聚焦前沿科技創(chuàng)新與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級

在我們追逐互聯(lián)網(wǎng)金融、區(qū)塊鏈、數(shù)字醫(yī)療、人工智能、無人駕駛、共享經(jīng)濟等新技術(shù)與新經(jīng)濟熱潮的時候，卻很少能看到建筑業(yè)的影子。

然而，沒人敢否認，作為一個傳統(tǒng)的、重型的基礎(chǔ)行業(yè)，建筑業(yè)對國計民生具有的重要和廣泛的影響。而建筑業(yè)一旦開始加速數(shù)字化的進程，自身的變革大幕將被拉開，并將帶來眾多新的市場機會。

麥肯錫近期發(fā)布了一份報告《想象建筑業(yè)的數(shù)字化未來（Imagining construction’s digital future）》。該報告回顧了建筑業(yè)在數(shù)字化方面的滯后、成因及其產(chǎn)生的眾多問題，并提出了建筑業(yè)數(shù)字化的五大趨勢，最后提出了相關(guān)行動建議。該報告還融合了諸多實踐案例。

麥肯錫近期發(fā)布了一份報告《想象建筑業(yè)的數(shù)字化未來（Imagining construction’s digital future）》。該報告回顧了建筑業(yè)在數(shù)字化方面的滯后、成因及其產(chǎn)生的眾多問題，并提出了建筑業(yè)數(shù)字化的五大趨勢，最后提出了相關(guān)行動建議。該報告還融合了諸多實踐案例。

報告描述的建筑業(yè)數(shù)字化圖景包含五個方面：1.更為清晰的測量和地理定位；2.下一代5D 建筑信息建模（5D BIM）；3.數(shù)字協(xié)作與移動化；4.物聯(lián)網(wǎng)和高級分析；5.不會過時的設(shè)計和施工�？梢韵胂�，無論哪一個方面得到實現(xiàn)，都將帶來建筑業(yè)生產(chǎn)效率及其他指標的大幅提升。與其他行業(yè)通常的大膽得有些云里霧里的展望相比，這些趨勢顯得更為腳踏實地，并具有更強的可實施性。

最主要的是，大量的猜想與預測都已經(jīng)開始實施。

最后，報告從合同的透明度和風險分擔、投資回報取向、設(shè)計新方案的簡單性和直覺性、變更管理四個方面提出了具體建議。

總體來看，數(shù)字化將把眾多新的技術(shù)帶到建筑業(yè)，并推動建筑業(yè)實現(xiàn)從勘探、設(shè)計到施工、交付的全流程變革。這時候的建筑業(yè)是一個更智能、更高效、更安全、更環(huán)保的建筑業(yè)。與此同時，這個傳統(tǒng)的重型行業(yè)需要更多重型垂直，以及行業(yè)跨界的科技企業(yè)的參與。

資本實驗室對本報告進行編譯。原作者分別是：Rajat Agarwal, Shankar Chandrasekaran, Mukund Sridhar。

一、問題由來已久

在談論建筑業(yè)的數(shù)字化未來之前，我們需要先檢討該行業(yè)由來已久的若干問題。

根據(jù)以往數(shù)據(jù)，大型項目的完工時間通常比預計的要長20%，而實際成本可超出預算80%。

自20世紀90年代以來，某些市場的建筑業(yè)生產(chǎn)率實際上在下降；承包商的財務回報往往相對較低且不穩(wěn)定。

建筑業(yè)在流程和技術(shù)創(chuàng)新方面的進展緩慢，而在基礎(chǔ)改善方面，也存在持續(xù)挑戰(zhàn)。例如：項目規(guī)劃在辦公室和工地之間仍然不協(xié)調(diào)，而且經(jīng)常只表現(xiàn)在書面文件中；合同不包括風險分擔和創(chuàng)新的激勵;績效管理不充分，而供應鏈實踐依然不成熟；該行業(yè)還沒有接受需要預先投資的新型數(shù)字技術(shù)，即使其長期效益非�？捎^。

除此之外，建筑業(yè)的研發(fā)支出不到收入的1%，遠遠落后于其他行業(yè)。與此同時，汽車和航空業(yè)研發(fā)支出占比則達到了3.5%到4.5%。這種投入不足的問題也表現(xiàn)在信息技術(shù)方面，盡管已經(jīng)存在許多新的為該行業(yè)開發(fā)的軟件解決方案。

建筑業(yè)特有的技術(shù)挑戰(zhàn)是該行業(yè)數(shù)字化進程緩慢的原因之一。在不同的建筑工地上為地理分散的多個部門找出相應的解決方案，就好比拿石油管道與機場相比較——不是一件容易的事情�？紤]到經(jīng)常充當分包商的小型建筑公司不同的復雜程度，大幅打造新能力成為了另一項挑戰(zhàn)。

然而，任何一點做起來都不會比原來更輕松。項目越來越復雜，規(guī)模也越來越大。對環(huán)境敏感建筑的需求不斷增長，意味著傳統(tǒng)的做法必須改變，而高級工人和管理人員會變的越來越短缺。這些都是需要新的思考的深層問題。

在傳統(tǒng)上，該行業(yè)傾向?qū)Ｗ⒂谧龀鰸u進式的改進，部分原因是：許多人認為每個項目都是獨一無二的，不可能按比例增加新想法，而且接受新技術(shù)是不切實際的。

二、建筑業(yè)數(shù)字化的五大趨勢

麥肯錫全球研究所(McKinsey Global Institute)估計，到2030年，全球在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面，將需要支出57萬億美元，以跟上GDP的增長步伐。對于建筑業(yè)來說，這是一個巨大的刺激，讓業(yè)內(nèi)公司可以通過新技術(shù)和改進操作來找到解決方案，以改造生產(chǎn)和項目交付。

本報告考慮了未來五年內(nèi)建筑業(yè)數(shù)字化的五大趨勢。五種趨勢都不是未來主義的，或者是難以置信的，而是建立在適用于建筑業(yè)的創(chuàng)新的基礎(chǔ)上。這些創(chuàng)新要么已被部署，要么已做出原型。簡而言之，它們是切合實際的和有實際意義的。此外，它們被設(shè)計成協(xié)同工作，以產(chǎn)生更大的影響。

1.更為清晰的測量和地理定位

地理方面的問題是項目推遲并超出預算的主要原因。地面狀況和早期調(diào)查評估之間的差異可能需要在最后時刻對項目范圍和設(shè)計做出昂貴的變更。現(xiàn)在，新技術(shù)將高清攝影、3D激光掃描和地理信息系統(tǒng)結(jié)合在一起，通過無人機和無人駕駛飛行器(UAV)技術(shù)的最新改進，可以顯著提高精度和速度。

例如，攝影測量提供了高質(zhì)量、高清晰度的測量區(qū)域圖像，但需要時間轉(zhuǎn)換成可用的格式。激光探測與測量(lidar)技術(shù)比傳統(tǒng)技術(shù)要快得多，可提供高質(zhì)量的3D圖像，并與項目建筑信息建模(BIM)等規(guī)劃工具相結(jié)合。

激光雷達與探地雷達、磁力儀和其他設(shè)備結(jié)合使用，可以生成項目現(xiàn)場的地面和地下3D圖像。這在密集的、對環(huán)境敏感的項目，或歷史相關(guān)的項目中尤其重要。在這些地點，干擾需要最小化。

這些先進的測量技術(shù)被地理信息系統(tǒng)補充，允許地圖、圖像、距離測量和GPS定位都被覆蓋到。然后，這些信息可以被上傳到其他分析和可視化系統(tǒng)中，用于項目規(guī)劃和建設(shè)。

兩種或更多的測量技術(shù)經(jīng)常被組合使用，以節(jié)省時間和金錢。例如，為了對東南亞的小型水力發(fā)電廠所在的流域進行調(diào)查，測量師們使用激光雷達地圖繪制一般地形信息，并用安裝在無人機上的高清攝像機測量其他特定區(qū)域。

因為成本的大幅下降，現(xiàn)代測量技術(shù)比以往任何時候都更容易獲得。激光雷達和實時動態(tài)GPS系統(tǒng)現(xiàn)在的售價約為1萬美元。高分辨率相機體積小，重量輕，可以安裝在標準的工業(yè)無人機上，比用直升機安裝的攝像機進行空中測量更快、更便宜。

專業(yè)技術(shù)提供商則為用戶提供低成本、高效益的測量方案，包括無人機和無人機設(shè)備、數(shù)據(jù)上傳和處理服務，以及管理無人機飛行、數(shù)據(jù)捕捉和可視化信息的軟件。一些政府機構(gòu)和非政府組織已經(jīng)開始為用戶提供免費的激光雷達地圖。

2.下一代5D 建筑信息建模（5D BIM）

在20世紀70年代，主要的航空航天公司開創(chuàng)了計算機輔助3D建模。這改變了飛機的設(shè)計和建造方式，并幫助提高了10倍的行業(yè)生產(chǎn)率。

然而，建筑業(yè)還沒有采用一個涵蓋項目規(guī)劃、設(shè)計、施工、運營和維護的集成平臺。相反，該行業(yè)仍然依賴于定制的軟件工具。此外，業(yè)主和承包商經(jīng)常使用不同步的平臺。因此，沒有一個單一資源可提供一個集成的、實時的項目設(shè)計、成本和進度的視圖。

下一代5D BIM是任何項目物理和功能特征的5D表現(xiàn)。除了標準的三維空間設(shè)計參數(shù)外，它還考慮了項目的成本和進度。它還包括諸如幾何、規(guī)格、美學、熱、聲學等細節(jié)。一個5D BIM平臺讓業(yè)主和承包商能夠識別、分析和記錄項目成本和進度變化帶來的影響。

5D BIM的可視化和直觀性給了承包商更早識別風險的機會，從而做出更好的決策。例如，項目規(guī)劃人員可以可視化并估計項目成本和進度計劃變更的影響。

一項研究發(fā)現(xiàn)，在接受BIM的受訪者中，75%的人表示其投資得到了積極的回報。他們還提到了更短的項目周期，以及在文書和材料成本方面的節(jié)約�？紤]到這些好處，許多國家，包括英國、芬蘭和新加坡的政府部門都要求在公共基礎(chǔ)設(shè)施項目中使用BIM。

通過可穿戴設(shè)備及增強現(xiàn)實技術(shù)，將進一步提升5D BIM技術(shù)的使用。例如，一個可穿戴的、帶有透明的全息顯示器和先進傳感器的可穿戴設(shè)備可以映射物理環(huán)境。許多公司正在為這些平臺開發(fā)類似BIM的設(shè)計和建造解決方案。在這種“混合現(xiàn)實”環(huán)境中，用戶可以將全息圖投射到物理對象，并使用手勢、凝視、語音指令與數(shù)據(jù)進行交互。

5D BIM和增強現(xiàn)實設(shè)備的結(jié)合，將改變建造、維護和運營全流程。為了盡可能獲得BIM技術(shù)帶來的收益，業(yè)主和承包商需要在從設(shè)計階段開始，就使用該技術(shù)，而所有的利益相關(guān)者都需要采用與BIM兼容的標準化設(shè)計和數(shù)據(jù)報告格式。此外，業(yè)主和承包商需要為BIM的實施提供資源，并進行能力建設(shè)方面的投資。

3.數(shù)字協(xié)作與移動化

流程數(shù)字化意味著從紙面轉(zhuǎn)移到線上，可實時分享信息，以確保透明度和協(xié)作、及時的進展和風險評估，以及質(zhì)量控制，從而實現(xiàn)更好和更可靠的結(jié)果。

建筑業(yè)生產(chǎn)率記錄不佳的一個原因是，它仍然主要依靠紙張來管理其流程和成果交付，如藍圖、設(shè)計圖紙、采購和供應鏈訂單、設(shè)備日志、每日進度報告和竣工查核事項表。

由于數(shù)字化的缺乏，信息共享被延遲，并造成業(yè)主和承包商工作的不同步。紙面工作使得數(shù)據(jù)的獲取和分析變得困難，管理不善的書面記錄也經(jīng)常在施工進度、訂單變更和索賠管理等問題上引起業(yè)主和承包商之間的分歧。最后，紙質(zhì)記錄需要花更多的時間。

業(yè)主和承包商正開始布署數(shù)字化協(xié)作和現(xiàn)場移動化解決方案。最近，一家大型全球建筑公司宣布與軟件開發(fā)商簽訂了一項聯(lián)合開發(fā)協(xié)議，將開發(fā)一個基于云端的移動化現(xiàn)場監(jiān)控平臺。該平臺集成了項目規(guī)劃、工程、物理控制、預算和大型項目文檔管理等功能。幾個大型項目開發(fā)商已經(jīng)成功地將他們的項目管理工作流數(shù)字化了。

工作流程的數(shù)字化有很大好處。在一個涉及近600家供應商的美國隧道項目中，承包商開發(fā)了一個用于競標、投標和合同管理的單一平臺解決方案。這為團隊節(jié)省了每周超過20小時的工作時間，減少了75%的報告時間，并加快了90%的文檔傳輸速度。在另一個案例中，一個耗資50億美元的鐵路項目通過使用自動化流程進行審查和批準，提高了生產(chǎn)率，并節(jié)省了1.1億多美元成本。

人員移動化解決方案將會對生產(chǎn)率的提升產(chǎn)生類似的催化效果。對于集中式計劃團隊和現(xiàn)場施工團隊來說，實時連接和分享有關(guān)項目進展的信息一直以來都是很困難的。一些問題限制了現(xiàn)場工作人員采用這些工具：移動解決方案和集中式計劃解決方案之間的兼容性，可靠的高速寬帶連接的缺乏，以及非直觀的設(shè)計和用戶界面。

低成本移動連接的可供性，包括平板電腦和手持設(shè)備，已經(jīng)引領(lǐng)了新一代“移動第一”的員工移動化管理云端應用。這些應用甚至可以被部署在遠程網(wǎng)站，并保持實時更新。這對承包商和各種規(guī)模的項目業(yè)主都具有商業(yè)可行性。

事實上，數(shù)字協(xié)作和移動化解決方案已經(jīng)吸引了建筑技術(shù)領(lǐng)域近60%的風險投資。一家初創(chuàng)公司已經(jīng)開發(fā)出適用于平板電腦和智能手機的應用程序，允許對建筑藍圖和計劃進行修改，并實時傳遞給現(xiàn)場工作人員；施工現(xiàn)場照片可以與施工計劃聯(lián)系在一起。該解決方案維護了一組具有自動版本控制，以及可云端訪問的文檔。其他公司則提供了移動計時、實時成本編碼、員工地理定位、問題日志與跟蹤功能。

作為一線用戶，項目經(jīng)理、商人和運營者可以采用實時的人員移動管理應用，可以改變整個行業(yè)的工作方式——從工作管理、訂單變更管理、進度和材料跟蹤、調(diào)度，到進程、生產(chǎn)率評估和事故報告。

4.物聯(lián)網(wǎng)和高級分析

隨著人員、施工設(shè)備的大量使用，以及同時進行的工作量的增長，項目現(xiàn)場越來越密集，并產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，其中大部分甚至都沒有被捕獲，更不用說評估和處理了。

通過物聯(lián)網(wǎng)平臺，傳感器和無線技術(shù)使設(shè)備和資產(chǎn)能夠通過相互連接變得“智能”。

在一個建筑工地，物聯(lián)網(wǎng)將允許施工機械、設(shè)備、材料、構(gòu)件，甚至是模板，與一個中央數(shù)據(jù)平臺“對話”，以獲取關(guān)鍵的性能參數(shù)。傳感器、近場通信(NFC)設(shè)備和其他技術(shù)可以則幫助監(jiān)控員工和資產(chǎn)的生產(chǎn)率和可靠性。

物聯(lián)網(wǎng)具有幾個潛在的用途：

·

設(shè)備監(jiān)控和維修。先進的傳感器有助于機械檢測和維護需求的溝通，為預防性維護自動發(fā)送警報，并編制使用和維護數(shù)據(jù)。

·

庫存管理和訂購。當庫存不足，或是需要下訂單時，連接系統(tǒng)可以預測并向現(xiàn)場經(jīng)理預警。NFC標記和材料跟蹤也可以精確定位其位置和移動狀態(tài)，并幫助協(xié)調(diào)實際庫存與電子庫存。

·

質(zhì)量評估。在施工階段，“智能結(jié)構(gòu)”可使用振動傳感器來測試結(jié)構(gòu)的強度和可靠性，可以檢測出缺陷，并及早糾正。

·

能源效率。資產(chǎn)與設(shè)備的環(huán)境和燃料消耗傳感器可以提高施工現(xiàn)場的能源效率。

·

安全。如果司機和操作人員正在打瞌睡，或者車輛/資產(chǎn)在換班時間內(nèi)固定或未運行，智能腕帶就可以發(fā)出警報。

NFC技術(shù)的一種流行形式是射頻識別(RFID)，在物流、零售和制造環(huán)境中被廣泛使用，以收集關(guān)于產(chǎn)品、地點、時間和交易的精確信息。自上世紀90年代以來，建筑業(yè)已經(jīng)開始使用RFID來進行材料和設(shè)備跟蹤、工期時間表的自動化等工作。

NFC技術(shù)正在發(fā)展。很快，標簽將能夠包括關(guān)于規(guī)范、日期、缺陷、供應商和原始設(shè)備制造商、維護記錄、操作參數(shù)和其他應用程序的信息。射頻識別設(shè)備(包括掃描儀、接收器和標簽)的成本正在下降，新的應用正在出現(xiàn)。例如，一家英國建筑公司正在使用RFID進行卡車監(jiān)控、工具使用跟蹤，并用于施工現(xiàn)場工人培訓。

除了物聯(lián)網(wǎng)帶來的機遇之外，在建設(shè)規(guī)劃過程中以及在建筑工地上使用數(shù)字化也使企業(yè)能夠獲取紙張無法獲取的數(shù)據(jù)。通過在建設(shè)項目中采用先進的分析方法獲得的見解可以幫助提升效率、工期與風險管理。

例如，先進的分析技術(shù)幫助倫敦的一個主要基礎(chǔ)設(shè)施項目節(jié)省了時間和金錢。該項目負責人與數(shù)據(jù)分析公司合作開發(fā)了基于網(wǎng)絡(luò)的適應性工具和監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)可采集現(xiàn)場傳感器數(shù)據(jù)、建筑進度數(shù)據(jù)、勞動力和車輛活動數(shù)據(jù)�；�于這些信息的統(tǒng)計分析可幫助項目團隊發(fā)現(xiàn)異常情況，并為倫敦這樣一個高密度、歷史敏感型城市確定潛在的風險信息。

其他的例子比比皆是。例如，來自高級分析的結(jié)果幫助一個石油和天然氣巨頭通過匹配合適的團隊，任命適當?shù)膱F隊領(lǐng)導，并優(yōu)化工作流程，以減少浪費和提高效率，從而使其工程功能的生產(chǎn)率提高了20%到25%。

在另一個案例中，一家大型的中東建筑公司與一家軟件公司合作，建立了一個預測分析引擎，以防止設(shè)備在其車隊中出現(xiàn)故障。這節(jié)省了數(shù)百萬美元的停機時間、燃料成本和維修費用。而事件模擬，再加上優(yōu)化算法，也幫助一家造船商優(yōu)化了建筑規(guī)劃。

5.不會過時的設(shè)計和施工

新的建筑材料，如自愈合混凝土、氣凝膠和納米材料，以及創(chuàng)新的建筑方法，如3D打印和預裝配模塊，可以降低成本，加快施工進度，同時提高質(zhì)量和安全性。

材料成本通常占到項目總成本的一半以上，而全球建筑材料是一個1萬億美元的巨大產(chǎn)業(yè)。混凝土、水泥、瀝青等傳統(tǒng)材料占了大部分需求。在未來，我們也需要新的和更好的建筑材料：

· 綠色建筑。極力需要采用更低碳的材料和技術(shù)。

· 成本效率。考慮到巨大的成本壓力，除了不斷努力降低成本外，還需要對材料的選擇進行結(jié)構(gòu)調(diào)整。

· 供應鏈敏捷性。運輸重型材料和設(shè)備對供應鏈的成本和時間有著巨大的影響，尤其是因為許多新項目位于偏遠或人口密集地區(qū)。

· 提高耐用性和強度。隨著資本成本的上升和許多市場的土地稀缺，業(yè)主們堅持認為項目的商業(yè)壽命應該更長。

· 非現(xiàn)場施工。在非現(xiàn)場組裝更輕、更容易處理的材料可以提高項目效率，解決現(xiàn)場空間限制，并為工作人員創(chuàng)造條件，提高他們的技能。

在過去的幾十年里，建筑材料領(lǐng)域有了一波創(chuàng)新，以下是一些特別有趣的項目：

· 自愈合混凝土。這種方法利用細菌作為愈合劑來修補混凝土上的裂縫，處于概念驗證階段。

· 混凝土帆布。取一層“混凝土帆布”，然后加水沉淀。這種創(chuàng)新通常用于下水道、管道和走廊，現(xiàn)在可以在商業(yè)上使用。

· 高滲透性混凝土。這是一種水泥替代品，一分鐘能吸收4000升水，目前處于早期應用階段。

· 氣凝膠。這種超透明的超絕緣材料99.98%是空氣，已在商業(yè)上投入應用。

· 納米材料。這些超強、超輕的材料最終可能成為鋼筋在建筑結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)上的替代品，盡管它們?nèi)蕴幱谘芯侩A段。

上述“未來材料”中，有一部分可以重新定義項目如何被概念化、設(shè)計和執(zhí)行。然而，由于對設(shè)計和工程領(lǐng)域缺乏認識和熟悉，有限的供應鏈和規(guī)模化應用的缺乏，以及項目所有者和承包商對風險的規(guī)避，導致這些新技術(shù)采用的速度很慢。

例如，盡管乙烯四氟乙烯(ETFE)已有30多年的歷史，但直到其在2008年北京奧運會上被用來建造部分水上建筑后，才得到廣泛應用。ETFE的質(zhì)量不到同等玻璃面板的1%，而安裝成本降低了24%到70%。

當前，大約80%的建設(shè)工作仍在施工現(xiàn)場進行，但許多開發(fā)商和承包商正在部署新的非現(xiàn)場施工方法，以幫助他們提高施工可預測性、一致性和可重復性�？紤]到施工空間緊縮、勞動力短缺以及更嚴格的安全和環(huán)境標準，這一點尤其重要。這個行業(yè)需要從預制結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向下一代技術(shù)。其中有幾項技術(shù)已經(jīng)顯示出其潛力：

· 預裝配。相對簡單的結(jié)構(gòu)，如工廠和被覆蓋的庭院，可以在工廠或庭院內(nèi)組裝完成。這種技術(shù)也適用于模塊化建筑，如酒店和公寓。在建筑現(xiàn)場最后組裝前，更大型建筑的子模塊可以在工廠或附近的場地組裝完畢。

預制容積式結(jié)構(gòu)(PPVC)等技術(shù)與非現(xiàn)場能力相結(jié)合，將施工現(xiàn)場改造成了制造系統(tǒng)。其結(jié)果是：提高效率，減少浪費，提高安全性。此外，像交錯層壓木材(CLT)這樣的材料正在出現(xiàn)，以響應對綠色建筑的需求。在英國，一座80層的木材摩天大樓最近獲得了初步批準。

許多公司正在做出響應。在政府進行了成功的試點之后，一個新加坡房地產(chǎn)開發(fā)商正在將PPVC技術(shù)用于幾個新的住宅項目。鑒于CLT住宅項目的成功，一個澳大利亞房地產(chǎn)開發(fā)商最近宣布計劃在悉尼開設(shè)一家工廠，致力于生產(chǎn)預制房屋構(gòu)件。

表9 新加坡建筑項目中的PPVC技術(shù)應用

表9 新加坡建筑項目中的PPVC技術(shù)應用

· 3D打印。在裝配和內(nèi)部裝飾之前，打印子模塊或完整的混凝土結(jié)構(gòu)可以改變整個行業(yè)的設(shè)計、成本和工期。然而，3D打印仍處于早期階段，還不能以大規(guī)模項目所需的規(guī)模和速度進行部署。

· 機器人建設(shè)。建筑工程本質(zhì)上是非結(jié)構(gòu)化的，而且往往是不可預測的；而且，建筑項目可能經(jīng)常位于不佳的地形和環(huán)境。由于這些原因，到目前為止，機器人在建筑業(yè)的使用是有限的。然而，機器人現(xiàn)在正被選擇性地用于重復和可預測的活動，如貼瓷磚、砌磚、焊接和線軸制造、拆卸和混凝土回收。

成功實施這些方法的公司不得不極大程度地改變其內(nèi)部計劃、設(shè)計、采購和施工過程。他們還需要投資于自動化和有效的供應鏈后盾，以確保從工廠到現(xiàn)場的材料得到順利和準時運輸。最后，決定垂直整合供應鏈的公司將需要制定與制造業(yè)相關(guān)的投資計劃。

三、行動建議

考慮到建筑業(yè)在創(chuàng)新和采用新技術(shù)、工具和方法方面不那么好的歷史，業(yè)主和承包商需要采用一種新的思維方式。業(yè)主們通常認為，在簽訂合同時，他們的責任就會結(jié)束，而忘記了他們支付的經(jīng)濟成本的延遲。對他們來說，承包商通常只做到最低要求，以滿足合同條款，從而在談判桌上留下大量的價值。為了讓這個行業(yè)做得更好，需要接受四個原則：

· 合同的透明度和風險分擔。習慣很難改變，一種習慣是把合同視為一種規(guī)避風險的機會。相反，合同需要被視為一種工具，允許公平分擔風險、分享回報，并幫助雙方取得成功。如果合同明確規(guī)定了責任，并允許業(yè)主和承包商公平地分享技術(shù)和工藝創(chuàng)新所帶來的好處，這種成功將會發(fā)生。

例如，在希斯羅機場5號航站樓的建設(shè)中，機場方面因為有全面保險政策的保護，為項目開發(fā)商承擔了所有的風險。在項目建設(shè)中，機場沒有傳統(tǒng)的客戶-承包商關(guān)系，而是像團隊成員一樣對待不同的合作伙伴。機場邀請他們一起工作，來解決復雜的問題，并找到最適合整個項目的技術(shù)解決方案。這使得所有各方都能專注于保持項目的正常運行。

· 投資回報取向。衡量和交流新技術(shù)將如何改變建筑業(yè)——例如，通過對成本、進度和風險優(yōu)化的積極影響——是一種最可靠的方法。一家石油和天然氣公司正是通過評估、討論與生產(chǎn)率相關(guān)的成本節(jié)省問題，從而決定為其深海平臺部署了一種先進的分析和可視化解決方案。

· 設(shè)計新方案的簡單性和直覺性。在前端，用戶界面需要做到“第一印象良好”，從而促進使用。在后臺，與現(xiàn)有的企業(yè)解決方案相匹配的構(gòu)建，減輕了在升級現(xiàn)有平臺上更多花費的需要。

· 變更管理。組織需要一個清晰的變更管理故事；高層管理者需要溝通為什么這些變更是重要的，以及這些變更對組織結(jié)構(gòu)、能力和資源的意義。不投資于變更管理的組織將面臨在以前的技術(shù)部署浪潮中遇到的同樣的阻力，并且更有可能失敗。

所有主要的利益相關(guān)者都有責任過渡到數(shù)字技術(shù)和創(chuàng)新，而每個人的要求各不相同。

業(yè)主和開發(fā)商需要授權(quán)和評估。這首先需要在合同中采用數(shù)字技術(shù)，或者在設(shè)定項目預算時將數(shù)字化和技術(shù)的成本計算在內(nèi)。

為了管理風險，業(yè)主應與承包商共同投資新技術(shù)的試用，并按比例分享獎勵。我們的經(jīng)驗表明，大型項目往往不是大型技術(shù)部署的最佳選擇；相反，從小型項目開始，開發(fā)中型項目的能力可以建立信心。此外，業(yè)主應該通過他們的項目來衡量和獎勵新技術(shù)的采用。

對工程和建筑承包商來說，重新想象和改變行動是必要的。要做到這一點，他們需要開發(fā)數(shù)字路線圖，以識別明顯的不會后悔的舉措，以及風險更高、更大的賭注。組織資源需要通過任命一名首席技術(shù)官或首席創(chuàng)新官來重新分配，其任務是大膽地思考數(shù)字議程，并領(lǐng)導內(nèi)部流程的簡化和數(shù)字化。

企業(yè)也應該考慮對外收購或與科技公司合作。當然，確保項目團隊擁有試驗新技術(shù)所需的預算和權(quán)限是非常重要的。鍛煉項目經(jīng)理的能力是很重要的，這樣他們就能熟練地使用數(shù)字技術(shù)了。

行業(yè)主體和監(jiān)管機構(gòu)應該投資并創(chuàng)造激勵。他們可以發(fā)揮有益的作用，例如，與承包商、業(yè)主和技術(shù)人員合作，為新興技術(shù)制定新標準，開發(fā)試點項目，并展示成功案例。他們可以通過撥款、獎金或補貼形式，推動業(yè)主和承包商使用數(shù)字解決方案，并幫助他們教育和培訓下一代。

他們還可以鼓勵在公共項目中采用數(shù)字技術(shù)，例如5D BIM，以及設(shè)置預制構(gòu)件生產(chǎn)等規(guī)范。在投資方面，一些機構(gòu)已經(jīng)建立了風險投資基金，以幫助最好的初創(chuàng)企業(yè)擴大規(guī)模，并將它們與開發(fā)商和承包商聯(lián)系起來。

其他行業(yè)的實踐已經(jīng)表明，先行者可以建立可持續(xù)的競爭優(yōu)勢。在建筑業(yè)，這也可能是事實。在未來的十年里，這些明天的贏家將在技術(shù)創(chuàng)新和數(shù)字化方面領(lǐng)先。