機器人“攻占”建筑業,成敗在此一舉


2019-04-14 11:02:00
中海重工
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人們在討論有關未來的就業前景時,常常將科技描繪成惡棍,因為它會導致某些職工失業。


最近有一項研究預測,未來的十年內,美國38%的工作將處于被自動化取代的高風險中。在建筑業,這一預測顯得尤其可怕:由機器人引發的建筑業失業率在英國為24%,在德國為41%。

毫無疑問,自動化將改變人們的工作方式,但對某些經濟部門來說,變革早已是姍姍來遲。這一點在建筑、工程和施工行業(AEC)領域最為明顯。對于一個年收入近10萬億美元(約占全球GDP6%)的行業來說,AEC的表現并不好。在世界范圍內,大型建設項目的平均完工時間比計劃長20%,超出預算80%。


雖然建筑業大部分項目為單戶住宅建設、多戶住宅建設、基礎設施建設(高速公路、馬路和橋梁),以及工業建筑,但是,這些方面在過去的幾十年里得到了改善(例如,2006-2016年工業建筑的生產率增長了為5.3%)。目前,仍然有很多機會讓生產率以更快的速度增長,讓建筑業更有效率。


影響AEC產業效率低下的因素很多,比如,與其他行業相比資本投資較低、場地環境危險、項目內容復雜、經濟關系混亂、透明度低和腐敗叢生等。然而,最大的障礙是缺乏技藝熟練工人。根據美國聯合總承包商協會2017年的一項研究,美國70%的承包商雇傭不到技藝熟練的工人,而該行業的招聘需求預計到2026年增長12%。


簡單地說,將自動化引入建筑行業不僅能保證工程的質量,也能省下來不少錢。


其實,早在幾十年前,人們就開始研究應用于建筑行業的機器人。上世紀80年代,正值日本建筑熱潮,勞動力短缺促使各個集團投資設計自動化系統。可是,由于當時計算機的能力仍然很弱,這些集團的計劃并沒有成功。


盡管自那以后,技術有了顯著的發展,但建筑行業卻止步不前。一些在全球都數一數二的建筑公司,還在用最原始的方式完成相關事務,無論是管理供應鏈訂單,描繪藍圖,還是記錄工作時間,分發工資。


現在,建筑自動化的好處不再是紙上談兵,越來越多的研究人員致力于證明機器人的價值。根據研究顯示,技術可以成為AEC行業的福音。通過比較人造墻體和機造墻體所花費的時間和成本,他們發現,隨著項目的復雜程度不斷增加,自動化的回報率更勝一籌。另外,如果使用機造墻體,建筑師、設計師、工程師和承包商進行后期調整的時候,就會有更大的靈活性,而且無需耗費大量成本或導致項目延期完工。


研究人員還得出了這樣一點:簡單的工程由人來完成會更加有效率。這也說明,在可預見的許多年里,人類和機器人將共存于建筑工地。


當然,我們在從事這類研究,并吸取經驗和教訓時,必須謹慎行事。我們所研究的墻體建設項目是通過設計協同完成的。然而,在現實生活中,每一個建筑項目都有其獨特的挑戰性,它們和業主、設計師、承包商和公眾之間也存在著復雜的互動。雖然困難依然存在,但是,建筑行業自動化的益處也不能再被忽視。


AEC行業的一些人已經認識到了這一點。Frank Gehry和Zaha Hadid等建筑師是機器人設計的早期倡導者。現在,一些城市也在開始擁抱自動化。例如,迪拜的新規定要求,到2025年,每座建筑的材料必須有25%來自3D打印材料。甚至一些有遠見的承包商開始使用單任務機器人來完成橋梁噴漆、混凝土爆破、焊接、鋼筋綁扎和道路維修等工作。


雖然建筑行業自動化為人們帶來了不少好處,但它仍然只存在于個別項目中。為了將這一話題從邊緣轉移到主流,我們需要做出一些關鍵的改變。


首先,AEC行業必須改進其通信流程。成本超支通常是因為設計和現實之間存在差距,因此,如果要使技術變得更有效,改善項目利益相關者之間的信息共享方式顯得尤為重要。我們可以通過制定標準化和自動化的建筑信息協議來解決這個問題。


其次,該行業必須鼓勵采用類似技術,以此來優化規模經濟。只有當工具和技術得到廣泛應用時,自動化才具有成本效益。


第三,行業應加強項目績效評估。如果人們未對新技術的成本效益進行全面分析就直接將其引入項目,那么,這么做的財務風險是巨大的。只有通過定期的評審,人們才有可能評估自動化施工的收益。


最后,政府需要做更多的工作來促進建筑行業向自動化過渡。


公共部門最終將決定技術在建筑業中的地位。然而,有遠見的領導目前尚未出現。例如,在許多地區,在一些建筑規范和政府官員的作用下,想要將3D打印技術應用于建筑行業十分困難。為了充分利用自動化的潛力,市政法規和建筑法規必須跟上步伐。


盡管人們需要更多的時間來評估數字化和自動化對供應鏈、商業模式、就業市場、網絡安全和AEC項目交付等方面的影響,但人們漸漸達成共識:新流程和新技術對提高建筑生產率至關重要。


為了確保建筑行業順利向更高的自動化程度過渡,研究人員和行業從業人員應該聯合起來,探索新的替代方案。

 

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