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ForeSight 智瞻 - 生產力局運用智能科技推動建造業實現智慧工地 提升工程管理及施工效率 解決工地安全問題

近年香港多項大型基建工程陸續展開,建造業人力需求殷切,發展前景樂觀。然而,面對著持續龐大的工程量,業界不但需要提升建築工程效率,更要確保工人及建築安全,從而提升整體生產力及成本效益。香港生產力促進局(生產力局)作為一級科研機構以及香港工業政策的執行者與推動者,一直致力透過創新科技幫助建造業提高建築工程的質量、效率和安全性,帶領業界實踐升級轉型及智能製造。

我們在早年便透過諮詢會了解建造業痛點,積極把智能技術如數據分析、傳感器、機械人、圖像處理、人工智能(AI)等融入建造業,並結合其豐富的智能製造經驗以及各領域的創新科技知識,令相關研發真正「落地」,幫助建造業突破界限,步向高增值發展及提升競爭力。以下為大家分享幾個近期促進建造業智能化的好例子:

實時收集工地環境空氣數據 改善工人健康 提升工作表現

建造業在進行各類型工程時,會產生大量沙塵及噪音,令附近環境空氣質素變差。建造工人不僅要付出更高強度的體力勞動,亦要承受因吸入大量微塵而引致呼吸道疾病的風險。為保障工人健康,我們與俊和建築工程有限公司專為工地研發了基於物聯網(IoT)技術的「智」優環境監測系統,透過一組環境傳感器實時監測工地的空氣狀況,收集現場數據如溫度、濕度、PM2.5濃度等,並把數據發送到中央監測系統,約隔5分鐘更新一次,讓管理人員掌握最新工地狀況,適時作出決策。當數據顯示空氣質素惡化,系統便會控制工地內的灑水器自動噴灑霧狀水,以沉澱懸浮粒子,減低工人呼吸不適的問題;管理人員亦可即時安排工人休息或移到另一個位置工作,長遠提升工人的工作表現。施工現場亦設有戶外顯示屏,實時呈現相關監測數據和香港天文台的天氣預報及警告信號,以便工人參考。

生產力局運用智能科技推動建造業實現智慧工地 提升工程管理及施工效率 解決工地安全問題

5G機械臂及AI實時監控系統 減少致命工地意外

生產力局運用智能科技推動建造業實現智慧工地 提升工程管理及施工效率 解決工地安全問題

建造業工作發生意外的風險,通常較其他行業高。於2021年發生的25宗致命工業意外中,涉及建造業佔23宗,比率超過9成。有見不少意外與戶外及高空工作有關,我們便從核心問題著手,研發出 5G機械臂,透過5G技術實時捕捉工人手部動作和位置,並遙控機械臂進行危險工作,減低工人死亡風險。除此之外,不少工人缺乏足夠的安全指導及訓練,容易忽略安全裝備的重要性。因此,我們亦與友盟建築材料有限公司共同開發了配備AI視頻的實時安全監控系統,當工人誤入危險地區,或沒有穿上反光衣、戴上安全頭盔時,系統便會即時記錄並發出警告,提高工人的警覺性,亦方便安全主任作出相關跟進或行動,提升管理效率。

生產力局運用智能科技推動建造業實現智慧工地 提升工程管理及施工效率 解決工地安全問題

無人機實時監測樓宇裂縫 定時維修樓宇 確保結構安全

建築樓宇和民用基礎設施的老化和退化不僅影響樓宇的外觀,還會降低結構耐用性和承載能力,出現石屎剝落及鋼筋外露等問題。傳統的樓宇裂紋檢測工作主要由人手進行,不但危險,成本高且耗時,亦容易造成人為失誤。有見及此,我們與香港智慧城市科技有限公司共同開發以無人機為主的樓宇實時裂紋檢測系統,透過研發的AI深度學習算法分析無人機拍攝的裂紋圖像,並即時分辨並計算具有危險性的裂紋的長度、闊度及角度,再把資料傳到設於地面站的實時監控平台,協助工程團隊評估樓宇外牆位置有否裂縫、剝落、滲漏及空鼓等狀況出現。此系統不僅可以準確計算出裂紋資料以盡早評估維修方式及預算,還可以提高檢測的靈活性,為樓宇外牆進行預測性維修。無人機更可代替前線工人進行高空檢測工作,省卻搭棚及吊船等工序,大大減低發生意外的風險。

遙控混凝土斗閘門開關 提高施工效率及安全水平

混凝土工程是現場施工的關鍵工程之一,混凝土攪拌及運輸過程亦奠定了之後施工的成效。最近,我們與建造業議會合作研發新款的混凝土斗,旨在令現場施工程序邁向智能化。由於傳統的混凝土斗體積大,工人以往需要花非常大的力氣才可手動控制開關,對工人勞動強度要求高,亦令他們容易拉傷;而新研發的混凝土斗可讓工人電動遙控閘門開關,靈活地控制輸送混凝土的份量,不單可以減省人手或人為錯誤,亦減低工人受傷機會,提升安全水平。生產力局與建造業議會亦有就混凝土斗的容量作研究,並建議將市面普遍使用的2米混凝土斗增大至2.5米,大大提升單次混凝土的運送量,以減省運輸成本,並縮短建造時間及節省能源,整體提高施工效率。

建設智慧城市是香港未來的願景,而建造業智能化更是當中不可或缺的一環。隨著創新科技相關的開發成本下跌,對業界而言,科技不再是遙不可及的高端技術,企業對採用科技的接受度亦越來越高。作為科技創新、技術應用和價值創造的賦能者,生產力局一直致力將高端技術「普及化」和「平民化」,務求為業界提供負擔得起並實用性高的技術解決方案,成就香港科研落地。未來,生產力局會繼續把不同領域的科技融會貫通,推動傳統建造業運用先進科技改善工程管理模式,提升施工效率及工地安全水平,帶動行業升級轉型,攜手實現「智慧工地」新時代。

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