之三，數(shù)字化協(xié)同和移動技術(shù)
管理數(shù)字化意味著需要從現(xiàn)有的紙質(zhì)方式遷移到在線、實時信息共享方式，以確保透明化、協(xié)同、及時跟蹤和風(fēng)險評估、質(zhì)量控制以及最終更好的、更可靠的產(chǎn)出。
行業(yè)表現(xiàn)較為糟糕的一個原因是目前仍然依賴紙質(zhì)文件來管理項目，包括藍(lán)圖、設(shè)計圖紙、采購和供應(yīng)鏈訂單、設(shè)備日志、日進(jìn)度報告以及竣工審核。由于缺乏數(shù)字化，信息共享延遲司空見慣，業(yè)主和承包商使用不同版本的文件經(jīng)常發(fā)生，這導(dǎo)致了變更和索賠。
業(yè)主和承包商開始應(yīng)用數(shù)字化協(xié)同和現(xiàn)場移動解決方案，見圖7。一個大的國際施工企業(yè)最近宣布，和軟件公司聯(lián)合開發(fā)一款基于云的、移動使能的現(xiàn)場監(jiān)控平臺，以開展大型工程項目計劃、設(shè)計、現(xiàn)場控制、預(yù)算和文檔管理。幾個大的項目開發(fā)商已經(jīng)成功進(jìn)行項目管理工作流的數(shù)字化。
數(shù)字化工作流具有顯著的好處。在美國一個隧道項目中，有600家供應(yīng)商，承包商開發(fā)了一個簡單的平臺用于招投標(biāo)和合同管理，就每周節(jié)省了20個小時的管理工時，消減了制作報告75%的時間，文件傳遞速度加快了90%。在另一個案例中，50億的鐵路項目節(jié)省了超過1.1億成本，并且通過工作自動化大幅度提高了審查和批準(zhǔn)的工作效率。
員工移動解決方案對效率提升產(chǎn)生了同樣的效果。長期以來，現(xiàn)場人員和辦公室人員實時溝通是一個大問題。但同時，以下因素限制了移動解決方案的應(yīng)用，包括：不同移動解決方案的兼容性問題、可靠度、高速寬帶和非直觀設(shè)計及用戶界面不友好等。低成本的移動連接費用已經(jīng)導(dǎo)入了新一代“移動優(yōu)先”的基于云端的APP使用方式，即使在遙遠(yuǎn)的施工現(xiàn)場，也能實時更新。目前，有60%的資金投入到了數(shù)字化協(xié)同和移動解決方案，如在平板和智能手機(jī)上使用APP，將施工藍(lán)圖和計劃的變化實時告知現(xiàn)場人員，現(xiàn)場圖片也能超級鏈接到項目計劃中。也有一些公司提供移動時間記錄、實時成本編碼、工人定位和問題日志及追蹤。還可以實現(xiàn)變更管理、時間和材料追蹤，調(diào)度，生產(chǎn)效率測度和事故報告。
之四：物聯(lián)網(wǎng)和高級分析技術(shù)
人、設(shè)備和大量工作在現(xiàn)場開展，使項目現(xiàn)場會變得越來越密集，他們產(chǎn)生了大量數(shù)據(jù)，很多數(shù)據(jù)沒有被收集，更不用說測度和處理了。很多領(lǐng)域已經(jīng)開始實際應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)了，傳感和無線技術(shù)使設(shè)備連接起來并越來越“智能”。在工地現(xiàn)場，物聯(lián)網(wǎng)能使建筑機(jī)械、設(shè)備、材料、結(jié)構(gòu)甚至模板能和中央平臺“會話”以獲得關(guān)鍵性能參數(shù)。傳感、近場通訊(NFC)設(shè)備，以及其他設(shè)備能幫助監(jiān)控工人和設(shè)備的生產(chǎn)效率，包括：設(shè)備監(jiān)控和維修、存貨管理和訂購、質(zhì)量評估、能量效率管理和安全管理等。
最常用的近場通訊技術(shù)是RFID，其廣泛應(yīng)用于物流、零售和制造業(yè)，以收集精細(xì)化的產(chǎn)品、地點、時間和交易數(shù)據(jù)。目前，近場通訊技術(shù)也在演化，標(biāo)簽tags將很快能包括很多信息，例如規(guī)格、日期、缺陷、供應(yīng)商、設(shè)備廠商、維修記錄、運行參數(shù)等。RFID設(shè)備，包括掃描器、接收器、標(biāo)簽的成本都在不斷降低，一些新的設(shè)備也在涌現(xiàn)。
除了物聯(lián)網(wǎng)外，高級分析技術(shù)也至關(guān)重要。倫敦大型基礎(chǔ)設(shè)施項目采用這些方法大大了節(jié)省了時間和資金，項目領(lǐng)導(dǎo)和數(shù)據(jù)分析公司一起構(gòu)建了一個基于網(wǎng)絡(luò)的適配儀器和監(jiān)控系統(tǒng)，這一系統(tǒng)吸收現(xiàn)場傳感數(shù)據(jù)、施工進(jìn)度數(shù)據(jù)、工人和設(shè)備移動數(shù)據(jù)。基于這些信息，通過統(tǒng)計分析幫助項目團(tuán)隊識別異常和潛在風(fēng)險，這對于人口稠密和歷史文化敏感性的倫敦至關(guān)重要。類似的例子比比皆是。啟發(fā)于高級分析技術(shù)，一些石油天然氣巨頭采用匹配正確的團(tuán)隊，指派合適的項目領(lǐng)導(dǎo)，以及修改工作流以最小化浪費和改進(jìn)效率，這提高了20%到25%的效率。另一個例子，一個大的中東施工企業(yè)和軟件公司一起開發(fā)了預(yù)測分析引擎，以防止設(shè)備現(xiàn)場故障發(fā)生，這節(jié)省了大量故障停機(jī)時間、燃油成本和維修開支。事件模擬和優(yōu)化算法也已經(jīng)幫助造船企業(yè)優(yōu)化了施工計劃。
之五：不過時的設(shè)計和施工技術(shù)
新的建筑材料，例如自修復(fù)混凝土、氣凝膠和納米材料，以及創(chuàng)新的施工方法，如3D打印和模塊化拼裝，都能降低成本、加快進(jìn)度同時能提高質(zhì)量和安全。全球建筑業(yè)有1萬億材料市場，材料價格會占掉建筑成本的一半以上。傳統(tǒng)的材料如混凝土、水泥和瀝青是主要構(gòu)成，但新的和更好的工程材料具有更大的需求，這源于以下幾個趨勢：綠色施工、成本效率、敏捷供應(yīng)鏈、耐久性和強(qiáng)度改進(jìn)、非現(xiàn)場施工等。這些新材料包括自修復(fù)混凝土、混凝土帆布、高滲透混合物、氣凝膠、納米材料等。
大約80%的施工工作依然依賴于現(xiàn)場，但很多項目開發(fā)商和承包商開始探索新的非現(xiàn)場方法，以幫助改進(jìn)可預(yù)測性、一致性和可重復(fù)性。建筑業(yè)需要超越預(yù)制和拼裝結(jié)構(gòu)，進(jìn)入下一代技術(shù)。潛在幾個技術(shù)包括：預(yù)裝配、3D打印和機(jī)器人安裝等。
行動建議
考慮到建筑業(yè)創(chuàng)新和應(yīng)用新技術(shù)、新工具和新方法方面的糟糕記錄，業(yè)主和承包商需要有新的心態(tài)。當(dāng)業(yè)主把任務(wù)發(fā)包出去，他們往往認(rèn)為責(zé)任就結(jié)束了，殊不知他們?nèi)匀恍枰獮楣て谘诱`買單。從承包商角度看，他們往往只想滿足項目合同的最低要求，實際價值也就說說而已。因此，為了使建筑業(yè)做的更好，需要采用以下幾個原則：
(1)透明化和合同風(fēng)險分擔(dān)。倫敦希思羅機(jī)場五號航站樓就采用了此種方式，機(jī)場建設(shè)方購買了綜合保險，承擔(dān)了所有的風(fēng)險，并將不同參與方視為團(tuán)隊成員，一起來解決復(fù)雜問題，尋找最佳解決方案，而不是傳統(tǒng)的業(yè)主承包商合同關(guān)系。
(2)投資回報導(dǎo)向。測度和溝通新技術(shù)如何改進(jìn)施工，例如積極的成本、進(jìn)度和風(fēng)險優(yōu)化效果，構(gòu)建一個好的案例樣板，以供采用。
(3)新技術(shù)的設(shè)計簡單而直接。用戶界面要友好以鼓勵使用。
(4)變革管理。組織需要一個清晰的變革故事，高層領(lǐng)導(dǎo)需要溝通為什么這些變革式重要的，以及對組織結(jié)構(gòu)、能力和資源意味著什么。如果組織不在變革方面投入，還會遇到之前技術(shù)應(yīng)用同樣的失敗問題。
對項目建設(shè)單位和業(yè)主而言，他們需要授權(quán)和采取措施，即在合同階段就需要委托數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，并設(shè)置一定的預(yù)算。為了管理風(fēng)險，業(yè)主應(yīng)該與承包商共同投資技術(shù)示范應(yīng)用并共享一定比例的回報。我們的經(jīng)驗顯示，大型項目經(jīng)常不是重大技術(shù)應(yīng)用的首選項目，恰恰相反，應(yīng)該選擇小型或者中等規(guī)模的項目開展新技術(shù)示范以建立信心。
對承包商而言，關(guān)鍵是再憧憬和再布局。為此，他們需要開發(fā)信息化路徑圖，以確定顯然的行動、風(fēng)險和冒險。組織資源需要再分配，例如指定首席信息官、首席創(chuàng)新官等來領(lǐng)導(dǎo)信息化過程。公司應(yīng)該考慮和形成信息技術(shù)公司伙伴。當(dāng)然，需要確保項目具有相應(yīng)預(yù)算來實施新技術(shù)示范項目。
對行業(yè)機(jī)構(gòu)和政策制訂者而言，應(yīng)該投資和創(chuàng)建激勵措施。他們應(yīng)該起到幫助者角色，例如，和承包商、業(yè)主和信息技術(shù)公司一起制訂新的技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，建立示范項目，以及宣傳成功故事。他們應(yīng)該建立基金，獎勵，或者補(bǔ)貼業(yè)主或承包商以使用數(shù)字化解決方案，幫助進(jìn)行新員工培訓(xùn)或者教育。他們應(yīng)該鼓勵應(yīng)用新技術(shù)，例如在公共項目中采用5DBIM技術(shù)，使用預(yù)制化構(gòu)件等。在投資方面，一些行業(yè)機(jī)構(gòu)建立風(fēng)險資本基金來幫助初創(chuàng)企業(yè)對接開發(fā)商和承包商。
其他行業(yè)的經(jīng)驗告訴我們，首先采取行動的企業(yè)會建立持續(xù)的競爭優(yōu)勢，在建筑業(yè)同樣如此。在下一個世紀(jì)，這些明天的贏者會成為技術(shù)創(chuàng)新和數(shù)字化的領(lǐng)先者。抵抗變革不再是未來的一個選項。(同濟(jì)大學(xué)復(fù)雜工程管理研究院李永奎編譯)
