“Ngôi sao” của ngành xây dựng dân dụng và thi công 3D

Hiện nay, một người đàn ông 39 tuổi đang làm việc tại một công ty xây dựng dân dụng nhỏ với 13 nhân viên đang khai phá những hướng đi mới trong lĩnh vực thi công công trình dân dụng bằng cách tận dụng các công nghệ tiên tiến như dữ liệu 3D. Những động thái này đang thu hút sự chú ý của Bộ Đất đai, Cơ sở hạ tầng, Giao thông và Du lịch cũng như các tập đoàn lớn danh tiếng. Công ty khởi nghiệp Landlog, được thành lập chung vào năm ngoái bởi Komatsu và NTT Docomo cùng các đối tác khác, cũng đã bắt tay cùng người đàn ông này để phát triển các công nghệ xây dựng dân dụng mới.

“Mục đích của tôi khi theo đuổi công nghệ mới là để kiếm tiền một cách dễ dàng. Nếu không dễ dàng thì cả ICT lẫn IoT đều vô ích. Có rất nhiều người hiểu lầm về i-Construction, cảm thấy như bị ép buộc phải làm, nhưng nếu một khúc gỗ còn tiện lợi hơn thì tôi sẽ không ngần ngại chọn dùng nó.”

――Tại sao một người đàn ông vốn chỉ là công nhân hiện trường bình thường lại trở thành nhân vật chủ chốt trong cuộc cách mạng ngành xây dựng công trình dân dụng? Chúng tôi đã theo chân ông Yohei Oya của công ty Masaharu-gumi, người đã phá vỡ những “quy tắc” trong công trình xây dựng và không ngừng thực hiện những “cải tiến” mới.

Chỉ ngủ 3 giờ mỗi ngày khi tự học quản lý thi công

Ông Oya gia nhập công ty Shoji-gumi (thành phố Izunokuni, tỉnh Shizuoka) khi mới 19 tuổi, đang ở độ tuổi bồng bột. Lý do ông chọn con đường xây dựng là vì cha của cô bạn gái lúc bấy giờ lại chính là chủ tịch của công ty Shoji-gumi. Sau đó, ông làm công nhân công trường với chiếc xẻng trên tay, và cuối cùng đã kết hôn với cô bạn gái ấy.

Vào thời điểm ông Oya gia nhập công ty, công ty Shoji-gumi chỉ chuyên làm nhà thầu phụ trong lĩnh vực công trình dân dụng; kể từ khi thành lập vào năm Showa 43, công ty chưa từng có kinh nghiệm làm nhà thầu chính cho bất kỳ công trình nào. Ông Oya cũng đã làm việc liên tục trong khoảng 5 năm với tư cách là công nhân hiện trường tại các công trình dân dụng do công ty làm nhà thầu phụ.

Tuy nhiên, khi 24 tuổi, anh cảm thấy đã đến giới hạn nếu cứ tiếp tục chỉ làm các công việc gia công như vậy, nên đã trực tiếp trình bày với tổng giám đốc rằng mình muốn thử đảm nhận vai trò nhà thầu chính.

“Hồi đó, chỉ với một câu nói đơn giản ‘Thôi, cứ thử xem sao’, tôi đã hăng hái nhận thầu công trình do tỉnh đặt hàng. Nhưng trong công ty không có ai có kinh nghiệm quản lý thi công cả, và cũng chẳng ai chỉ bảo cho tôi. Dù có kinh nghiệm làm công nhân xây dựng, nhưng về quản lý thi công thì tôi chỉ toàn là những điều chưa biết, nên tôi đã liều mình tự tìm hiểu mọi thứ,” anh hồi tưởng lại thời điểm đó.

“Tôi đã tự học từ đầu các công việc như lập dự toán, kiểm tra thiết kế, quản lý an toàn, quản lý tiến độ, lập ngân sách thực hiện, soạn thảo tài liệu điều chỉnh… Từ việc sắp xếp nhà thầu phụ và vật liệu, đến đàm phán với chủ đầu tư, nâng cao số điểm công trình, điều phối với các bên địa phương… Khoảng 3 năm đầu tiên, tôi vừa làm việc vừa học hỏi, nhưng bằng cách nào đó vẫn cố gắng vượt qua được với chỉ 3 giờ ngủ mỗi ngày.”

Ông Oya, người vốn tự mình tiến hành công tác quản lý thi công theo cách riêng, dần dần bắt đầu tự hỏi các kỹ sư của các công ty khác thực hiện công tác này như thế nào. Đồng thời, trước khối lượng công việc quá nặng nề của nghề giám sát, ông cũng bắt đầu lo lắng rằng cách làm của mình có lẽ không hiệu quả.

“Tôi làm công việc quản lý thi công một mình ở một góc hẻo lánh của vùng quê, không có người đi trước nào để tham khảo ý kiến. Hiệp hội xây dựng địa phương, xét cho cùng, cũng chỉ là tập hợp những đối thủ cạnh tranh nhau để giành các hợp đồng công trình công cộng, nên họ không chia sẻ những kỹ thuật và bí quyết quan trọng. Nói chung, tôi có cảm giác như ”con ếch trong giếng’ và cảm thấy rất cô đơn.”

Tuy nhiên, chính nhờ tự học mà ông Oya không bị ràng buộc bởi các phương pháp quản lý thi công truyền thống, mà hướng tới “phương pháp thi công giúp giảm bớt khó khăn dù chỉ một chút”, từ đó đi theo con đường ngắn nhất để áp dụng thi công 3D.

Cả xẻng lẫn phần mềm CIM đều chỉ là những công cụ mà thôi

Điều đầu tiên tôi nhận ra rõ ràng tại công trường đầu tiên là: nếu có thể nâng cao hiệu quả của hai công việc “khảo sát hiện trường” và “tính toán tọa độ và độ cao”, thì thời gian làm việc sẽ được rút ngắn đáng kể. Đúng vào thời điểm đó, các máy toàn đạc không cần lăng kính bắt đầu xuất hiện trên công trường.

“Lúc đó, tôi không chỉ tìm kiếm trên mạng mà còn thu thập rất nhiều thông tin về đo đạc và quản lý thi công từ sách vở, tài liệu quảng cáo. Trong số đó, tình cờ tôi thấy một quảng cáo về máy toàn đạc không cần lăng kính, liền nghĩ rằng ‘chính là cái này rồi’ và đã liên hệ với nhà sản xuất để yêu cầu họ đến trình diễn sản phẩm. Tuy nhiên, một doanh nghiệp nhỏ lẻ ở vùng nông thôn như công ty chúng tôi lại bị họ coi thường và không thèm để ý đến.”

Lấy đây làm cơ hội, ông Oya – người ngày càng có cảm giác mình như “con ếch trong giếng” – đã quyết định một mình thực hiện công tác đo đạc bằng trạm toàn phần không lăng kính và tạo dữ liệu 3D. Với mục đích duy nhất là giảm bớt khó khăn cho bản thân, ông đã không ngừng tìm tòi những phương pháp thi công mang lại hiệu quả cao.

Ông Oya bắt đầu tham gia vào lĩnh vực thi công 3D từ năm 2001, tức là 15 năm trước tháng 4 năm 2016 – thời điểm Bộ Đất đai, Cơ sở hạ tầng, Giao thông và Du lịch Nhật Bản công bố chương trình i-Construction.

“Với tôi, một người từng là công nhân, thì dù là xẻng, máy móc hạng nặng hay dữ liệu 3D, tất cả chỉ là những công cụ mà thôi. Khả năng của một kỹ sư nằm ở việc làm thế nào để vận dụng thành thạo những công cụ mới liên tục xuất hiện. Về điểm này, tôi rất biết ơn vị tổng giám đốc đã đồng ý đầu tư vào phần mềm và các lĩnh vực khác theo đề xuất của tôi. Tất nhiên, bù lại, tôi phải đảm bảo mang lại lợi nhuận cho công trường của mình (cười).”

Và khi đã không chỉ nhận thầu các công trình phụ mà còn cả các công trình chính, công ty Seiji-gumi đã từng bước áp dụng các công nghệ tiên tiến nhất như máy quét laser 3D, máy bay không người lái, máy móc xây dựng ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông (ICT), phần mềm mô hình hóa 3D… vào các công trình xây dựng đường bộ và kè bờ, thông qua quá trình thử nghiệm và điều chỉnh.

Dĩ nhiên, việc học về lĩnh vực kỹ thuật số là không thể thiếu, nhưng đối với ông Oya, người vốn có tố chất của một “tín đồ game”, điều đó chỉ là sự tiếp nối của trải nghiệm chơi game nên hoàn toàn không gây khó khăn gì.

“Để tạo ra mô hình 3D phù hợp cho công tác đo đạc, cần phải có kiến thức về kích thước điểm ảnh trên mặt đất, xử lý hình ảnh, SfM (Structure from Motion) và MVS (Multi View Stereo), v.v.”

“Tuy nhiên, nếu mỗi ngày dành ra một giờ để học cách làm việc hiệu quả hơn, tôi đã có thể về nhà lúc 3 giờ chiều. Tôi muốn xóa bỏ định kiến rằng ngành xây dựng dân dụng vừa vất vả lại chẳng kiếm được bao nhiêu.”

Hiện tại, những “dụng cụ” chính mà ông Oya đang sử dụng là như sau.

• Phần mềm CIM “TREND-CORE” (Fukui Computer)
• Phần mềm xử lý tập hợp điểm 3D “TREND-POINT” (Fukui Computer)
• Phần mềm tạo dữ liệu 3D “SiTECH 3D” (Hệ thống Xây dựng)
• Ứng dụng đo đạc “Kaiso Navi” (Hệ thống Xây dựng)
• Máy quét laser 3D “GLS-2000” (Topcon)
• Dịch vụ lưu trữ trực tuyến “Dropbox Business” (Dropbox)

Trong dự án dưới đây, vốn dự kiến thời gian thi công là 285 ngày, chúng tôi đã hoàn thành công trình chỉ sau 88 ngày và đạt được lợi nhuận gộp 30%.

Tại Công ty Shoji, ngoài ông Oya ra, 4 giám sát công trường còn lại cũng hầu như không phải làm thêm giờ, nhưng công ty vẫn đạt mức lợi nhuận cao nhất từ trước đến nay.

Những tác động tiêu cực của bản vẽ 2D trong công trình xây dựng dân dụng

Thực ra, các công trình xây dựng dân dụng trong thực tế vốn là ba chiều, nhưng việc thiết kế và thi công dựa trên bản vẽ hai chiều đã gây ra không ít bất cập.

Ví dụ, trong các công trình cải tạo đường bộ, ngay cả khi có sự không nhất quán trong thiết kế khiến mương thoát nước và cột điện va chạm với nhau, chủ đầu tư hay nhà thiết kế cũng có thể không nhận ra điều này trên bản vẽ 2D. Ngoài ra, cũng có những trường hợp rõ ràng là nếu thi công theo chỉ dẫn của chủ đầu tư thì máy móc xây dựng sẽ bị lật. Do đó, nhà thầu sẽ giải thích kế hoạch điều chỉnh cho chủ đầu tư, nhưng trên bản vẽ 2D, chủ đầu tư thường khó có thể hiểu được sự không phù hợp này.

Về điểm này, nếu nhập các bản vẽ mặt bằng, mặt dọc và mặt ngang vào “TREND-CORE” rồi chuyển đổi thành dữ liệu 3D theo cách bán tự động, thì ngay cả những người không chuyên cũng có thể nhận ra ngay những sai sót trong thiết kế. Khi giải thích nội dung công trình cho người dân địa phương, việc sử dụng video 3D cũng sẽ giúp họ dễ dàng hiểu hơn về các biện pháp hạn chế giao thông.

Ngoài ra, chỉ dựa vào bản vẽ 2D, các công nhân tại công trường cũng khó có thể hình dung được quy trình thi công giống như người chỉ huy công trường. Họ cũng khó nắm bắt được vị trí và độ cao theo thiết kế. Do đó, ông Oya đã sử dụng dữ liệu thiết kế 3D để tạo ra các video minh họa các bước thi công, và trình chiếu cho công nhân cũng như chủ đầu tư xem trước khi khởi công.

“Chỉ cần tất cả mọi người cùng chia sẻ một hình dung chung về quy trình thi công, các động tác thừa và việc phải làm lại tại công trường sẽ giảm bớt, và kết quả là lợi nhuận sẽ tăng lên mà không ai phải chịu thiệt hại.”

Dữ liệu 3D cũng được ứng dụng trong hệ thống điều khiển máy (MC) của các máy xây dựng ICT.

Dữ liệu thiết kế 3D và Dropbox

Việc chia sẻ thông tin qua đám mây là yếu tố song hành với việc ứng dụng dữ liệu 3D. Tại Công ty Seiji, tất cả nhân viên đều sử dụng “Dropbox Business” để chia sẻ các tài liệu như kế hoạch thi công, dự toán thực hiện, album ảnh công trình, bản vẽ thi công và bảng tính khối lượng. Điều này không chỉ giúp theo dõi tiến độ công việc mà còn góp phần vào việc đào tạo nhân viên.

Ngay cả khi các đồng nghiệp trẻ có điều gì chưa hiểu, họ vẫn có thể xem toàn bộ dữ liệu thi công của các tiền bối, bao gồm cả những dữ liệu trong quá khứ, nên đây là một cơ chế giúp họ có thể tự hiểu mà không cần phải hỏi từng chi tiết một. Hiện tại, tại Seiji-gumi, các nhân viên hầu như không còn sử dụng email để trao đổi với nhau nữa. Bởi vì chỉ cần lưu bản vẽ lên Dropbox là sẽ đảm bảo hơn.

“Vì Dropbox lưu trữ dữ liệu thi công trên đám mây, nên ngay cả khi máy chủ tại văn phòng công trường bị hỏng và dữ liệu bị mất, chúng ta vẫn có thể khôi phục lại. Tôi đã biết không ít kỹ sư từng tự tử vì dữ liệu bị mất sạch, nên để bảo vệ cả công ty lẫn bản thân, chúng ta nên cài đặt Dropbox.”

Hiện nay, tại Công ty Seiji, một nhân viên mới vào công ty được 2 năm đang đảm nhiệm vai trò đại diện công trường cho dự án xây dựng đập do tỉnh đặt hàng. Nếu như trước đây, đây là công việc chỉ có thể giao phó cho những người có kinh nghiệm giám sát từ 10 năm trở lên, thì nay, những nguyên tắc làm việc của Công ty Seiji như “sử dụng dữ liệu thiết kế 3D”, “không cần dựng mô hình thực tế” và “chia sẻ thông qua đám mây” đã biến điều này thành hiện thực.

Mạng lưới Xây dựng Công trình Táo bạo (YDN) và i-Construction

Ngày 14 tháng 4 năm 2015, ông Oya đã thành lập “Mạng lưới Xây dựng Táo bạo (YDN)”. YDN là một tổ chức nhằm chia sẻ kiến thức về các công nghệ mới trong lĩnh vực xây dựng giữa các doanh nghiệp vừa và nhỏ, đồng thời không bao giờ tự mãn với công nghệ hiện có mà luôn hướng tới việc nâng cao trình độ kỹ thuật.

“Trong quá trình tích lũy kinh nghiệm quản lý công trường, tôi dần tự hỏi mình: ‘Liệu có nên để thế hệ trẻ phải chịu cảnh làm việc quá sức như mình đã từng trải qua không? Liệu có nên để lại cho thế hệ trẻ ngành xây dựng dân dụng – nơi mà sự vất vả được coi là điều hiển nhiên – trong tình trạng như hiện nay không?’ Và tôi nghĩ rằng, ở đâu đó trên khắp đất nước này, chắc hẳn cũng có những kỹ sư xây dựng cùng chung suy nghĩ với tôi. Với suy nghĩ đó, tôi đã rủ một số người quen cùng thành lập YDN.”

Và rồi, một năm sau đó, vào tháng 4 năm 2016, Bộ Đất đai, Cơ sở hạ tầng, Giao thông và Du lịch đã công bố chính sách i-Construction. Nội dung của chính sách này hoàn toàn trùng khớp với phương pháp thi công công trình dân dụng mà ông Oya đã tự mình triển khai từ trước đến nay. Có thể nói, thời đại cuối cùng cũng đã bắt kịp với cách làm của Seiji-gumi.

“Nội dung của i-Construction chính xác là những gì tôi đã áp dụng từ lâu. Dù có cảm giác hơi muộn màng, nhưng tôi nghĩ rằng lĩnh vực xây dựng dân dụng cuối cùng cũng sẽ thay đổi.”

Kể từ đó, ông Oya, người có kinh nghiệm trong lĩnh vực thi công 3D, bắt đầu được mời làm diễn giả tại nhiều sự kiện khác nhau như các buổi thuyết trình, hội thảo và buổi giao lưu do Bộ Giao thông, Vận tải và Du lịch, các tập đoàn xây dựng lớn và các công ty phần mềm hàng đầu tổ chức.

“Thành thật mà nói, lúc đầu, khi thấy ngay cả các kỹ sư của những tập đoàn xây dựng lớn cũng muốn học hỏi từ một người như tôi – vốn xuất thân từ công nhân – tôi đã nghĩ họ cũng chẳng có gì đặc biệt. Thực tế, tuy cũng có một số kỹ sư thiếu kiến thức, nhưng khi có cơ hội tiếp xúc với nhiều kỹ sư hơn, tôi đã nhận ra rõ ràng rằng luôn có những người giỏi hơn mình.”

“Đặc biệt là khi gặp ông Shinya Sugiura (Giám đốc Bộ phận Công trình Dân dụng) của Công ty Obayashi và ông Junji Gokan (Trưởng phòng Thúc đẩy ICT・CIM) của Công ty Kajima, tôi cảm thấy mình học hỏi được rất nhiều từ hai người này và đã trở thành fan của họ. Tôi cảm thấy vô cùng phấn khích vì dường như mình đã thoát khỏi tâm lý ”con ếch trong giếng’ chỉ trong chốc lát.”

Cùng với việc nâng cao nhận thức về i-Construction, các hoạt động của YDN cũng ngày càng được biết đến rộng rãi trên toàn quốc; tính đến tháng 7 năm 2018, số lượng doanh nghiệp thành viên của YDN đã lên tới 19 công ty.

“Thực tế hoạt động của YDN tương tự như các câu lạc bộ ngoại khóa ở trường. Có các câu lạc bộ như UAV, VR, CIM, Cải tạo nền đất, Phương pháp thi công móng mới, v.v., nơi mọi người chia sẻ các trường hợp thi công trong lĩnh vực mình yêu thích và học hỏi công nghệ mới với động lực là sự tò mò. Đây không phải là thế giới i-Con mà người ta tham gia chỉ vì chính phủ yêu cầu, hay bị ép buộc phải tham gia.”

Ví dụ, tại bộ phận UAV, vì không biết cách thiết lập lộ trình bay tự động khi thực hiện đo đạc bằng máy bay không người lái, nên chúng tôi đã tự phát triển một ứng dụng iOS (Drone-ize ✕ YDN PRO). Đây là ứng dụng hỗ trợ đo đạc bằng ảnh chụp từ trên không, cho phép người dùng thiết lập phạm vi đo đạc và tỷ lệ quét trên máy tính bảng, sau đó tự động xuất dữ liệu báo cáo; ứng dụng này cũng đã được đăng ký trên NETIS.”

Công trình xây dựng 3D mang lại cảm giác như đang chơi game

Năm 2017, ông Oya đã được Cục Phát triển Khu vực Chubu thuộc Bộ Đất đai, Cơ sở hạ tầng, Giao thông và Du lịch công nhận là “Cố vấn ICT” trong 4 lĩnh vực: đo đạc 3D, thiết kế 3D, thi công công trình xây dựng ứng dụng ICT và quản lý kết quả thi công 3D.

Tại Công ty Shoji, ông không chỉ đạt được doanh thu thi công và tỷ suất lợi nhuận cao nhất trong công ty, mà với tư cách là Trưởng phòng Công trình dân dụng, ông còn góp phần giúp tất cả các giám sát công trường dưới quyền tăng doanh thu.

Đồng thời, ông cũng tham gia vào công tác quản lý tổ chức YDN cũng như phát triển các công nghệ mới như VR và AR. Hơn nữa, hiện nay, cùng với công ty khởi nghiệp Landlog, ông đang tiến hành thử nghiệm thực tế một công nghệ mới cho phép hiển thị tỷ lệ đổ bê tông tươi chỉ bằng cách lắp đặt camera tại các vị trí cố định; công nghệ này trong tương lai có thể được ứng dụng để hiển thị khối lượng đất trong các công trình đào đất và các công trình tương tự.

“Lúc mới bắt đầu công việc quản lý thi công, tôi đã gặp không ít khó khăn, nhưng giờ đây tôi thực sự rất thích công việc xây dựng công trình dân dụng. Nhờ có các công nghệ tiên tiến như phần mềm 3D, máy móc xây dựng ứng dụng ICT và CIM, tôi đã có thêm thời gian, tiền bạc và tinh thần thoải mái hơn. Nếu áp dụng cách làm của tôi, chắc chắn các bạn trẻ ngày nay cũng sẽ muốn theo đuổi ngành xây dựng công trình dân dụng.”

Hiện tại, điều tôi đang âm thầm suy nghĩ là biến những game thủ không có việc làm thành kỹ sư xây dựng. Tôi sẽ tuyển dụng họ chính thức với tư cách nhân viên chính thức; họ không cần phải đến công trường, mà chỉ cần ở nhà sử dụng phần mềm xử lý đám điểm và 3D CAD để tạo ra dữ liệu 3D. Đây là lĩnh vực họ giỏi, và tôi nghĩ công việc này sẽ trở nên thú vị như khi chơi game vậy.

“Giờ đây, khác với thời điểm tôi mới bắt đầu học thi công 3D, đã có rất nhiều phần mềm tiện lợi, nên chỉ cần học một chút là ai cũng có thể thực hiện thi công ICT được.”

Ông Oya nêu ra những điều kiện sau đây là cần thiết đối với một kỹ sư xây dựng. Điều này hoàn toàn trái ngược với hình ảnh truyền thống về ngành xây dựng.

• Đừng sợ thất bại
• Đừng bám víu vào quá khứ
• Hãy thử làm cả những việc mình không giỏi
• Trước hết là hãy tận hưởng niềm vui cho chính mình

Và “ngôi sao sáng” của giới xây dựng đã nói như sau.

“Ông chủ còn tuyệt vời hơn cả tôi. Chính ông ấy đã dìu dắt tôi khi tôi còn trẻ và hoàn toàn vô dụng. Dù ông chủ chẳng hiểu gì về 3D hay bất cứ thứ gì khác, ông ấy vẫn để tôi tự do làm theo ý mình. Vì mang ơn ông ấy, tôi luôn nỗ lực để tạo ra nhiều lợi nhuận hơn nữa. Tất cả những gì tôi có được ngày hôm nay đều là nhờ ông chủ (cười).”

――Khi nhìn nhận ngành xây dựng từ góc độ của Yohei Oya, một kỹ sư xây dựng có tính cách nghịch ngợm, tình trạng thiếu nhân lực dường như chỉ là chuyện bịa đặt.

Trong tương lai gần, liệu ngành xây dựng dân dụng có trở thành một nghề hấp dẫn và được nhiều người ưa chuộng hay không? Để điều đó trở thành hiện thực, tôi mong rằng sẽ có thêm nhiều kỹ sư xây dựng dân dụng như ông Oya, những người dám phá vỡ “ki-sei” và không ngừng “kai-zen”.

Bởi vì “công trình dân dụng thực sự thú vị đến mức không thể tả nổi!” mà.

 

Vị thần thi công

 

P.S. Tôi cũng từng liên hệ để xin gia nhập hội này, nhưng vì không có người giới thiệu nên đành phải từ bỏ ý định đó (cười)

Tuy nhiên, tôi cũng cho rằng trong tương lai, lĩnh vực xây dựng dân dụng sẽ không thể thiếu việc ứng dụng công nghệ 3D, nên tôi rất muốn ủng hộ điều này.

Dù nói vậy nhưng ở nhà tôi cũng đang tự mình nghĩ về iConstruction đây (dù chỉ dành riêng cho mặt dốc thôi). Nếu dự án này thành hiện thực thì sẽ thật thú vị phải không nhỉ.