麥肯錫建筑業(yè)報(bào)告：技術(shù)投資指數(shù)式增長(zhǎng) 人工智能、3D打印將成新寵

麥肯錫的報(bào)告表明，經(jīng)過(guò)數(shù)十年的數(shù)字化，工程與建設(shè)(E&C)行業(yè)在一個(gè)新時(shí)代做出了大膽的舉動(dòng)。去年，麥肯錫繪制了該行業(yè)的技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)，重點(diǎn)關(guān)注在項(xiàng)目生命周期的構(gòu)建階段正在激增的解決方案。這項(xiàng)研究揭示了技術(shù)集群的出現(xiàn)，在不到10年的時(shí)間里，全行業(yè)的技術(shù)投資超過(guò)了100億美元。

今年，麥肯錫擴(kuò)大了研究范圍，將整個(gè)資產(chǎn)生命周期(概念與可行性、設(shè)計(jì)與工程、前期施工、施工、運(yùn)營(yíng)與維護(hù))都納入考量，研究了2400多家技術(shù)解決方案公司，創(chuàng)建了全球最全面的建筑生態(tài)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)。

在建筑技術(shù)的全景圖中，我們看到了圍繞已建立的用例出現(xiàn)的不同連接解決方案的概念，這些概念成為了獲得最多吸引力的技術(shù)指標(biāo)，以及在不久的將來(lái)它們的影響有望迅速增加。

如今，最突出的技術(shù)概念包括3D打印、模塊化、機(jī)器人、數(shù)字雙子技術(shù)、人工智能(AI)和分析、供應(yīng)鏈優(yōu)化和交易平臺(tái)。在建筑行業(yè)內(nèi)的三個(gè)場(chǎng)景：現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行、數(shù)字化協(xié)作、后臺(tái)和鄰接，都已經(jīng)有了許多技術(shù)用例。

這些新技術(shù)中的許多都可以跨場(chǎng)景應(yīng)用，如數(shù)字雙子技術(shù)可以包括使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行場(chǎng)地檢查，這是一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行用例，還包括幾個(gè)數(shù)字協(xié)作用例:激光掃描、虛擬學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)模擬。在供應(yīng)鏈優(yōu)化和市場(chǎng)平臺(tái)方面，隨著過(guò)去一年有數(shù)十家規(guī)模較小的企業(yè)進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域，該技術(shù)概念的迅速崛起引人注目。

人工智能和分析

從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，人工智能和分析在E&C中有無(wú)限的潛在使用案例。機(jī)器學(xué)習(xí)作為一個(gè)包羅萬(wàn)象的用例，能夠適用于整個(gè)建筑生命周期,特別是在現(xiàn)實(shí)捕捉(例如結(jié)合計(jì)算機(jī)視覺(jué))方面，以及現(xiàn)場(chǎng)與計(jì)劃的比較與安排等(例如數(shù)字雙子模型)。

實(shí)際上，通過(guò)將機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用到正在進(jìn)行的項(xiàng)目中，可以優(yōu)化時(shí)間表，以安排任務(wù)的先后次序，并且可以更接近實(shí)時(shí)地捕捉藍(lán)圖與實(shí)際的差異，并使用各種預(yù)先確定的潛在方案進(jìn)行糾正。在不久的將來(lái)，我們預(yù)計(jì)人工智能在E&C領(lǐng)域的擴(kuò)散將是適度的。

很少有領(lǐng)導(dǎo)者有適當(dāng)?shù)牧鞒�、資源和現(xiàn)有的數(shù)據(jù)策略來(lái)支持必要的算法并有意義地實(shí)現(xiàn)這種技術(shù)。然而，潛在的影響是如此之大，以至于整個(gè)行業(yè)再也不能忽視它。

人工智能方法越來(lái)越能在各行各業(yè)發(fā)揮作用，提高了來(lái)自非傳統(tǒng)市場(chǎng)進(jìn)入者的競(jìng)爭(zhēng)威脅。少數(shù)初創(chuàng)企業(yè)已經(jīng)在使用以人工智能為中心的方法獲得市場(chǎng)吸引力。

3D打印、模塊化和機(jī)器人技術(shù)
部分建造業(yè)正在轉(zhuǎn)向類似于制造的大規(guī)模生產(chǎn)系統(tǒng)，依靠預(yù)制、標(biāo)準(zhǔn)化的非現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)組件。我們的研究發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)濟(jì)可行的項(xiàng)目上持續(xù)使用這些技術(shù)，可以將該行業(yè)的生產(chǎn)率提高5到10倍。

這樣的系統(tǒng)將包括完全自動(dòng)化的預(yù)制過(guò)程，將二維圖紙或三維模型轉(zhuǎn)換成預(yù)制建筑構(gòu)件，或直接根據(jù)三維模型或施工圖制作;使用砌磚或焊接機(jī)器人等施工機(jī)器人; 自動(dòng)駕駛重型機(jī)械，使施工更安全、更快、更實(shí)惠; 外骨骼和可穿戴機(jī)器人，以提高受傷工人的機(jī)動(dòng)性或利用機(jī)器人手臂的力量。

此外，金屬的3D打印技術(shù)還能使生產(chǎn)高性能元件成為可能，并最終提高效率和成本效益。在機(jī)器人技術(shù)方面，E&C行業(yè)正處于這種擁抱硬件創(chuàng)新之旅的開(kāi)始階段�？紤]到許多地區(qū)的勞動(dòng)力短缺，以及人類身體生產(chǎn)力的自然上限，這些進(jìn)步尤其重要。將人類和機(jī)器人配對(duì)可以幫助人類完成需要更多努力的任務(wù)(例如，舉起重物并把它們放在精確的坐標(biāo)中)。

數(shù)字雙子技術(shù)

在E&C中，生產(chǎn)率的提高直接受到透明度和解決問(wèn)題積極性的驅(qū)動(dòng)。數(shù)字雙子平臺(tái)和現(xiàn)實(shí)捕獲的解決方案使利益相關(guān)者能夠通過(guò)項(xiàng)目的動(dòng)態(tài)視圖和實(shí)時(shí)的進(jìn)度比較來(lái)設(shè)計(jì)藍(lán)圖，并能夠隨著工作的進(jìn)展和不可避免的結(jié)果的變化而調(diào)整這些藍(lán)圖，從而將領(lǐng)域中的返工最小化。

無(wú)人機(jī)、衛(wèi)星圖像、激光雷達(dá)等解決方案是許多現(xiàn)實(shí)捕捉工作的關(guān)鍵組成部分。這種方法創(chuàng)建了一個(gè)項(xiàng)目的真實(shí)實(shí)體的精確的數(shù)字復(fù)制品，允許我們快速地提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并將已構(gòu)建的數(shù)據(jù)合并到3D模型中，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的、實(shí)時(shí)的進(jìn)度更新。

它還允許用戶虛擬地與結(jié)合了3D設(shè)計(jì)和已建配置的“混合現(xiàn)實(shí)”模型交互。這些應(yīng)用程序真正令人興奮的地方在于，通過(guò)項(xiàng)目進(jìn)度和預(yù)算更新的完全自動(dòng)化，能夠?qū)��?gòu)建項(xiàng)目中的決策周期從以月計(jì)減少到以天計(jì)。

供應(yīng)鏈優(yōu)化和交易平臺(tái)

為商品買賣和招聘提供市場(chǎng)平臺(tái)的初創(chuàng)企業(yè)已開(kāi)始在某些地區(qū)獲得青睞。其中一些初創(chuàng)企業(yè)已被大型供應(yīng)商收購(gòu)，它們迅速大規(guī)模部署了這些平臺(tái)。通過(guò)使參與者能夠匹配供應(yīng)與需求，這些市場(chǎng)在優(yōu)化供應(yīng)鏈方面有巨大的潛力——就像這些市場(chǎng)在零售等行業(yè)帶來(lái)革命一樣——提高生產(chǎn)率和盈利能力。

在建設(shè)中，這些市場(chǎng)還可以通過(guò)提高成本透明度和未來(lái)和正在進(jìn)行的項(xiàng)目的材料、勞動(dòng)力和設(shè)備的可用性來(lái)提高競(jìng)爭(zhēng)性招標(biāo)。隨著場(chǎng)外制造的預(yù)制組件越來(lái)越多的使用，它們也將變得越來(lái)越重要。盡管取得了進(jìn)展，但這個(gè)領(lǐng)域仍處于萌芽階段。

不斷增加和發(fā)展的技術(shù)投資

麥肯錫發(fā)現(xiàn)，過(guò)去10年，建筑技術(shù)行業(yè)的投資翻了一番。去年，我們發(fā)現(xiàn)建筑技術(shù)公司在2011年至2017年初期間獲得了100億美元的投資。我們最新的研究表明，不僅外部投資增加，而且投資加速。2008年至2012年，建筑技術(shù)累計(jì)投資90億美元。從2013年到2018年2月，這一數(shù)字翻了一番，達(dá)到180億美元，主要是由并購(gòu)驅(qū)動(dòng)的。

我們的研究表明，通過(guò)交易計(jì)算，早期風(fēng)險(xiǎn)投資(VC)正在上升。從2013年到2018年2月的908筆交易中，四分之三是初期風(fēng)險(xiǎn)投資。事實(shí)上，自2015年——VC投資的高峰期——建筑技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)維持了VC相對(duì)較高的投資水平，這表明更多的解決方案已經(jīng)準(zhǔn)備就緒，高水平的并購(gòu)活動(dòng)將繼續(xù)保持下去。

并購(gòu)活動(dòng)往往發(fā)生在風(fēng)險(xiǎn)投資后期1-2年后。此外，后期VC在市場(chǎng)上呈上升趨勢(shì)(見(jiàn)圖3)，從2010年開(kāi)始，后期VC幾乎穩(wěn)步上升(2016年略有下降)。如此穩(wěn)定的增長(zhǎng)表明某些用例是市場(chǎng)支持的，并且準(zhǔn)備好了增加融資，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的影響。

去年，麥肯錫的研究集中在資產(chǎn)生命周期的一個(gè)階段的技術(shù):建設(shè)和調(diào)試。當(dāng)我們將分類擴(kuò)展到整個(gè)資產(chǎn)生命周期時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)最吸引增長(zhǎng)的是兩個(gè)階段:建筑和調(diào)試以及操作和維護(hù)(見(jiàn)圖4)。

建筑領(lǐng)域仍然是資產(chǎn)生命周期中投資最高的階段。從2013年到2018年2月，建筑引領(lǐng)的生態(tài)系統(tǒng)獲得了最多的總資本，用例數(shù)量和交易數(shù)量都是最高的。這個(gè)市場(chǎng)也比較成熟，在這里，只有三分之一的公司是新進(jìn)入者。

施工前和施工后階段都獲得了大量投資。在前期建設(shè)階段的投資主要是由勞動(dòng)力和設(shè)備市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的，這是一個(gè)相對(duì)分散的解決方案領(lǐng)域，以區(qū)域?yàn)橹攸c(diǎn)的參與者最終將面臨整合。另一方面，建筑后臺(tái)是一個(gè)非常成熟的解決方案領(lǐng)域。這一階段的投資主要由成熟公司通過(guò)并購(gòu)或高平均價(jià)值的私募股權(quán)交易來(lái)推動(dòng)。

跨領(lǐng)域技術(shù)正獲得最大的動(dòng)力。盡管我們發(fā)現(xiàn)，與建筑和調(diào)試相比，這類交易相對(duì)較少，但過(guò)去5年在這一領(lǐng)域創(chuàng)建的公司數(shù)量超過(guò)了任何其他類別，交易的美元價(jià)值也正迅速趕上其他類別。在這類資本密集型用例(如3D打印)中，平均交易額尤其高。

有兩個(gè)尚未開(kāi)發(fā)的市場(chǎng):設(shè)計(jì)/工程和概念/可行性。這可能是因?yàn)槠髽I(yè)家關(guān)注的是擁有項(xiàng)目?jī)r(jià)值的生命周期階段。另外，這些階段基于辦公室的性質(zhì)也意味著它們的相關(guān)解決方案(如CAD或BIM)可能已經(jīng)相對(duì)成熟和完善。我們預(yù)計(jì)這些階段的中斷會(huì)減少，并且會(huì)有更多的持續(xù)改進(jìn)(例如，現(xiàn)有軟件的新特性)。

將38個(gè)用例中的每個(gè)用例的交易數(shù)量與過(guò)去五年的新公司數(shù)量進(jìn)行映射，可以看到當(dāng)前建筑市場(chǎng)的詳細(xì)情況(見(jiàn)圖5)。

圖5：

在右上象限，我們發(fā)現(xiàn)在機(jī)器學(xué)習(xí)中，除了其他幾個(gè)用例之外，新公司的集中度很高，交易的數(shù)量也很高。這意味著公司正在利用收購(gòu)來(lái)獲取新的人才和技能。在右下象限，我們發(fā)現(xiàn)有些用例，比如深度學(xué)習(xí)，有很多新公司，但沒(méi)有很多交易，這表明這些用例將在未來(lái)幾年進(jìn)入技術(shù)投資領(lǐng)域。

在左上象限，我們發(fā)現(xiàn)有些用例，例如文檔管理，有很多交易，但是新公司相對(duì)較少，這表明這些用例是由相對(duì)成熟的公司主導(dǎo)的，它們?cè)谝粋�(gè)分散的市場(chǎng)中運(yùn)營(yíng)。因此，這些地區(qū)在不久的將來(lái)可能面臨合并。

最后，在左下象限中，我們發(fā)現(xiàn)已經(jīng)建立的或未經(jīng)驗(yàn)證的用例，例如企業(yè)資源規(guī)劃，很少有新公司和很少有交易正在進(jìn)行。這些市場(chǎng)可能已經(jīng)飽和了——但有些用例(如激光掃描)除外，這些用例還沒(méi)有展現(xiàn)出實(shí)現(xiàn)的勢(shì)頭。技術(shù)產(chǎn)品的碎片化將繼續(xù)是一個(gè)問(wèn)題。

在去年的分析中,只有13%的公司有一個(gè)跨越三個(gè)領(lǐng)域(現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行、數(shù)字合作、后臺(tái)與鄰接)的技術(shù)解決方案。這表明大多數(shù)公司都只解決了一個(gè)非常具體的、狹窄的用例，而不是更多的集成解決方案。我們的新研究證實(shí)，超過(guò)一半的公司仍然致力于解決38個(gè)用例中的1到2個(gè)用例(見(jiàn)圖6)。

這種碎片化是我們從希望參與技術(shù)解決方案的公司那里聽(tīng)到的最大挑戰(zhàn)之一。許多公司都是使用遺留系統(tǒng)和各種信息收集方法的老牌公司。缺乏用例集成是大規(guī)模技術(shù)采用的一個(gè)障礙。雖然集成不會(huì)“潤(rùn)滑”技術(shù)采用的每一個(gè)方面，但它肯定代表了一條可行的前進(jìn)道路，并讓技術(shù)采用的可能性加速。

人才也是整個(gè)行業(yè)高管關(guān)注的一個(gè)突出問(wèn)題，這對(duì)數(shù)字化至關(guān)重要:根據(jù)麥肯錫(McKinsey)數(shù)字學(xué)院(digital Academy)的研究，對(duì)人才的投資將使數(shù)字化成功的幾率提高2.5倍。建筑業(yè)可以忽略新技術(shù)的日子一去不復(fù)返了。麥肯錫預(yù)計(jì)，隨著該行業(yè)的技術(shù)用例和初創(chuàng)企業(yè)激增，投資、競(jìng)爭(zhēng)和整合將繼續(xù)加速。

來(lái)源：前瞻網(wǎng)