本文編譯自美國(guó)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(gè)10萬億美元的產(chǎn)業(yè)，但這個(gè)行業(yè)也被傳統(tǒng)的工作方式和低效率所困擾，大型項(xiàng)目通常比計(jì)劃時(shí)間晚20%，而實(shí)際費(fèi)用比預(yù)算高達(dá)80%。效率提升和廣泛存在的勞動(dòng)力短缺而帶來的重大潛在收益使得建筑行業(yè)開展自動(dòng)化的時(shí)機(jī)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(duì)于長(zhǎng)期收益資產(chǎn)有初始投資。但是建筑行業(yè)利潤(rùn)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(yùn)營(yíng)先進(jìn)技術(shù)。培訓(xùn)次級(jí)承包商（sub-Contractors）采用更新的技術(shù)也是一個(gè)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(diǎn)要求C1D1/C1D2 固有的安全設(shè)備。這些設(shè)備都很貴，在市場(chǎng)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(fēng)險(xiǎn)，這對(duì)于超大項(xiàng)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(chǎng)數(shù)據(jù)、驅(qū)動(dòng)移動(dòng)設(shè)備、開展高效分析以及方案協(xié)同等方式已經(jīng)使對(duì)于技術(shù)的投資獲得及時(shí)回報(bào)成為現(xiàn)實(shí)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(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）制圖慢慢過時(shí)，將被深度整合了調(diào)度和評(píng)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(duì)于調(diào)度和成本在實(shí)時(shí)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(shí)（VR）實(shí)驗(yàn)室中，在實(shí)驗(yàn)室中通過仿真模型，憑借觀察和引導(dǎo)，給用戶沉浸式體驗(yàn)。通過對(duì)于成熟構(gòu)架的可視化和體驗(yàn)，有助于在項(xiàng)目早期就發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷和可能的變化，這樣將大大降低項(xiàng)目成本。這也使得一個(gè)人能夠在自然和沉浸的方式來完成設(shè)計(jì)，創(chuàng)造協(xié)同以及在仿真形勢(shì)下更好的理解設(shè)計(jì)。
（2）安全領(lǐng)域
建筑工作有其危險(xiǎn)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(jí)承包商（sub- Contractor）一個(gè)關(guān)鍵因素。無線射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）在安全帽廣泛使用，便于勞動(dòng)力管理和計(jì)時(shí)工作。此外，一些壓力探測(cè)裝置也用來監(jiān)測(cè)壓力水平，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工人在從事有危險(xiǎn)性的活動(dòng)時(shí)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(chǎng)自動(dòng)化領(lǐng)域
施工現(xiàn)場(chǎng)的自動(dòng)化已經(jīng)大大降低工作量，提高了工作效率。在捕捉運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)、時(shí)間安排、運(yùn)營(yíng)狀況評(píng)估和質(zhì)量控制等方面已經(jīng)普遍采用了移動(dòng)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(shí)時(shí)查看工作效率和分析數(shù)據(jù)。一些諸如攪拌機(jī)、推土機(jī)等大型設(shè)備已經(jīng)在多個(gè)地點(diǎn)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(xiàng)目管理、評(píng)估、供應(yīng)鏈、風(fēng)險(xiǎn)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(jī)、機(jī)器人和人工智能（AI）
機(jī)器人首先對(duì)建筑行業(yè)產(chǎn)生革命性影響。機(jī)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(jī)器人在一些危險(xiǎn)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(rèn)知的工作。
無人機(jī)和推土機(jī)的自動(dòng)化協(xié)同系統(tǒng)在建筑工地中能夠監(jiān)測(cè)運(yùn)輸、庫存和總體進(jìn)度。此外，無人機(jī)能夠生成整個(gè)建筑工地的3D地圖，并且將地圖傳送至無人推土機(jī)，引導(dǎo)推土機(jī)無人操作。
自動(dòng)化機(jī)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(jī)器人同步完成復(fù)雜項(xiàng)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(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量控制和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的測(cè)試，能夠發(fā)揮出高質(zhì)量數(shù)據(jù)的更多價(jià)值。預(yù)測(cè)性分析和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)能夠用來預(yù)報(bào)、風(fēng)險(xiǎn)模擬和安全降低運(yùn)營(yíng)成本。
對(duì)于一個(gè)10萬億美元的產(chǎn)業(yè)而言，即使運(yùn)營(yíng)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(jìn)一步降低運(yùn)營(yíng)成本，以及帶來更加有預(yù)測(cè)性的項(xiàng)目結(jié)果。在這個(gè)無人駕駛車的時(shí)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(xiǎn)的建筑工作。但是，數(shù)字化要求在金錢和時(shí)間方面大量投資，這會(huì)影響日常經(jīng)營(yíng)。因此，企業(yè)需要在采用新技術(shù)來創(chuàng)造業(yè)務(wù)價(jià)值時(shí)需要謹(jǐn)慎。首席信息官（CIO）和企業(yè)高層需要攜手并進(jìn)來開發(fā)一個(gè)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(zhǔn)備。企業(yè)如果看不到目前的數(shù)字化潮流，未來將嚴(yán)重落后，并且將來不得不花更多代價(jià)來彌補(bǔ)。
