机器人“攻占”建筑业，成败在此一举

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人们在讨论有关未来的就业前景时，常常将科技描绘成恶棍，因为它会导致某些职工失业。

最近有一项研究预测，未来的十年内，美国38%的工作将处于被自动化取代的高风险中。在建筑业，这一预测显得尤其可怕：由机器人引发的建筑业失业率在英国为24%，在德国为41%。

毫无疑问，自动化将改变人们的工作方式，但对某些经济部门来说，变革早已是姗姗来迟。这一点在建筑、工程和施工行业（AEC）领域最为明显。对于一个年收入近10万亿美元(约占全球GDP6%)的行业来说，AEC的表现并不好。在世界范围内，大型建设项目的平均完工时间比计划长20%，超出预算80%。

虽然建筑业大部分项目为单户住宅建设、多户住宅建设、基础设施建设（高速公路、马路和桥梁），以及工业建筑，但是，这些方面在过去的几十年里得到了改善(例如，2006-2016年工业建筑的生产率增长了为5.3%)。目前，仍然有很多机会让生产率以更快的速度增长，让建筑业更有效率。

影响AEC产业效率低下的因素很多，比如，与其他行业相比资本投资较低、场地环境危险、项目内容复杂、经济关系混乱、透明度低和腐败丛生等。然而，最大的障碍是缺乏技艺熟练工人。根据美国联合总承包商协会2017年的一项研究，美国70%的承包商雇佣不到技艺熟练的工人，而该行业的招聘需求预计到2026年增长12%。

简单地说，将自动化引入建筑行业不仅能保证工程的质量，也能省下来不少钱。

其实，早在几十年前，人们就开始研究应用于建筑行业的机器人。上世纪80年代，正值日本建筑热潮，劳动力短缺促使各个集团投资设计自动化系统。可是，由于当时计算机的能力仍然很弱，这些集团的计划并没有成功。

尽管自那以后，技术有了显著的发展，但建筑行业却止步不前。一些在全球都数一数二的建筑公司，还在用最原始的方式完成相关事务，无论是管理供应链订单，描绘蓝图，还是记录工作时间，分发工资。

现在，建筑自动化的好处不再是纸上谈兵，越来越多的研究人员致力于证明机器人的价值。在加入纽约大学阿布扎比分校(NYU Abu Dhabi)之前，笔者在苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)指导研究生，研究“数字制造”如何影响生产率。

他们的研究显示，技术可以成为AEC行业的福音。通过比较人造墙体和机造墙体所花费的时间和成本，他们发现，随着项目的复杂程度不断增加，自动化的回报率更胜一筹。另外,如果使用机造墙体，建筑师、设计师、工程师和承包商进行后期调整的时候，就会有更大的灵活性，而且无需耗费大量成本或导致项目延期完工。

研究人员还得出了这样一点：简单的工程由人来完成会更加有效率。这也说明，在可预见的许多年里，人类和机器人将共存于建筑工地。

当然，我们在从事这类研究，并吸取经验和教训时，必须谨慎行事。我们所研究的墙体建设项目是通过设计协同完成的。然而，在现实生活中，每一个建筑项目都有其独特的挑战性，它们和业主、设计师、承包商和公众之间也存在着复杂的互动。虽然困难依然存在，但是，建筑行业自动化的益处也不能再被忽视。

AEC行业的一些人已经认识到了这一点。Frank Gehry和Zaha Hadid等建筑师是机器人设计的早期倡导者。现在，一些城市也在开始拥抱自动化。例如，迪拜的新规定要求，到2025年，每座建筑的材料必须有25%来自3D打印材料。甚至一些有远见的承包商开始使用单任务机器人来完成桥梁喷漆、混凝土爆破、焊接、钢筋绑扎和道路维修等工作。

虽然建筑行业自动化为人们带来了不少好处，但它仍然只存在于个别项目中。为了将这一话题从边缘转移到主流，我们需要做出一些关键的改变。

首先，AEC行业必须改进其通信流程。成本超支通常是因为设计和现实之间存在差距，因此，如果要使技术变得更有效，改善项目利益相关者之间的信息共享方式显得尤为重要。我们可以通过制定标准化和自动化的建筑信息协议来解决这个问题。

其次，该行业必须鼓励采用类似技术，以此来优化规模经济。只有当工具和技术得到广泛应用时，自动化才具有成本效益。

第三，行业应加强项目绩效评估。如果人们未对新技术的成本效益进行全面分析就直接将其引入项目，那么，这么做的财务风险是巨大的。只有通过定期的评审，人们才有可能评估自动化施工的收益。

最后，政府需要做更多的工作来促进建筑行业向自动化过渡。

公共部门最终将决定技术在建筑业中的地位。然而，有远见的领导目前尚未出现。例如，在许多地区，在一些建筑规范和政府官员的作用下，想要将3D打印技术应用于建筑行业十分困难。为了充分利用自动化的潜力，市政法规和建筑法规必须跟上步伐。

尽管人们需要更多的时间来评估数字化和自动化对供应链、商业模式、就业市场、网络安全和AEC项目交付等方面的影响，但人们渐渐达成共识：新流程和新技术对提高建筑生产率至关重要。

为了确保建筑行业顺利向更高的自动化程度过渡，研究人员和行业从业人员应该联合起来，探索新的替代方案。

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