PI智能施工品质管理系统
工地管理的眼与脑
建造业是香港的重要经济支柱,但这里的建筑成本十分高昂,冠绝亚洲,佔全世界第三位[1]。每个项目动辄涉及数以十亿计的投资金额,建筑商自然要精打细算。另一方面,地盘管理是非常复杂的工作,负责人必须经验丰富,精明果断,善于分配资源和控制进度,方能兼顾性质各异的活动。特别是在确保建筑品质和工地安全方面,一般公司会投入大量人力资源,令管理工作的难度提升。
有鑑于此,建筑及房地产学系智能建造实验室主任李恒教授率领团队开发PI智能施工品质管理系统,以电脑视觉为基础,利用人工智能和深度学习,执行耗时费力的管理工作。系统适用于工地管理的所有层面,包括资源分配、品质管理、工地安全、进度管理等,能够大大减轻管理及巡查人员的工作负担。
人手检查及管理的缺点
在建筑工地进行品质巡查是吃力的工作,巡查记录质素参差,遗漏、失误的情况间或发生。李教授指:「在个别极端个案中,负责的人员会略过实质巡查,直接填写记录。此外,多层分包合约制度令品质管理难上加难,因为分包商不一定会严格恪守承建商订立的标准。」未合乎标准的部分不仅需要另花昂贵费用修正,还有机会导致工程延误,甚至危害工人和使用者的安全。
追踪进度、分析生产力、资源调配等工作同样费力。目前,本港大部分项目经理仍以人手处理上述事务,要处理得宜,就要有丰富的经验和全情投入才行。李教授解释道:「在大型工程中,单是从地盘一端走到另一端,已要花上相当的时间。换句话说,项目经理几乎不可能同时准确地掌握整个项目各个范畴的实时状况。」
PI:项目管理的智能与眼睛
李教授的团队为智能施工品质管理系统取名为PI,代表Project Intelligence,意谓项目智能;又代表Project Eyes,把系统喻为项目的眼睛。PI旨在协助管理和巡查人员处理工地管理中最琐碎的事务,例如现场巡查、数据收集、撰写报告等,以便他们把时间花在更重要的工作上。运作上,系统先从工地的监控摄录机撷取影像,然后利用人工智能算法进行分析,以识别工地常见的22类物体,包括工人、物料、产品、设备和运输工具等,再利用深度学习辨别正在进行的活动,即可掌握工程各部分的状态、进度和品质。
李教授指:「因为PI使用的影像来自工地现有的监控摄录机,所以工人毋须戴上传感器。传感器不单会增加额外成本,更可能会妨碍工人工作。另外,通过深度学习训练,PI可以学习识别不同的活动,因此系统几乎适用于工地管理的所有范畴,例如资源和人力管理、品质控制和安全监控等。」PI系统侦测物件及辨识活动的准确度分别为百分之80及95以上,在建筑信息学领域里,这是相当杰出的表现。一家本地公用事业机构将于本年内在其建筑工地采用PI系统。
2019年4月,PI智能施工品质管理系统于第四十七届瑞士日内瓦国际发明展中勇夺金奖殊荣。