Megatrender inom byggbranschen

Byggnadsindustrin är nu en av de mest aktiva sektorerna när det gäller investeringar i ny teknik. Under de senaste tre åren har nystartade företag som specialiserat sig på avancerad byggteknik fått investeringar på över 6 miljarder schweiziska franc i världen. Det finns flera nya riskkapitalföretag och/eller filialer till investeringsföretag som investerar specifikt i ConTech. ConTech Map visar några av dessa lovande nystartade företag, inklusive flera nystartade företag i Tyskland och Schweiz.

Men vilka megatrender för innovation inom byggbranschen finns det förutom startup-företag? Jag ser tre megatrender som är redo att tillämpas i infrastruktur- och byggprojekt i dag.

Dag 35 av simuleringen av Überlandstrasse-projektet, som skapats med hjälp av ALICE-programmet av studenter vid ETH Zürich. Varje färg representerar ett annat yrke och en annan arbetsplats.

1 Artificiell intelligens

Den första är användningen av klassisk artificiell intelligens för att skapa expertsystem och förbättra byggchefernas och ingenjörernas kunskaper. Ett exempel är användningen av generativ byggplanering. Programvara som utvecklats av ALICE Technologies kan till exempel hjälpa planeringsexperter att skapa "recept" för byggandet av ett visst objekt baserat på projektets byggnadsinformationsmodell (BIM). Programvaran kan sedan generera miljontals potentiella projektplaner som projektgruppen kan analysera ytterligare för att välja den bästa. I mina kurser lär jag studenterna algoritmerna och teorierna bakom dessa tillvägagångssätt för att använda artificiell intelligens för byggplanering. Under 2018 använde två masterstudenter från ETH Zürich ALICE för Implenias Überlandstrasse-projekt och jämförde resultaten med den föreslagna tidsplanen som skapades med hjälp av cykelplanering.

2 Fastställande av verkligheten

För det andra kan datorseende hjälpa till att fånga och återskapa den byggda miljön i form av användbara digitala tvillingar. Om företag tidigare ville återskapa en BIM-modell med hjälp av laserskanningar kunde det innebära flera dagars manuellt arbete med programvara för att skapa en exakt 3D-representation av det befintliga utrymmet. I dag tar den här processen bara timmar eller till och med minuter. Ledande forskare, däribland doktor Iro Armeni vid avdelningen för innovativt och industrialiserat byggande, har utvecklat nya metoder för datorseende för att förstå sammanhanget i punktmoln eller digitala fotografier och omvandla dem till en berikad BIM-modell. Denna forskning omsätts nu i praktiken av ledande nystartade företag. Reconstruct, till exempel, är ett nytt företag som använder drönare för att fånga verkligheten. Det kombinerar dagliga uppdateringar av framstegen med byggnadsinformationsmodellen och projektplanen för att ge övervakning av byggandet i realtid. Ett liknande företag som heter Scaled Robotics använder fältrobotar som Boston Dynamics SPOT-robot för att återskapa inredningsutrymmen. Implenia har redan samarbetat med Scaled Robotics vid ett testgenomförande.

3 Industrialiserat byggande

För det tredje blir det industrialiserade byggandet allt vanligare, trots att företaget Katerra nyligen gick i konkurs. Det finns nystartade företag eller initiativ runt om i världen som använder sig av modulbyggnation, byggsatser, 3D-utskrift eller andra digitala tillverkningsmetoder för att förbättra kvaliteten och förkorta projekttiderna. Trenden verkar gå bort från vertikalt integrerade affärsmodeller och mot en mer flexibel affärsmodell. Vi kallar denna affärsmodell för "digital systemintegratör" eller "orkestratormodell" eftersom den fokuserar på att samordna och industrialisera leveranskedjan samtidigt som man undviker de höga kostnader som är förknippade med att äga och driva en fabrik. Dessutom tyder flera nya framgångsrika försök i Schweiz och Tyskland på att 3D-utskrift äntligen kommer att slå igenom på marknaden.

Slutligen vill jag påpeka att modellering av byggnadsinformation (BIM) inte finns med på listan ovan. Enligt min mening är BIM inte längre en ny teknik. BIM är den nya standarden för hantering av byggprojekt. De flesta ConTech-trender i dag kräver att ett projekt har en uppdaterad BIM-modell. Jag ser att Schweiz och Tyskland släpar efter på detta område, men de håller snabbt på att komma ikapp det internationella teknikläget. Ett framtida behov är att utbilda framtida byggledare med digitala färdigheter och vidareutveckla dem. Byggprojektgrupper kan inte längre förlita sig på att centraliserade teknikgrupper ska "göra BIM åt dem". Projektmedlemmar som deltar i den dagliga verksamheten måste också ha ledningskompetens inom digital teknik.

VÅR GÄSTFÖRFATTARE

Den här artikeln har skrivits av Daniel Hall, biträdande professor i innovativt och industrialiserat byggande vid institutionen för byggnads-, miljö- och geoteknik vid ETH Zürich. Det övergripande temat för hans forskning är att förbättra kontroll, produktivitet och innovation i byggprojekt genom att gå från fragmenterade projektleveransmetoder till nya organisationsmodeller som möjliggör en holistisk leveranskedja för den vertikalt och horisontellt fragmenterade byggbranschen.

Kontaktuppgifter Daniel Hall hall@ibi.baug.ethz.ch