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Veröffentlicht am 26-02-2019

ConTech: Den nächsten zehn Billionen Dollar Markt unterbrechen

Ähnlich wie in den meisten traditionellen Industrien stößt das Bauwesen auf viele Probleme, wie geringe Produktivität, steigende Kosten und Arbeitskräftemangel während seiner Entwicklung. Digitalisierung und technologische Innovationen haben die Branche jedoch nur selten durchdrungen und gehören damit zu den am wenigsten zerstörten Sektoren. Mckinsey & Company hat jemals einen Produktivitätsvergleich zwischen der Bauindustrie und der durchschnittlichen Wirtschaft durchgeführt, was zu einer Lücke von 1,6 Billionen US-Dollar pro Jahr führte, die voraussichtlich durch die Bautechnologie (ConTech) gefüllt wird.

2018 hat ConTech eine drastische Entwicklung durchgemacht, insbesondere was die Anleger angeht, die sich weltweit in der Branche befinden. JLL hat im ersten Halbjahr 2018 eine Investition in Höhe von 1,05 Milliarden US-Dollar gemeldet, was einer Steigerung von 30% gegenüber dem Vorjahreszeitraum entspricht. Allein für die gesamten Jahre 2018 wurden allein in den USA Investitionen in Höhe von fast 3,1 Milliarden US-Dollar verzeichnet, mehr als das Vierfache gegenüber 2017 (731 Millionen US-Dollar). Neben dem Investitionsschub steigen auch die Anzahl der Start-ups, die eingesetzten Technologien sowie die bewährten Anwendungsfälle für das ConTech-Ökosystem. ConTech startet, um die Branche im Wert von 12 Billionen US-Dollar im Jahr 2020 zu stören.

In diesem Artikel möchte ich kurz ConTech-Innovationen in drei Skalen vorstellen, von den aktuellen Geschehnissen bis zu den zukünftigen Entwicklungen.

Übernahme von Grenztechnologien

Was sind die beliebtesten Frontier-Technologien heutzutage? KI, Robotik, AR / VR, IoT, Drohne… und die gute Nachricht ist, dass der Bausektor sie jetzt alle begrüßt.

Die Bauindustrie hat bereits in der frühen Designphase mehr AR / VR-Anwendungen zu sehen. Das bekannte niederländische Architekturbüro Mecanoo hat schon früh sein Interesse an VR für die Entwurfssimulation gezeigt. In den USA ist die VR-fähige 3D-Visualisierung mit dem BIM-Informations-Startup (Building Information Modeling) Revizto vereinheitlicht. Zurück in Asien will das koreanische Startup Urbanbase VR / AR-Tools für Architektur und Innenarchitektur anbieten.

Mecanoo präsentiert eine VR-Anwendung im Architekturdesign (Quelle: Mecanoo)

Im Vergleich dazu scheint die Bauphase noch stärker von den Grenztechnologien zu profitieren. Es gibt viele Anwendungsfälle von loT, insbesondere für das Sicherheitsmanagement und das Workforce Management. Das neue Startup WakeCap ​​(UAE) ist eines davon, das die Erfassung der Arbeitskräfte in Echtzeit vor Ort über einen Helm ermöglicht. Darüber hinaus spielen Robotik und Drohne auch für die Überwachung vor Ort eine immer wichtigere Rolle. Die 360 ​​° Reality-Erfassungslösung HoloBuilder (Deutschland) und die Drohnenkartierungs- und Analyselösungen Propeller Aero (Australien) sind zwei Beispiele. Darüber hinaus hat die Robotik zu zahlreichen Initiativen geführt, um den Menschen mit funktionellen Robotern wie Endless Robotics (Indien) von der Bauarbeit zu befreien. oder um den Menschen bei der Bauarbeit mit tragbaren Exoskelettprodukten wie Ekso Bionics (US) zu schützen.

Zu guter Letzt müssen wir die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten von KI zählen. Neben der Einbettung in die Robotik ist der Einsatz der KI von großer Bedeutung für die erste vorausschauende Analyse mit maschinellem Lernen, was die Produktivität enorm verbessert, indem Fehler vermieden werden, bevor es zu spät kommt. und zweitens Projektplanung mit automatischer Planung, wodurch Zeitverschwendung bei der Zusammenarbeit mit mehreren Teams vermieden wird.

Andererseits beschränkt sich die Übernahme der Technologien nicht nur auf die anzuwendenden neuen Technologien, sondern bezieht sich auch auf die erhöhte Akzeptanzrate der bestehenden Technologien. Nehmen Sie BIM als Beispiel. Das klassische Werkzeug für das automatisierte Bauwesen, das im letzten Jahrhundert eingeführt wurde, hat in den letzten Jahren stark an Beliebtheit gewonnen, insbesondere angesichts des Bewusstseins der Regierung hinsichtlich seiner Vorteile bei der Risikominderung und Kostenkontrolle. Viele Länder wie die USA, Großbritannien, Russland und Dänemark haben die Verwendung von BIM für Regierungsprojekte verpflichtend vorgeschrieben, während Länder wie Australien, Schweden und Südkorea die Verwendung dieser Richtlinie vorgeschrieben haben. Und Singapur, das schon lange auf eine intelligente Nation hinarbeitet, hat sogar die elektronische Übermittlung von BIM für die Zulassung erforderlich gemacht.

Im Einklang mit der BIM-Einführung hat Mckinsey & Company einen aufstrebenden Trend von marktgestützten Anwendungsfällen in ConTech festgestellt, was ein solides Anzeichen dafür ist, dass die neuen Tech-Lösungen nicht nur geschaffen, sondern auch schrittweise akzeptiert werden.

Integration von Lösungen

In einem größeren Maßstab aus der einzelnen Technologie selbst herausspringen, werfen wir einen Blick auf die gesamte Wertschöpfungskette der Bauindustrie.

Indem wir den Lebenszyklus des Baus in fünf Phasen des Entwurfs, des Vorbaus, des Baus, des Betriebs und des Geschäfts unterteilt, konnten wir den ConTech auf folgende Weise grob abbilden.

(* Bitte beachten Sie, dass dies möglicherweise nicht der wissenschaftlichste Weg ist, um den Sektor zu kategorisieren, sondern um nur einen Überblick über die vorhandenen Lösungen zu geben.)

Mit der zunehmenden Anzahl digitaler Lösungen ist auch ein Trend zur Integration zu erkennen, wie z. B. Workforce Management vor Ort mit Collaboration Management für den Betrieb, Supply Chain Management mit Projektterminierung usw.

Bei nochmaliger Betrachtung von BIM geht es weit über eine Lösung hinaus, die nicht nur für die Entwurfssimulation geeignet ist, sondern auch nahtlos in Supply Chain Management, Collaboration Management und Dokumentenmanagement über den gesamten Lebenszyklus des Baus funktioniert. In letzter Zeit ist es auch nicht schwierig, neue technische Lösungen zu finden, die in BIM integriert sind, um noch weiter entwickelte Ansätze zu bieten. Das oben erwähnte Revizto ist ein gutes Beispiel für die 3D-Konstruktionssimulation mit BIM. Ein weiteres Beispiel ist das norwegische Startup-Unternehmen Imerso, das BIM mit Feld-3D-Scandaten bereichert, die durch Drohnen-, Laserscanning- und mobile Erfassungstechnologien befähigt werden, einen digitalen Zwilling zu erstellen, den Bauprozess vor Ort zu überwachen und die Daten vor den Risiken zu analysieren .

Die ähnliche Integration findet auch bei neuen Branchenstörern statt. Die Reality-Erfassungsplattform HoloBuilder wurde kürzlich über RFIs und Observations in die Collaboration-Management-Plattform Procore integriert, um die Dokumentation mit dem Echtzeit-Konstruktionsprozess besser zu aktualisieren.

Demo der integrierten HoloBuilder & Procore-Plattform (Quelle: Procore)

Diese Integration bietet durch die Verknüpfung der verschiedenen Teile der Wertschöpfungskette einen großen Fall der Produktivitätssteigerung, und wir würden sicherlich mehr Integrationen zwischen den Lösungen erwarten, um mehr Synergien für den Abzug von Zeitverschwendung und Kostenverschwendung, Fehlkalkulation und Missverständnis während des gesamten Bauens zu schaffen Prozess in naher Zukunft.

Branchenübergreifende Innovation

Um ein noch größeres Bild der Technologieinnovation herauszuzoomen, gibt es einige Bereiche rund um das Bauen: Smart Living, Tiefbau, autonomes Fahren usw. Angesichts der engen Verbindungen und der großen Antriebskraft, die von den stärker zerstörten Sektoren ausgehen, Wir haben allen Grund zu erwarten, dass noch modernere Lösungen im Bau kommen werden.

Ende 2018 stellte Volve Trucks seine erste kommerzielle autonome Lösung vor. Er führte sechs autonome Volvo FH-Lastwagen zum Transport von Kalkstein über eine fünf Kilometer lange Strecke in einem Bergwerk mit Tunnel und Außenbereich. Was es für die Bauindustrie brachte, ist nicht nur eine mögliche Lösung, die schnell auf die Baulogistik zugeschnitten werden könnte, sondern auch der Antrieb für stärker integrierte und effizientere Lösungen für das Supply Chain Management und die Projektplanung von Bausubstanz.

Wenn es sich um Smart Living handelt, das dem Bauen noch näher kommt, wird die Innovation, die es antreiben könnte, von einer Technologieintegration bis hin zu konzeptionellen Änderungen, die vom Beginn der Bauarbeiten an durchdrungen sind, noch weiter gehen. Bei der Entwurfsarbeit müssen beispielsweise die später zu implementierenden Smart-Home-Lösungen berücksichtigt werden, und die für den Bauprozess verwendeten digitalen Werkzeuge könnten auch in Smart Home-Steuerungssysteme integriert werden, um die gesamte Lebensdauer des Gebäudes zu steuern. Die Materialauswahl kann den energiesparenden Lösungen oder den erneuerbaren Quellen mehr Gewicht verleihen, und das Energiekontrollsystem muss während der Planung Teil der Simulationen sein, und die Modularität könnte noch weiter in Richtung Flexibilität und Dynamik gehen, um an verschiedene Anforderungen angepasst zu werden der Benutzer.

Wenn ich darüber spreche, möchte ich noch einen weiteren potenziellen Spielwandler erwähnen, der die Art und Weise, wie moderne Konstruktionen vor Ort funktionieren, mit revolutionären Materialwissenschaftslösungen, dem 3D-Druck, völlig verändern könnte. Der chinesische Pionier Winsun widmete sich der Verbesserung der 3D-Drucktechniken mit entwickelten Baumaterialien. Das von ihm unterstützte Projekt "The Office of the Future" in Dubai behauptete bereits, voll funktionsfähig und bewohnt zu sein. Zusammen mit der Fähigkeit, einen drahtlosen Sensor in die Wand des 3D-Drucks zu implantieren, besteht eine große Möglichkeit, Gebäude in intelligente Gebäude zu verwandeln.

Das chinesische 3D-Druckunternehmen Winsun ist das erste 3D-gedruckte Büro der Welt in Dubai. (Quelle: Dubai Future Foundation)

Und jetzt ratet mal, was ist verblüffender, was die Materialwissenschaft wieder stärkt? Ja, 4D-Druck, der selbst zusammengebaute programmierbare Materialien druckt, die mit der Welt in Wechselwirkung treten könnten, denkende Wasserleitungen, die sich für unterschiedliche Flussraten anpassen könnten, oder Dächer, die den Luftstrom steuern könnten. Diese vom MIT Self-Assembly Lab entwickelte Technologie ist in extremen Gebäudeumgebungen, wie z. B. im Weltraum, von einzigartigem Nutzen.

Selbstmontage in extremen Gebäudeumgebungen (Quelle: Self-Assembly Lab)

Balfour Beatty hat bereits 2050 ein Szenario der Baustelle erstellt: Roboter werden in Teams zusammenarbeiten, um komplexe Strukturen mit dynamischen neuen Materialien zu erstellen. Elemente des Builds werden sich selbst zusammenbauen. Drohnen, die über den Kopf fliegen, scannen die Site ständig, inspizieren die Arbeit und verwenden die gesammelten Daten, um Probleme vorherzusagen und zu lösen, bevor sie auftreten, und senden Anweisungen an Roboterkrane, Bagger und automatisierte Baumeister, ohne dass ein menschlicher Eingriff erforderlich ist. Die Aufgabe des menschlichen Aufsehers besteht darin, mehrere Projekte gleichzeitig aus der Ferne zu verwalten, auf 3D- und 4D-Visuals und -Daten von den Vor-Ort-Computern zuzugreifen und sicherzustellen, dass der Aufbau den Spezifikationen entspricht. Die wenigen Menschen, die den Standort selbst betreten, werden robotergestützte Exoskelette tragen und werden mit Hilfe der Neuronalen Steuerungstechnik Maschinen und andere Roboter vor Ort bewegen und steuern…

Kannst du es kommen sehen? Ich kann, aber vielleicht etwas früher als 2050.

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Der Artikel wurde von @Helen Han verfasst und von @Dido Pong bearbeitet. Bitte beachten Sie bei der Reproduktion Quellcode und Hyperlink.

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