建设企业提升生产效率的六大方向|产业创新图谱

时间:2018-04-12    来源:BIM学习网     BIM编辑:桃花岛    阅读人数:

  建筑业生产力制造业生产力之间的差距达50%,而这个差距从20年前至今没有缩小过。但到底在哪些具体方面存在差异?产业的价值创新方向在哪里?创新价值空间有多少?

  建筑产业生产力提升的价值方向与空间

建筑业生产力,制造业生产力,中国BIM培训网

  (图片来源于麦肯锡研究报告)

  推动建筑生产力提升的进步空间共达50%-60%,具体可拆分为:承包合作(6-9%)、设计规划(8-10%)、供应链管理(7-8%)、施工实施(6-10%)、创新技术(14-15%)、综合能力建设(5-7%)六个提升方向。

  创新技术方向的生产效率提升空间约为14-15%,主要为创新技术对原有低效环节的直接替代效应。

  创新技术之外的五点,皆与创新技术紧密关联,需要创新技术赋能。

  因而可以说:技术革新是推动建筑生产力跃升的核心力量!

  综合能力建设方向上的瓶颈看技术创新的赋能效应

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  (上图为中国BIM培训网总结)

  综合能力建设核心目标为实现基于市场的能力配置稳定、有效与均衡。对于现有领先的承包商来说,其“能力砖”短板不多,现有已成稳定结构,其生产效率提升必须源于数字技术驱动的新“框架结构”与“粘接砂浆”升级。

  现有解决方案的三大技术发展领域

  1是施工现场:现场施工、所有物料、机械管理等;

  2是后勤办公室,关于计划、设计等工作;

  3是协同合作,协作让复杂的环境中的事情变得更容易。

  更基础的科技与数字化又分为四个发展领域

  1是连接和传感,就是人们经常提到的“物联网世界”;

  2是“机器人与自动化”,让科技帮你做事;

  3是“流程数字化”,能减少操作失误且智能优化工作流程;

  4是“智能分析”,最终会演化成人工智能。

  当你把四个领域组合起来,你会发现如果把其中一些基本的技术聚焦起来,要实现建筑生产力60%增长并非难事。

  麦肯锡具体指出5个建筑产业技术创新发展趋势

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  (上图来自于麦肯锡研究报告)

  1.现场勘查和测量技术

  不可预知的地质问题是项目延期和超预算的关键原因。项目实际条件和早期勘查预计的差异,要求项目需要花费较多时间以变更项目范围和设计。新技术可以继集成高分辨率图像技术、3D扫描技术、地理信息系统(GIS)技术和无人机技术等,来显著提高精确度和速度。例如,激光雷达探测和测距技术比传统技术、3D图像技术、BIM技术和项目计划工具集成效果更好。借助探地雷达、磁力仪以及其他设备,激光雷达能产生项目基地地面以上和地面下的3D图景,这能大大减少环境敏感性项目或者历史文化项目的不确定性干扰。

  2. 5D建筑信息模型(BIM)

  建筑业还没有采用覆盖项目计划、设计、施工和运维全过程的集成平台。相反,建筑业仍然依赖定制的软件工具,项目业主和承包商经常使用不同的平台,相互之间并不同步。结果,就没有了单独的数据源以提供项目设计、成本和时间管理的集成、实时的信息。

  下一代5DBIM能为任何一个项目提供实体和功能特征的5维信息,即除了标准的3D空间设计参数以外,还包括项目的成本和进度。同时也包括一些细节,例如几何结构、规格、美学、热能和声学特性。一个5DBIM平台能为业主和承包商提供项目成本和进度变更影响的识别、分析和记录,也能帮助承包商更好开展早期风险识别和决策。

  如果进一步和AR(放大现实)及可穿戴装备结合,5DBIM技术的价值会更大。为了更好的获得BIM技术的丰富价值,项目业主和承包商从设计阶段就需要将用户嵌入进来,所有的利益相关者都采用和BIM兼容的标准化的设计和报告格式。此外,业主和承包商需要投入资源和资金来应用BIM。

  3. 数字化协同和移动技术

  行业表现较为糟糕的一个原因是目前仍然依赖纸质文件来管理项目,包括蓝图、设计图纸、采购和供应链订单、设备日志、日进度报告以及竣工审核。由于缺乏数字化,信息共享延迟司空见惯,业主和承包商使用不同版本的文件经常发生,这导致了变更和索赔。

  数字化工作流具有显著的好处。在美国一个隧道项目中,有600家供应商,承包商开发了一个简单的平台用于招投标和合同管理,就每周节省了20个小时的管理工时,消减了制作报告75%的时间,文件传递速度加快了90%。在另一个案例中,50亿的铁路项目节省了超过1.1亿成本,并且通过工作自动化大幅度提高了审查和批准的工作效率。

  员工移动解决方案对效率提升产生了同样的效果。长期以来,现场人员和办公室人员实时沟通是一个大问题。但同时,以下因素限制了移动解决方案的应用,包括:不同移动解决方案的兼容性问题、可靠度、高速宽带和非直观设计及用户界面不友好等。低成本的移动连接费用已经导入了新一代“移动优先”的基于云端的APP使用方式,即使在遥远的施工现场,也能实时更新。目前,有60%的资金投入到了数字化协同和移动解决方案,如在平板和智能手机上使用APP,将施工蓝图和计划的变化实时告知现场人员,现场图片也能超级链接到项目计划中。也有一些公司提供移动时间记录、实时成本编码、工人定位和问题日志及追踪。还可以实现变更管理、时间和材料追踪,调度,生产效率测度和事故报告。

  4.物联网和高级分析技术

  人、设备和大量工作在现场开展,使项目现场会变得越来越密集,他们产生了大量数据,很多数据没有被收集,更不用说测度和处理了。很多领域已经开始实际应用物联网了,传感和无线技术使设备连接起来并越来越“智能”。在工地现场,物联网能使建筑机械、设备、材料、结构甚至模板能和中央平台“会话”以获得关键性能参数。传感、近场通讯(NFC)设备,以及其他设备能帮助监控工人和设备的生产效率,包括:设备监控和维修、存货管理和订购、质量评估、能量效率管理和安全管理等。

  最常用的近场通讯技术是RFID,其广泛应用于物流、零售和制造业,以收集精细化的产品、地点、时间和交易数据。目前,近场通讯技术也在演化,标签tags将很快能包括很多信息,例如规格、日期、缺陷、供应商、设备厂商、维修记录、运行参数等。RFID设备,包括扫描器、接收器、标签的成本都在不断降低,一些新的设备也在涌现。

  除了物联网外,高级分析技术也至关重要。伦敦大型基础设施项目采用这些方法大大了节省了时间和资金,项目领导和数据分析公司一起构建了一个基于网络的适配仪器和监控系统,这一系统吸收现场传感数据、施工进度数据、工人和设备移动数据。基于这些信息,通过统计分析帮助项目团队识别异常和潜在风险,这对于人口稠密和历史文化敏感性的伦敦至关重要。类似的例子比比皆是。启发于高级分析技术,一些石油天然气巨头采用匹配正确的团队,指派合适的项目领导,以及修改工作流以最小化浪费和改进效率,这提高了20%到25%的效率。另一个例子,一个大的中东施工企业和软件公司一起开发了预测分析引擎,以防止设备现场故障发生,这节省了大量故障停机时间、燃油成本和维修开支。事件模拟和优化算法也已经帮助造船企业优化了施工计划。

  5.面向未来的设计与施工技术

  新的建筑材料,例如自修复混凝土、气凝胶和纳米材料,以及创新的施工方法,如3D打印和模块化拼装,都能降低成本、加快进度同时能提高质量和安全。全球建筑业有1万亿材料市场,材料价格会占掉建筑成本的一半以上。传统的材料如混凝土、水泥和沥青是主要构成,但新的和更好的工程材料具有更大的需求,这源于以下几个趋势:绿色施工、成本效率、敏捷供应链、耐久性和强度改进、非现场施工等。这些新材料包括自修复混凝土、混凝土帆布、高渗透混合物、气凝胶、纳米材料等。

  大约80%的施工工作依然依赖于现场,但很多项目开发商和承包商开始探索新的非现场方法,以帮助改进可预测性、一致性和可重复性。建筑业需要超越预制和拼装结构,进入下一代技术。潜在几个技术包括:预装配、3D打印和机器人安装等。

  广联达理解的3个核心方向和4个基础领域

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  广联达理解的建筑产业三个核心创新方向为:

  1是单一产品的技术创新;2是集成技术的创新-智慧建造;3是运营管理技术创新-绿色建筑与智慧运营。

  具体基于4个基础技术领域的创新:

  1是BIM等虚拟建造技术;2是产业会联网技术;3是建筑集成科技;4是新材料、新构建、新工艺。

  其中新材料、新构件、新工艺内涵如下:

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  其中建筑集成科技创新内涵如下:

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  中国BIM培训网理解的1个核心起点

  BIM是有效的知识管理工具和知识数字化工具,而充分有效的数字化知识是本轮产业演进与价值链重组的最核心动力源,行业或企业越快在数字知识的积累上越快突破临界点,在其他各项技术创新或管理创新与落地上越占据主导优势。

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  (上图为中国BIM培训网总结)

  伙伴关系与真实唯一数据的重要性

  下图为麦肯锡总结的“糟糕项目绩效的根本原因表”

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  从中我们可以看出:产业价值链的无缝协同、恰当的伙伴关系及共享的唯一真实数据是确保建筑数字化成功的关键。

  来自其它领域的9条数字化经验

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  (本图来自于麦肯锡研究报告)

  1.部分技术进步经济价值让渡于客户-所有大型建设项目业主都期待显著的成本降低;

  2.竞争边界模糊-割裂的建筑产业放大了协作的价值,高效协同平台正不断涌现;

  3.赢家通吃-成功经验将能被指数放大;

  4.竞争关注让位于需求与供给关注-毋庸置疑,竞争者发生变化,法律环境与合约结构正在解构;

  5.迭代创新让快速跟随策略失效-生产效率的巨大差距让领先者优势明显;

  6.信息透明与交易成本趋零让传统商业模式被颠覆可能剧增-数字化解构携手快速工业化正在打破传统结构;

  7.数字一代崛起,而现有力量的大规模响应正加速驱动解构进程-声誉与可传承的大型项目记录成为重要资产;

  8.战略与执行(尤其是文化)需要被共同创造-彻底解构与积极变革需求面临创新人才匮乏的巨大挑战;

  9.企业不是在改造现有核心商业模型和创造新的商业模型中二选其一,而是同时-基于需求的新业务与现有核心业务的改造将同时在项目层面和企业层面展开。

 

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