Xu hướng Ngành xây dựng thông qua chuyển đổi số

=> Nguồn: Kỷ yếu chuyển đổi số – Nền tảng xây dựng đô thị thông minh
Tác giả: Đỗ Hữu Binh – Chuyên gia tư vấn giải pháp chuyển đổi số Hội KC&CNXD Việt Nam

Xây dựng là một trong những ngành có quy mô lớn nhất trên toàn cầu và tại Việt Nam. Dữ liệu toàn cầu cho thấy giá trị của ngành này đã đạt khoảng 11 nghìn tỷ đô vào năm 2019 và tăng trưởng trung bình mỗi năm khoảng 3%. Trong khi đó, ở Việt Nam, giá trị ngành xây dựng đạt khoảng 57,52 tỷ đô vào năm 2020 và dự kiến sẽ tăng lên 94,93 tỷ đô vào năm 2026. Theo dự báo, tốc độ tăng trưởng trong giai đoạn từ 2021 đến 2026 có thể đạt 8%. Mặc dù ngành xây dựng có giá trị lớn, nhưng đây vẫn là một trong những lĩnh vực chuyển đổi số ít nhất, cả trên phạm vi toàn cầu và tại Việt Nam.

1. Chuyển đổi số trong ngành xây dựng là gì?

Chuyển đổi số trong lĩnh vực xây dựng được định nghĩa theo Bộ Truyền thông & Thông tin như sau: “Chuyển đổi số là quá trình thay đổi toàn diện về cách cá nhân và tổ chức trong ngành xây dựng sống, làm việc và sản xuất, dựa trên sự áp dụng các công nghệ số.” Tuy nhiên, nếu diễn giải một cách đơn giản, chuyển đổi số trong một doanh nghiệp xây dựng đồng nghĩa với việc số hóa dữ liệu, quy trình quản lý và tạo điều kiện cho các thành viên trong tổ chức tương tác với nhau dựa trên dữ liệu và quy trình đã được số hóa. Mục tiêu là tăng cường năng suất, hiệu quả và an toàn, đồng thời đảm bảo rằng thông tin di chuyển mượt mà và chính xác giữa các bộ phận theo thời gian thực.

2. Ý nghĩa của chuyển đổi số đối với ngành xây dựng

Trong ngành xây dựng, chuyển đổi số đồng nghĩa với việc sử dụng công nghệ kỹ thuật số và các công cụ tương ứng để số hóa dữ liệu dự án và quy trình quản lý. Đảm bảo sự liên kết thông tin giữa công trường và văn phòng, giữa công trường và kho, cũng như giữa các bộ phận khác nhau. Sự ứng dụng của công nghệ kỹ thuật số cũng giúp số hóa bản vẽ và dữ liệu thiết kế, hỗ trợ quá trình thiết kế dự án xây dựng. Ngoài ra, các lĩnh vực khác của ngành xây dựng như mua bán BĐS, vật liệu xây dựng cũng có thể tận dụng nhiều công cụ công nghệ khác nhau để cung cấp thông tin nhanh chóng và chính xác hơn đến khách hàng.

3. Lợi ích của chuyển đổi số đối với ngành xây dựng

Ngành xây dựng đạt được những ưu điểm đáng kể khi tích hợp chuyển đổi số, bao gồm:

Tăng năng suất

Nghiên cứu gần đây cho thấy tăng trưởng năng suất trong ngành xây dựng trên toàn cầu chỉ đạt khoảng 1%, mức tăng này rất thấp so với các ngành khác. Tuy nhiên, áp dụng chuyển đổi số trong ngành xây dựng hứa hẹn mang lại sự cải thiện đáng kể về năng suất. Các doanh nghiệp có thể tận dụng công nghệ để tối ưu hóa quá trình lập kế hoạch dự án, quản lý và theo dõi dòng tiền dự án theo thời gian thực. Thông tin được quản lý mượt mà giữa công trường và các bộ phận văn phòng như kế toán, kho, cung ứng, giúp nhà quản lý dự án và quản lý doanh nghiệp theo dõi các thay đổi dự án và đưa ra quyết định kịp thời và chính xác.

Tăng tính an toàn và giảm rủi ro của dự án

Việc áp dụng công nghệ kỹ thuật số trong triển khai dự án giúp giảm thiểu rủi ro đáng kể. Sử dụng thiết bị công nghệ cao như máy quét laze hoặc máy đo khoảng cách laze cho phép nhân viên hiện trường thu thập dữ liệu cần thiết mà không cần đối mặt với các tình huống đe dọa tính mạng.

Xây dựng các tòa nhà chất lượng cao

Sử dụng công cụ và công nghệ kỹ thuật số trong ngành xây dựng giúp giảm thiểu lỗi từ con người trong việc tạo ra các bản vẽ kiến trúc và triển khai kỹ thuật xây dựng tòa nhà. Các chuyên gia thiết kế có thể tận dụng công cụ kỹ thuật số để tạo ra các bản vẽ có độ chính xác cao và phức tạp, đồng thời xây dựng mô hình tổng thể của tòa nhà. Nhờ đó, các đơn vị thi công có cái nhìn trực quan và chi tiết từ đầu và có khả năng kế hoạch và triển khai các kỹ thuật, thiết bị, máy móc và vật liệu xây dựng cũng như đảm bảo sự phù hợp với tay nghề và trình độ của các chuyên gia và kỹ sư tham gia vào quá trình thi công.

Nâng cao tính tương tác

Một điểm đặc biệt của chuyển đổi số là tạo ra một môi trường làm việc có độ tương tác cao. Dữ liệu được chia sẻ giữa các bộ phận, phòng ban và công trường, có khả năng truy cập mọi lúc, mọi nơi. Điều này nâng cao sự tương tác giữa công trường, các phòng ban, nhà thầu phụ và nhà cung cấp trong chuỗi cung ứng xây dựng. Sự di chuyển dữ liệu được số hóa thông qua các quy trình phần mềm, giúp tối ưu hóa quy trình làm việc và giao tiếp công việc giữa các bộ phận.

4. Khó khăn và thách thức khi áp dụng chuyển đổi số trong ngành xây dựng

Trong những năm gần đây, trong khi nhiều ngành khác đang nhanh chóng áp dụng chuyển đổi số với tỷ lệ thành công cao, ngành xây dựng lại gặp khó khăn, diễn ra quá trình chậm và đạt mức độ thành công thấp. Tại Việt Nam, việc sử dụng BIM trong các dự án xây dựng hiện nay là hiếm, thậm chí ở các dự án của các doanh nghiệp lớn. Chuyển đổi số trong lĩnh vực xây dựng không phải là nhiệm vụ dễ dàng và giống như các ngành khác, ngành xây dựng đối mặt với nhiều thách thức, ảnh hưởng đến tốc độ số hóa trong ngành. Dưới đây là một số thách thức:

Thiếu sự liên kết

Một doanh nghiệp xây dựng thường phải hợp tác với nhiều nhà thầu và nhà cung cấp có quy mô vừa và nhỏ. Mỗi dự án xây dựng thường có một tổng thầu và một số lượng lớn các nhà thầu (B), sau đó là các nhà thầu phụ (B’) và đa số chúng là doanh nghiệp xây dựng có quy mô nhỏ và vừa. Trong bối cảnh này, việc đưa chuyển đổi số vào công trình xây dựng trở thành một thách thức lớn. Thường xuyên, các hợp đồng giữa tổng thầu và nhà thầu, cũng như giữa nhà thầu và nhà thầu phụ, có xu hướng ngắn hạn và sự không nhất quán về mục tiêu và phương pháp làm việc của các bên tham gia dự án. Do đó, việc yêu cầu tất cả các bên tham gia áp dụng chuyển đổi số là một nhiệm vụ vô cùng khó khăn, đặc biệt là đối với nhà quản lý dự án, đặc biệt trong các dự án lớn với sự phân cấp cao giữa các nhà thầu tham gia. Ngoài ra, với các nhà thầu phụ (B’), thì doanh nghiệp này thường chỉ đạt được lợi nhuận rất nhỏ, thậm chí chỉ tính bằng đơn vị vài triệu VND. Do đó, việc yêu cầu họ áp dụng công nghệ đắt tiền để quản lý công việc và nhân sự trở thành một thách thức khó khả thi.

Khó khăn khi áp dụng chuyển đổi số cho các công trình đặc biệt

Các công trình xây dựng đặc biệt thường đối mặt với khó khăn khi thực hiện chuyển đổi số. Thông thường, những công trình này đòi hỏi các phương pháp thiết kế đặc biệt và quá trình thi công sử dụng kỹ thuật cũng như các công cụ máy móc đặc biệt. Ví dụ, các công trình giàn khoan dưới biển thường yêu cầu mô hình thiết kế ở mức độ 6D, 7D và phải sử dụng vật tư đặc thù. Khi áp dụng chuyển đổi số cho những công trình đặc biệt này, thường rất khó khăn để tìm kiếm các công cụ công nghệ hoặc phần mềm phù hợp với yêu cầu cụ thể của các loại công trình đặc biệt này.

Khó khăn trong quản lý dữ liệu của công trình

Mấu chốt quan trọng để đảm bảo thành công của chuyển đổi số là quản lý dữ liệu. Dữ liệu chính xác, kịp thời và đầy đủ là yếu tố quyết định cho việc các công cụ chuyển đổi số mới có thể tạo ra biểu đồ, phân tích và báo cáo một cách kịp thời và chính xác. Tuy nhiên, một thách thức lớn đối với những người quản lý dự án là làm thế nào để thu thập đầy đủ dữ liệu từ tổng thầu đến các nhà thầu phụ và các nhà cung cấp trong chuỗi cung ứng. Nếu dữ liệu không được quản lý hiệu quả (thiếu đầy đủ, không chính xác, không kịp thời), có thể gây ra thiệt hại lớn đối với doanh nghiệp khi triển khai chuyển đổi số, bao gồm dự báo dòng tiền không chính xác và số liệu báo cáo không chính xác.

Ngoài ra, sự đa dạng trong việc mỗi nhà thầu và đơn vị tham gia dự án sử dụng các công cụ và phần mềm quản lý khác nhau tạo ra thách thức không nhỏ cho những người quản lý dự án. Để giải quyết vấn đề này, yêu cầu cần thiết là triển khai một công cụ phần mềm quản trị thông suốt cho tất cả các phòng ban, bộ phận và nhà thầu tham gia dự án. Điều này đảm bảo rằng số liệu của dự án luôn được cập nhật thường xuyên, kịp thời và chính xác.

Thách thức về đào tạo nhân sự

Chuyển đổi số đặt yếu tố con người vào tâm điểm, yêu cầu mọi người tham gia quy trình chuyển đổi phải có kiến thức sâu rộng về công nghệ và phần mềm, đồng thời cần được đào tạo để sử dụng các công cụ chuyển đổi số một cách thành thạo. Tuy nhiên, trong ngành xây dựng, việc này luôn đối mặt với thách thức lớn do tỷ lệ người già và công nhân lao động chân tay chiếm tỷ lệ lớn. Việc đào tạo những người này để sử dụng các công nghệ kỹ thuật số mới và thích ứng với các thay đổi thường xuyên là vô cùng khó khăn.

5. Các công nghệ phổ biến trong quá trình chuyển đổi số trong ngành xây dựng

Big Data

Big Data là các tập dữ liệu có khối lượng lớn và phức tạp, với độ lớn đến mức các phần mềm xử lý dữ liệu truyền thống không thể xử lý được trong khoảng thời gian hợp lý. Những tập dữ liệu lớn này có thể chứa các dữ liệu có cấu trúc, không có cấu trúc và bán cấu trúc, mỗi tập có thể được khai thác để hiểu rõ hơn về nội dung bên trong.

Trong nền kinh tế, Big Data đã tạo ra những chuyển biến đáng kể, đặc biệt là tại ngành Ngân hàng, nâng cao hiệu quả và năng suất doanh nghiệp. Trong ngành xây dựng, nơi mà dữ liệu dự án thường ở mức hàng triệu bản ghi, việc áp dụng công nghệ xử lý Big Data là cực kỳ quan trọng cho các phần mềm chuyển đổi số.

Áp dụng công nghệ Big Data trong xây dựng giúp phân tích lịch sử dữ liệu của các công trình. Điều này có thể dự báo rủi ro về dòng tiền, tiến độ, công việc, cung cấp dự báo tiến độ và dòng tiền trong tương lai. Ngoài ra, Big Data cũng có thể dự báo thời tiết, tình hình giao thông và tác động của môi trường, làm tăng hiệu quả và đảm bảo an toàn cho dự án xây dựng.

AI & ML (Trí tuệ nhân tạo & Học máy)

Trí tuệ nhân tạo là một kỹ thuật giúp máy móc mô phỏng hành vi và bản chất con người. Học máy, một nhánh của trí tuệ nhân tạo, cho phép máy học và đưa ra dự đoán dựa trên kinh nghiệm được học từ tập dữ liệu.

Trong cuộc sống hàng ngày, AI & ML xuất hiện rộng rãi trong các ứng dụng của chuyển đổi số, chẳng hạn như trợ lý ảo, hướng dẫn người dùng theo sở thích trên trang tin tức hoặc thương mại điện tử, nhận dạng giọng nói, nhận dạng chữ viết, bộ lọc thư rác, xử lý tài chính ngân hàng và nhiều ứng dụng khác.

Trong ngành xây dựng, AI & ML có thể được tích hợp vào quá trình chuyển đổi số như sau:

• Sử dụng AI & ML trong các bước thiết kế tòa nhà để đề xuất phương pháp và quy trình tối ưu, đồng thời tăng cường tính thẩm mỹ của tòa nhà theo yêu cầu của người dùng, đáp ứng các yếu tố như độ tuổi và hành vi sử dụng.
• Áp dụng AI & ML để nhận diện và tự động hóa các công việc lặp đi lặp lại, giúp tiết kiệm nhân lực và tăng năng suất (thời gian và chi phí) của dự án.
• Sử dụng AI & ML để theo dõi tiến độ, chi phí và dòng tiền của dự án, đồng thời cung cấp dự báo về tiến độ, dòng tiền và các vấn đề quan trọng khác trong quá trình triển khai dự án.

IoT (Internet of Things: Internet của vạn vật)

IoT là một hệ thống gồm các thiết bị tính toán, máy cơ khí và kỹ thuật số liên kết với nhau, có khả năng truyền dữ liệu qua mạng mà không cần sự tương tác trực tiếp từ con người.

Khái niệm về một mạng lưới các thiết bị thông minh đã được đề cập từ năm 1982, khi một máy bán nước Coca-Cola tại Đại học Carnegie Mellon được cải tiến để trở thành thiết bị đầu tiên kết nối Internet, có thể báo cáo kiểm kho và nhiệt độ của nước trong máy. Năm 1999, Kevin Ashton sử dụng cụm từ “Internet of Things” để mô tả hệ thống mà Internet liên kết với thế giới vật chất thông qua các cảm biến.

Trong doanh nghiệp, IoT có thể được ứng dụng trong hai lĩnh vực:

• Dịch vụ chuyên ngành như cảm biến trong nhà máy phát điện hoặc thiết bị định vị thời gian thực để chăm sóc sức khỏe.
• Thiết bị IoT sử dụng rộng rãi trong mọi ngành công nghiệp, chẳng hạn như điều hòa không khí thông minh hoặc hệ thống an ninh.

Trong ngành xây dựng, doanh nghiệp có thể tận dụng IoT như sau:

• Máy móc thông minh có thể tự động hoạt động mà không cần sự can thiệp của con người, ví dụ như máy trộn xi măng tự động đặt hàng khi cần.
• Sử dụng các thiết bị thông minh hỗ trợ IoT, như cảm biến và hệ thống giám sát, để giảm chất thải và giảm lượng khí thải carbon từ máy móc hoạt động tại công trường.
• Định vị vị trí, xác định khu vực nguy hiểm và cảnh báo cho người lao động đang làm việc trên công trường.

BIM (Building Information Modelling: Mô hình hóa thông tin của tòa nhà)

BIM là quá trình tạo và sử dụng mô hình thông tin trong các giai đoạn thiết kế, thi công và vận hành công trình. Nó bắt đầu từ việc tạo mô hình 3D và được tích hợp trong quá trình thiết kế (tạo hồ sơ vẽ cơ bản), thi công (quản lý khối lượng, lập biện pháp, đảm bảo an toàn lao động…) và quản lý tòa nhà (bảo trì các hệ thống cơ điện nước), liên quan đến toàn bộ vòng đời của công trình.

Chính phủ Việt Nam đã chính thức công nhận tầm quan trọng của BIM trong ngành xây dựng thông qua Nghị định số 15/2021 về Quản lý Dự án Đầu tư Xây dựng, ban hành ngày 03/03/2021. Nghị định này đặc biệt nhấn mạnh việc sử dụng BIM là một công nghệ số được phép trong các hoạt động xây dựng và quản lý vận hành công trình.

Tuy nhiên, mặc dù đã được hỗ trợ bởi pháp luật, việc áp dụng BIM tại Việt Nam vẫn đối mặt với nhiều hạn chế, đặc biệt là trong các doanh nghiệp xây dựng lớn. Nguyên nhân chủ yếu là do chi phí cao và yêu cầu vận hành công nghệ BIM đòi hỏi sự chuyên nghiệp và trình độ cao từ phía kỹ sư.

Các phần mềm quản trị dự án

Tại Việt Nam, thị trường phần mềm quản trị dự án xây dựng đang phát triển mạnh mẽ, hỗ trợ các doanh nghiệp xây dựng trong việc số hóa dữ liệu công trình và quản lý quy trình dự án. Nhiều ứng dụng phổ biến bao gồm: AMIS Công việc của Misa, Công cụ quản lý dự án xây dựng Online DigiNet, Phần mềm quản lý dự án xây dựng Sinnova, Phần mềm hỗ trợ quản trị dự án MyXteam, Phần mềm quản trị dự án Landsoft, Phần mềm quản trị thi công xây dựng SmartBuild, Công cụ Faceworks, Bộ phần mềm Base, Bộ phần mềm 1Office,… Tất cả những phần mềm này đều hỗ trợ việc chuyển đổi số về tài liệu và quy trình, bao gồm lập kế hoạch, theo dõi công việc và xây dựng quy trình quản lý dự án.

Tuy nhiên, để đạt được sự chuyển đổi số toàn diện cho tất cả các công tác quản trị dự án trong ngành xây dựng, “IBOM – Bộ giải pháp quản lý đầu tư & Thi công công trình” của Công ty CP Phần mềm Trí tuệ – ISOFT được đánh giá cao với tính đầy đủ và toàn diện.

Dựa trên phân tích trên, có thể nhận thức rằng việc chuyển đổi số trong lĩnh vực xây dựng không chỉ là tất yếu mà còn là một bước quan trọng giúp doanh nghiệp nâng cao năng suất, tăng khả năng cạnh tranh và giải quyết các vấn đề về quản lý. Để thực hiện chuyển đổi số một cách hiệu quả, doanh nghiệp cần phải đảm bảo quá trình này được thực hiện một cách toàn diện và có kế hoạch chi tiết. Việc tìm kiếm sự tư vấn từ các đơn vị có kinh nghiệm trong lĩnh vực xây dựng là quan trọng để nhận được giải pháp và quy trình phù hợp nhất.