本文編譯自美國奧斯汀工業(yè)公司（Austin Industry）首席信息官薩米爾.普勞先生（Sameer Purao）所寫的一篇文章：Digitalization of The Construction Industry，全文談及建筑行業(yè)的數(shù)字化挑戰(zhàn)以及數(shù)字化前景，供行業(yè)人士參考。

建筑行業(yè)在全球而言是一個10萬億美元的產(chǎn)業(yè)，但這個行業(yè)也被傳統(tǒng)的工作方式和低效率所困擾，大型項目通常比計劃時間晚20%，而實際費用比預(yù)算高達80%。效率提升和廣泛存在的勞動力短缺而帶來的重大潛在收益使得建筑行業(yè)開展自動化的時機成熟。

但建筑行業(yè)在技術(shù)方面仍然存在以下主要挑戰(zhàn)：

（1）數(shù)字化要求對于長期收益資產(chǎn)有初始投資。但是建筑行業(yè)利潤微薄，承包商并不情愿采用新技術(shù)來降低成本。

（2）建筑工人并不愿意在喧鬧、繁雜的環(huán)境中采用和運營先進技術(shù)。培訓次級承包商（sub-Contractors）采用更新的技術(shù)也是一個挑戰(zhàn)。

建筑工程通常在新工地開工，與外界的鏈接有限，這限制了技術(shù)的使用。

（3）油氣或者化工行業(yè)施工地點要求C1D1/C1D2 固有的安全設(shè)備。這些設(shè)備都很貴，在市場上也不容易獲得，并且經(jīng)常無法跟上最新技術(shù)的更新?lián)Q代。

（4）越來越多的物聯(lián)網(wǎng)（IOT）設(shè)備的使用增加了黑客攻擊的風險，這對于超大項目是不利的，尤其在油氣行業(yè)。

過去幾年，技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)克服了以上挑戰(zhàn)，智能建筑（Smart Construction）的前景就在眼前。通過軟件定義的網(wǎng)絡(luò)連接（Software-Defined Wide Area Network，SD-WAN）、各系統(tǒng)整合和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備來捕捉現(xiàn)場數(shù)據(jù)、驅(qū)動移動設(shè)備、開展高效分析以及方案協(xié)同等方式已經(jīng)使對于技術(shù)的投資獲得及時回報成為現(xiàn)實可能。

在以下主要領(lǐng)域，技術(shù)已經(jīng)支撐起數(shù)字化轉(zhuǎn)型的角色：

（1）工程領(lǐng)域

3D計算機輔助設(shè)計（CAD）制圖慢慢過時，將被深度整合了調(diào)度和評估軟件的4D/5D業(yè)務(wù)信息建模系統(tǒng)（Business Information Modeling）所取代，這使得對于調(diào)度和成本在實時條件下的變化易于模擬。3D/4D/5D模型能夠嵌入到虛擬現(xiàn)實（VR）實驗室中，在實驗室中通過仿真模型，憑借觀察和引導，給用戶沉浸式體驗。通過對于成熟構(gòu)架的可視化和體驗，有助于在項目早期就發(fā)現(xiàn)設(shè)計缺陷和可能的變化，這樣將大大降低項目成本。這也使得一個人能夠在自然和沉浸的方式來完成設(shè)計，創(chuàng)造協(xié)同以及在仿真形勢下更好的理解設(shè)計。

（2）安全領(lǐng)域

建筑工作有其危險性。這是高危行業(yè)，工作內(nèi)容涵蓋煉廠建造、化工廠建造、架橋、道路平整、挖掘、爆破、大規(guī)模噴刷等工作。在建筑行業(yè)，安全是第一位的，通常也是選擇總承包商（General Contractor）和次級承包商（sub- Contractor）一個關(guān)鍵因素。無線射頻識別技術(shù)（RFID）在安全帽廣泛使用，便于勞動力管理和計時工作。此外，一些壓力探測裝置也用來監(jiān)測壓力水平，用于實時監(jiān)測工人在從事有危險性的活動時壓力水平。這些措施提供了可視性并有利于防止?jié)撛谑鹿实陌l(fā)生。

（3）現(xiàn)場自動化領(lǐng)域

施工現(xiàn)場的自動化已經(jīng)大大降低工作量，提高了工作效率。在捕捉運營數(shù)據(jù)、時間安排、運營狀況評估和質(zhì)量控制等方面已經(jīng)普遍采用了移動設(shè)備。RFID技術(shù)普遍用于追蹤物料蹤跡和避免盜竊。物聯(lián)網(wǎng)的傳感器已經(jīng)用于跟蹤和收集數(shù)據(jù)，用來實時查看工作效率和分析數(shù)據(jù)。一些諸如攪拌機、推土機等大型設(shè)備已經(jīng)在多個地點使用，用來跟蹤它們的使用率和定位，這有助于最大化使用這些設(shè)備，有效節(jié)約成本。

（4）業(yè)務(wù)應(yīng)用領(lǐng)域

有效的項目管理、評估、供應(yīng)鏈、風險模擬應(yīng)用已經(jīng)大大增加了建筑工作的精確度、透明度和效率。

（5）智能建筑與無人機、機器人和人工智能（AI）

機器人首先對建筑行業(yè)產(chǎn)生革命性影響。機器人在砌磚、配送、焊接、拆除等領(lǐng)域已經(jīng)應(yīng)用越來越普遍。機器人在一些危險環(huán)境下能夠替代人工操作，提高了工作安全度，也使得工人能夠完成更加需要認知的工作。

無人機和推土機的自動化協(xié)同系統(tǒng)在建筑工地中能夠監(jiān)測運輸、庫存和總體進度。此外，無人機能夠生成整個建筑工地的3D地圖，并且將地圖傳送至無人推土機，引導推土機無人操作。

自動化機器人已經(jīng)用于建造大梁、鋪磚、挖掘、噴刷和其他建筑任務(wù)，真正令人驚奇的是這些工作是通過遙控和無人操作完成的。富有創(chuàng)新力的公司已經(jīng)有方案能夠使得不同的智能機器人同步完成復(fù)雜項目，所有這些可以由一名技術(shù)員在世界范圍內(nèi)通過網(wǎng)頁完成。

高質(zhì)量的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是未來成功的關(guān)鍵基礎(chǔ)。通過人工智能技術(shù)最大化開發(fā)，以及對于產(chǎn)品質(zhì)量控制和設(shè)計結(jié)構(gòu)的測試，能夠發(fā)揮出高質(zhì)量數(shù)據(jù)的更多價值。預(yù)測性分析和機器學習技術(shù)能夠用來預(yù)報、風險模擬和安全降低運營成本。

對于一個10萬億美元的產(chǎn)業(yè)而言，即使運營成本的微小變化都能夠大幅降低成本。數(shù)字化能夠減少人工事故，進一步降低運營成本，以及帶來更加有預(yù)測性的項目結(jié)果。在這個無人駕駛車的時代，千禧一代們已經(jīng)不喜歡傳統(tǒng)工作方式以及人工從事高危險的建筑工作。但是，數(shù)字化要求在金錢和時間方面大量投資，這會影響日常經(jīng)營。因此，企業(yè)需要在采用新技術(shù)來創(chuàng)造業(yè)務(wù)價值時需要謹慎。首席信息官（CIO）和企業(yè)高層需要攜手并進來開發(fā)一個詳盡的技術(shù)路線圖，為接下來的破壞性創(chuàng)新做更好的準備。企業(yè)如果看不到目前的數(shù)字化潮流，未來將嚴重落后，并且將來不得不花更多代價來彌補。