迟缓的建筑业，颠覆时机已成熟？
编者按：建筑业仿佛在推广技术和行业技术创新方面是进展最慢的，这是为何？建筑业的数字化发展到了哪个阶段？
1910年，法国艺术家维勒玛德（Villemard）创作了一系列插画，构想了 2000 年的生活。在其中一幅画作中，一位建筑师坐在一个亭子里，按下主机上的按钮，操控各种机器在建筑工地的废墟中工作。各种各样的机器通过切割、打磨、举起和放置石块来建造房子，在他的画作中没有人类劳动者，工人被机器取代。
不过，维勒玛德的愿景并未实现。相反，行业分析师经常嘲讽建筑行业缺乏技术含量，且将其视为夕阳行业，远远落后于制造业等更具前瞻性和方向感的行业。
有关反对变革的逸事，描绘了一幅类似的画面。无论在哪个时代，工人们都觉得提升劳动效率的设备，会加剧建筑行业的危机感，他们时常会反感建筑工地使用新机器。木匠约瑟夫 · 伊曼纽尔（JosephEmanuello）回忆起他第一次见到电圆锯的情景 :“一个工人将 Skilsaw 牌的电圆锯扛到屋顶，又扔了下来。他说，‘这个电锯太快了，我还是要用手锯。’”对采用新技术的犹豫情绪也蔓延到了承包商办公室。1983 年，刚从工程学校毕业的约翰·托奇（John Tocci），为自家经营数代的承包公司购置了一台昂贵的大型计算机。他的父亲是公司当时的老板，他一看到这个笨重的大家伙就抱怨道 :“如果这家伙能砌砖的话，我就学学怎么用它。”
然而，这种畏惧情绪很容易被夸大。1993 年，一位研究人员对供应商进行了采访，询问他们对技术创新的态度。除了个别人表示，他们欢迎新工具，因为新工具能在保证安全的同时提高效率，其他大部分人都认为，他们对被机器取代的恐惧超过了产量增加带来的自豪感。总而言之，建筑行业通常奉行渐进式的创新，而非革命性的突破。
不过，并非所有人都希望保持这种状态：维勒玛德在当代有一批追随者，他们继续憧憬着在不远的将来，建筑行业实现全自动化。2019 年，科技市场信息公司Tractica 在报告中称，由于建筑行业一直技术落后，因此“颠覆的时机早已成熟”。据该公司预测，到 2025 年，建造机器人的购买量将增长 10 倍。建筑机器人研发商 Built Robotics 的副总裁高拉夫 ·基卡尼（Gaurav Kikani）也表示，未来将出现“机器人的爆炸式增长”，其自动化的全天候作业将取代 8 小时工作制。最近，一则全球调查显示，81% 的建筑企业在未来10 年，将引入或增加机器人和自动化器材的使用。在 2020 年的报告中，麦肯锡未来学家预测，在未来 15 年，建筑行业45% 的价值链将从传统流程中转变。
然而，乐观人士和悲观人士都在纠结同一个问题：为什么一些技术能广泛应用于工业中且能大幅提升生产力，而其他技术，例如工地机器人却没能得到普及？理解这一点，将帮助建筑公司及供应商评估哪些投资可以得到回报，哪些投资是打水漂。
一、为何某些技术难以立足
很多被建筑行业媒体大肆吹嘘的发明，仍然没有被实际用到建造过程中。最先进的六轴机器人或许已经颠覆了汽车行业的生产，但其不能自如移动的特点并不适用于建筑工地。一个不能移动的机器人，无法适应建筑工地崎岖的地形，以及房屋建筑的多层结构，因此其功能在工地并没有施展空间。自动掘土机可以进行挖掘并夯实地基。机器人可以做简单的布局。无人机可以在工地导航，并记录每天的工作进度。动力机甲可以更轻松地搬运重物，而YouTube视频则描绘了3D打印的神奇之处。然而，上述很多成果依然是新鲜事物，仅有少数拥有资源，且愿意尝试新设备和系统的公司在使用，而这些设备系统的质量和性价比还不确定。
在采用新技术方面的犹豫不决，并非只因为业内人士的愤怒和守旧。机器人和其他形式的自动化都有着十分高昂的成本，而且在获得可观回报前，都有着较长的投资周期。有鉴于建筑行业的分散性及中小型企业在市场中的主导地位，很少有企业有能力购买盈利周期较长且昂贵的设备。虽然大型承包商会拥有更多现金流，但分包商雇用了大量劳动力。对于一家资金充足的公司来说，他们没有动机投资一项造福别人的技术。
最终，其他行业的龙头企业都在自动化和作业流程中投入了大量资金，以降低不断攀升的劳动力成本。不幸的是，建筑行业的高管们找到了更简单的方式来削减人力成本，他们通过把工人分摊给独立承包商、给工人日结工资、压低工人工资，并让工人在不符合安全标准的环境中工作来压缩成本，这些方式在很多国家都被视为是严重破坏工会活动的手段。如果劳动力本身价格低廉，那么承包商就没有动力用机器取代人力。
二、建筑业的数字化
转型尽管如此，21世纪的数字革命依然推动了建筑行业的变革，尤其是建筑功能和项目管理系统。建筑信息模型（BIM），是一款将传统设计图纸转变为数字图像的软件，该软件将建筑过程中各部门的关键因素协调起来，例如建筑、结构、机械、电气、土木工程等，并允许管理团队有两次建模的机会：先是在办公电脑和平板上，再到工地上由建筑工人二次重构。
萨福克建筑公司的执行副总裁杰夫·戈维亚（JeffGouveia），在采访中描述了BIM出现之前的工作方式：“在建模之前，我们用透明塑料覆盖的光桌来完成建模工作。设计师将数张2D绘图叠放在光桌之上，并确保位置正确，然后将四个角用胶带粘上，以保证它们的比例合适，然后圈出位置有偏差的地方，比如有管道出现在钢筋或承重墙所在位置。”
从现场工作到装修五金，建模都能实现对整个开发项目的高级可视化。
建模或许能降低总建造成本，但它需要大量的前期投资，这种投资规模只有大型总承包商和一小部分精英分包商才能承担，他们可以负担得起软件，以及最为重要的是，能够聘请并培训精通计算机的员工。像大学和医院这类单位，都希望他们所用建筑的寿命能够持续几十年。相比于只关注底线，希冀着通过保修维护建筑的开发商来说，上述单位更有可能接受建模的高额前期投资。
尽管 BIM 软件最初只有专业人士使用，但建模已渗透到工地的工人之中，以便为新设计提供建议和批评。戈维亚将这种转变描述为一项标准任务，例如在混凝土甲板上铺设管道和电气管道的套筒。“以前，你得打开图纸，风吹过来，你不得不拿着钢筋压着图纸的角，然后拿着砖头压住另一角，还得拿手按住。然后开始按比例调节、检查，并用卷尺反复测量。如今，只需拿着笔记本或一个平板或 iPad，借助模型，完成地面布局。你只需 90 分钟就能搞定，而以前可能需要 5 个小时。”
尽管当前该软件仅限于规模较大的项目，但数字化和建模都将继续在建筑行业进一步渗透。2021 年，1.2 万亿美元的《基础设施投资与就业法案》（ILJA）便涵盖 1亿美元的资金，用于数字建筑管理系统和相关技术。尽管法案并没有详述具体用途，但预计这些资金将用于支持先进的数字管理工具、3D 建模、无人机视觉化和数据分析。2016 年，英国的公共项目强制要求在建模过程中使用 BIM，而且美国国家建筑科学研究所（NIBS）在 2021 年初举办的一场会议中，也考虑在美国建筑行业中采用统一的 BIM 标准，且建模正从三维（3D）扩展到 4D（工期），5D（成本），甚至 6D（设施管理）。
在施工现场，公司在给包工头发放的工具包中配有平板电脑，以即时传递图纸并修改。以前用来存放工具的箱子，现在也可以在盖子底部安装 Wi-Fi、打印机和平面屏幕，以便展示最新的电子施工图。大多数工会培训项目都将 CAD 和 BIM纳入了课程体系。来自不同国家和社会经济背景的行业新人，都能将他们使用私人电脑的经验转化为建筑领域的建模技术。约翰 · 托西（John Tocci）在采访中表示：“我们总是需要机械师来完成组装工作，然而，未来的机械工也可能是视频游戏达人。”
尽管维勒玛德的愿景如今看起来仍像科幻小说，但建筑行业的自动化趋势却在稳步向前，只不过过于稳健以至于显得有点平淡无奇。现在，建造一座摩天大楼所需的工人比一二十年前要少得多。工具和材料也在不断升级，而 BIM 代表着一种新颖而独特的方法来设计和建造项目。不过，建筑行业在本质上依然是极为分散的，因此不大可能发生剧烈变化，仅有顶层承包圈才有投资颠覆性技术的能力。
在可预见的未来，绝大多数中小型分包商和工人都将不断适应行业的变动，而非颠覆。
本文选自《哈佛商业评论》中文版2023年9月刊，原文请参照《迟缓的建筑业，颠覆时机已成熟？》一文
马克·埃利希（Mark Erlich）｜文
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