本文编译自美国奥斯汀工业公司（Austin Industry）首席信息官萨米尔.普劳先生（Sameer Purao）所写的一篇文章：Digitalization of The Construction Industry，全文谈及建筑行业的数字化挑战以及数字化前景，供行业人士参考。
建筑行业在全球而言是一个10万亿美元的产业，但这个行业也被传统的工作方式和低效率所困扰，大型项目通常比计划时间晚20%，而实际费用比预算高达80%。效率提升和广泛存在的劳动力短缺而带来的重大潜在收益使得建筑行业开展自动化的时机成熟。
但建筑行业在技术方面仍然存在以下主要挑战：
（1）数字化要求对于长期收益资产有初始投资。但是建筑行业利润微薄，承包商并不情愿采用新技术来降低成本。
（2）建筑工人并不愿意在喧闹、繁杂的环境中采用和运营先进技术。培训次级承包商（sub-Contractors）采用更新的技术也是一个挑战。
建筑工程通常在新工地开工，与外界的链接有限，这限制了技术的使用。
（3）油气或者化工行业施工地点要求C1D1/C1D2 固有的安全设备。这些设备都很贵，在市场上也不容易获得，并且经常无法跟上最新技术的更新换代。
（4）越来越多的物联网（IOT）设备的使用增加了黑客攻击的风险，这对于超大项目是不利的，尤其在油气行业。
过去几年，技术的发展已经克服了以上挑战，智能建筑（Smart Construction）的前景就在眼前。通过软件定义的网络连接（Software-Defined Wide Area Network，SD-WAN）、各系统整合和物联网设备来捕捉现场数据、驱动移动设备、开展高效分析以及方案协同等方式已经使对于技术的投资获得及时回报成为现实可能。
在以下主要领域，技术已经支撑起数字化转型的角色：
（1）工程领域
3D计算机辅助设计（CAD）制图慢慢过时，将被深度整合了调度和评估软件的4D/5D业务信息建模系统（Business Information Modeling）所取代，这使得对于调度和成本在实时条件下的变化易于模拟。3D/4D/5D模型能够嵌入到虚拟现实（VR）实验室中，在实验室中通过仿真模型，凭借观察和引导，给用户沉浸式体验。通过对于成熟构架的可视化和体验，有助于在项目早期就发现设计缺陷和可能的变化，这样将大大降低项目成本。这也使得一个人能够在自然和沉浸的方式来完成设计，创造协同以及在仿真形势下更好的理解设计。
（2）安全领域
建筑工作有其危险性。这是高危行业，工作内容涵盖炼厂建造、化工厂建造、架桥、道路平整、挖掘、爆破、大规模喷刷等工作。在建筑行业，安全是第一位的，通常也是选择总承包商（General Contractor）和次级承包商（sub- Contractor）一个关键因素。无线射频识别技术（RFID）在安全帽广泛使用，便于劳动力管理和计时工作。此外，一些压力探测装置也用来监测压力水平，用于实时监测工人在从事有危险性的活动时压力水平。这些措施提供了可视性并有利于防止潜在事故的发生。
（3）现场自动化领域
施工现场的自动化已经大大降低工作量，提高了工作效率。在捕捉运营数据、时间安排、运营状况评估和质量控制等方面已经普遍采用了移动设备。RFID技术普遍用于追踪物料踪迹和避免盗窃。物联网的传感器已经用于跟踪和收集数据，用来实时查看工作效率和分析数据。一些诸如搅拌机、推土机等大型设备已经在多个地点使用，用来跟踪它们的使用率和定位，这有助于最大化使用这些设备，有效节约成本。
（4）业务应用领域
有效的项目管理、评估、供应链、风险模拟应用已经大大增加了建筑工作的精确度、透明度和效率。
（5）智能建筑与无人机、机器人和人工智能（AI）
机器人首先对建筑行业产生革命性影响。机器人在砌砖、配送、焊接、拆除等领域已经应用越来越普遍。机器人在一些危险环境下能够替代人工操作，提高了工作安全度，也使得工人能够完成更加需要认知的工作。
无人机和推土机的自动化协同系统在建筑工地中能够监测运输、库存和总体进度。此外，无人机能够生成整个建筑工地的3D地图，并且将地图传送至无人推土机，引导推土机无人操作。
自动化机器人已经用于建造大梁、铺砖、挖掘、喷刷和其他建筑任务，真正令人惊奇的是这些工作是通过遥控和无人操作完成的。富有创新力的公司已经有方案能够使得不同的智能机器人同步完成复杂项目，所有这些可以由一名技术员在世界范围内通过网页完成。
高质量的数据结构是未来成功的关键基础。通过人工智能技术最大化开发，以及对于产品质量控制和设计结构的测试，能够发挥出高质量数据的更多价值。预测性分析和机器学习技术能够用来预报、风险模拟和安全降低运营成本。
对于一个10万亿美元的产业而言，即使运营成本的微小变化都能够大幅降低成本。数字化能够减少人工事故，进一步降低运营成本，以及带来更加有预测性的项目结果。在这个无人驾驶车的时代，千禧一代们已经不喜欢传统工作方式以及人工从事高危险的建筑工作。但是，数字化要求在金钱和时间方面大量投资，这会影响日常经营。因此，企业需要在采用新技术来创造业务价值时需要谨慎。首席信息官（CIO）和企业高层需要携手并进来开发一个详尽的技术路线图，为接下来的破坏性创新做更好的准备。企业如果看不到目前的数字化潮流，未来将严重落后，并且将来不得不花更多代价来弥补。
