik çalışma ortamları ve birden fazla ekibi ve kaynağı verimli biçimde koordine etme ihtiyacı olağandır. Sektörün hızlı temposu göz önüne alındığında, bilinçli kararları hızlı ve doğru biçimde alabilmek büyük önem taşır.

Veriye dayalı karar alma tam da bu noktada devreye girerek inşaat projelerinin planlanma ve yürütülme biçimini dönüştürüyor. Sektör, gelişmiş yapay zekâ teknolojilerinden yararlanarak büyük hacimli inşaat verilerini daha hızlı ve hassas biçimde analiz edebilir. Ultralytics YOLOv8 gibi yapay zekâ modelleri nesne algılama, segmentasyon ve nesne takibi görevlerini destekleyerek bilgisayarlı görü yoluyla inşaat iş akışlarını iyileştirmeye yardımcı olur.

Şekil 3. Nesne tespiti için kullanılan Ultralytics YOLOv8 örneği.

Başlıca avantajlar şunlardır:

• Bilinçli ve Proaktif Planlama. Yapay zekâ, proje yöneticilerinin tasarım hataları, alt yüklenici performans sorunları, ekipman arızaları veya malzeme kıtlığı gibi olası sorunları ortaya çıkmadan önce öngörmesini sağlar. Bilgisayarlı görüde YOLOv8 gibi teknolojiler, malzemeleri doğru biçimde sayarak ve izleyerek envanter takibine yardımcı olabilir. Makine öğrenimi, gerçek zamanlı içgörülere dayanarak zaman çizelgelerinin ayarlanmasını sağlayarak riskleri azaltmaya, projelerin daha sorunsuz yürütülmesine ve gecikmelerle maliyet aşımlarının düşürülmesine yardımcı olur.
• Yapı Bilgi Modellemesi (BIM): İnşaatta BIM teknolojisi, fiziksel ve işlevsel özelliklerin ayrıntılı dijital temsillerini sunarak veriye dayalı karar almayı kolaylaştırır. BIM ve yapay zekâ birlikte, planlama, tasarım ve yönetim süreçlerini kolaylaştırmaya yardımcı olacak içgörüler sunar ve projelerin daha verimli yürütülmesini sağlar.
• Kaynak Optimizasyonu. Yapay zekâ ayrıca ekipman, iş gücü ve malzemelerin kullanılabilirliğini ve kullanımını değerlendirerek israfı önler ve kaynaklardan en yüksek düzeyde yararlanılmasını sağlar. Bu, verimliliği artırıp maliyetleri düşürmenin yanı sıra etkinliği ve çevresel sorumluluğu da teşvik ederek sürdürülebilir inşaat uygulamalarını destekler.
• Veri Analizi. Yapay zekâ, geçmiş verileri ve güncel proje ölçümlerini analiz ederek hava durumu, düzenleyici süreçlerdeki darboğazlar, saha koşulları, iş gücü eksikliği vb. nedenlerle oluşabilecek gecikmeleri tahmin edebilir. Stratejik analizler, proje takvimlerine uyulmasını sağlamak için iş gücü ve malzemelerin sistematik biçimde yeniden tahsis edilmesini mümkün kılar.

İnşaatta kalite kontrol ve kusur tespitinde yapay zekânın rolü#

Kalite kontrolü her inşaat projesinin kritik bir unsurudur ve yapay zekâ, yüksek inşaat standartlarının korunmasında önemli bir rol oynar. Gelişmiş teknolojilerden yararlanan yapay zekâ, inşaat sürecinin her aşamasının katı kalite ölçütlerini karşılamasını sağlar.

Şekil 4. İnşaat sektörü giderek daha fazla dijitalleşiyor.

Bu, nihai yapının bütünlüğünü sağlamaya ve projenin genel güvenliğini ve dayanıklılığını artırmaya yardımcı olur.

Yapay zekânın inşaatta kalite kontrolüne katkıda bulunduğu bazı özel yollar şunlardır:

• Yüksek inşaat standartları sağlar: Yapay zekâ sistemleri, inşaat faaliyetlerini sürekli izleyip değerlendirecek ve tüm çalışmaların belirlenmiş standartlara ve düzenlemelere uygun olmasını sağlayacak şekilde tasarlanmıştır. Bu sürekli gözetim, proje yaşam döngüsü boyunca en yüksek kalitenin korunmasına yardımcı olur.
• Yeniden çalışma ihtiyacını azaltır: Kusurları erken tespit eden yapay zekâ, yeniden çalışma ihtiyacını önemli ölçüde azaltır. Bu, zamandan ve kaynaklardan tasarruf sağlamanın yanı sıra projenin takvime uygun ilerlemesine de yardımcı olur.
• Denetimleri kolaylaştırır: Yapay zekâ destekli dronlar ve sensörler, denetim süreçlerini otomatikleştirerek olası sorunları daha hızlı ve doğru biçimde tespit eder.
• Kestirimci bakımı kolaylaştırır: Yapay zekâ algoritmaları, bakım ihtiyaçlarını öngörmek için ekipman verilerini analiz eder; böylece arıza süreleri azalır ve optimum performans sağlanır.

İnşaatta yapay zekâ: Zorluklar#

12 trilyon dolarlık mimarlık, mühendislik ve inşaat (AEC) sektörü, büyüklüğüne rağmen dijital teknolojileri ve yenilikçi uygulamaları benimseme konusunda geleneksel olarak geride kaldı. Küresel ölçekteki en büyük sektörlerden biri olan bu sektör, modernleşme ve teknolojik ilerleme açısından diğer sektörleri ancak yakalamaya başlıyor.

McKinsey, AEC’ye odaklanan teknoloji sektörünün ilerleme kaydettiğini ancak lojistik, imalat ve tarım gibi köklü yazılım sektörlerinde görülen ölçeğe ve gelişmişlik düzeyine henüz ulaşmadığını bildiriyor. Hatta AEC müşterileri, imalat, mimarlık ve lojistik gibi diğer sektörlere kıyasla BT’ye daha az harcama yapıyor. Bu düşük yatırım, AEC teknoloji şirketlerinin verimli biçimde büyürken karşılaştığı zorluklara katkıda bulunuyor. Ayrıca sektörün büyüklüğüne kıyasla ölçek büyüten şirketlerin ve unicorn’ların sayısı daha az.

BT’ye ayrılan bütçenin düşük olması, pazarın parçalı yapısı ve yerleşik analog uygulamalarla birleşerek ilerlemeyi engelliyor. AEC şirketleri, gelirlerinin ortalama yalnızca yüzde 1 ila 2’sini BT’ye ayırıyor; bu oran, diğer sektörlerdeki tipik yüzde 3 ila 5 düzeyinin önemli ölçüde altında.

Hem yatırım hem de işletmeyle ilişkili yüksek giderler, inşaat pazarında yapay zekânın büyümesinin önünde önemli bir engel oluşturuyor. Yapay zekâ teknolojilerini inşaat projelerinde uygulamak; yapay zekâ sistemlerinin, gerekli donanım ve yazılımların ve uzmanlık bilgisinin edinilmesini kapsayan ciddi bir mali harcama gerektiriyor.

Ayrıca nitelikli personel istihdam etme, düzenli güncellemeler yapma ve altyapı gereksinimlerini karşılama gibi işletme ve bakım maliyetleri de yüksek olabilir. Global Market Insights’ın belirttiği üzere bu yüksek maliyetler, küçük ve orta ölçekli inşaat şirketlerinin yapay zekâ çözümlerini benimsemesini zorlaştırıyor. Bununla birlikte, sektörün bu açığı kapatıp daha yüksek verimlilik ve yenilik elde edebilmesi için inşaatta yapay zekânın nasıl kullanılacağını anlamak kritik önem taşıyor.

İnşaat sektöründe yapay zekâ destekli robotik: Yeni bir ufuk#

İnşaat sahalarında robotların insan çalışanların yerini alarak insanların yaralanma veya hayatını kaybetme riskini azalttığı bir senaryo düşün.

Yapay zekânın yön verdiği dijital çağa ilerleyen inşaat sektöründe robotik, bu fütüristik vizyonu şantiyelerde gerçeğe dönüştürüyor. Yapay zekâ karar alma süreçlerini ve kalite kontrolünü iyileştirirken robotik, bu gelişmeleri somut biçimde hayata geçiriyor.

Bilgisayar bilimini makine ve elektrik mühendisliğiyle birleştiren mühendislik dalı olan robotik, son yıllarda inşaat sektöründe yaygınlaşıyor. Robotlar on yıllardır var olsa da, popülerlikleri özellikle COVID-19 pandemisinin ardından artan ilgi ve benimsenmeyle yakın zamanda önemli ölçüde yükseldi. Bu durum birçok yeni olanağın önünü açtı.

Robotlar; kazı, taşıma, yük kaldırma, beton işleri ve yıkım gibi görevler için ağır makineleri ve araç filolarını otomatikleştirebilir. Ayrıca gelişmiş inşaat yöntemlerinde atık yönetimi, görev otomasyonu ve endüstriyel inşaat için robotik teknolojilerden yararlanılıyor.

Küresel inşaat robotları pazarının büyüklüğü 2023’te 442,5 milyon dolar olarak değerlendirildi ve 2030’a kadar 1,2 milyar dolara ulaşacağı öngörülüyor.

Şekil 5. Küresel inşaat robotları pazarı hızla büyüyor.

Bu dönüşüme yön veren üç temel inşaat robotu kategorisi şunlardır:

• Sabit robotlar. Bu robotlar tabanlarını hareket ettirmeden çalışır; portal robotlar, robotik kollar ve kablolu robotlar bu kategoriye girer.
• Mobil robotlar. Tekerlekli, yürüyen, uçan ve yüzen türleri bulunan bu robotlar, engebeli arazilerde hareket ederek inşaat verimliliğini artırır.
• Sürü robotları. Tasarımları otonom biçimde oluşturmak için iş birliği yapan ve çarpışmaları önlemek amacıyla planlanan yolları izleyen çok sayıda küçük robot.

Son düşünceler#

Yapay zekâ; proje takvimlerini, kaynak dağılımını ve görev yönetimini optimize ederek inşaat sektörünün çehresini değiştiriyor, verimlilik ve üretkenlikte önemli kazanımlar sağlıyor. Yapay zekânın güvenliği, karar almayı ve kalite kontrolünü geliştirmedeki rolü giderek daha da önem kazanıyor.

Zorluklara rağmen yapay zekânın entegrasyonu, robotik ve BIM teknolojisindeki ilerlemelerle birlikte inşaatın daha akıllı, güvenli ve verimli bir geleceğe kavuşmasını vadediyor.

Yapay zekâ hakkında daha fazla bilgi edinmek ister misin? Ultralytics topluluğuna katıl! Yapay zekâdaki en yeni gelişmeler için GitHub depomuza göz at. Yapay zekâ çözümlerimizin sağlık ve otonom otomobiller alanlarında nasıl uygulandığını gör. Birlikte öğrenmek ve yenilik yapmak için bizimle iletişime geç!