麥肯錫的報告表明，經過數十年的數字化，工程與建設(E&C)行業在一個新時代做出了大膽的舉動。去年，麥肯錫繪製了該行業的技術生態系統，重點關注在項目生命週期的構建階段正在激增的解決方案。這項研究揭示了技術集群的出現，在不到10年的時間裡，全行業的技術投資超過了100億美元。
今年，麥肯錫擴大了研究範圍，將整個資產生命週期(概念與可行性、設計與工程、前期施工、施工、運營與維護)都納入考量，研究了2400多家技術解決方案公司，創建了全球最全面的建築生態系統數據庫。
中建築華（北京）工程技術研究院在建築技術的全景圖中，我們看到了圍繞已建立的用例出現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指標，以及在不久的將來它們的影響有望迅速增加。
如今，最突出的技術概念包括3D打印、模塊化、機器人、數字雙子技術、人工智能(AI)和分析、供應鏈優化和交易平臺。在建築行業內的三個場景：現場執行、數字化協作、後臺和鄰接，都已經有了許多技術用例。
這些新技術中的許多都可以跨場景應用，如數字雙子技術可以包括使用無人機進行場地檢查，這是一個現場執行用例，還包括幾個數字協作用例:激光掃描、虛擬學習和設計模擬。在供應鏈優化和市場平臺方面，隨著過去一年有數十家規模較小的企業進入這個領域，該技術概念的迅速崛起引人注目。
人工智能和分析
從長遠來看，人工智能和分析在E&C中有無限的潛在使用案例。機器學習作為一個包羅萬象的用例，能夠適用於整個建築生命週期,特別是在現實捕捉(例如結合計算機視覺)方面，以及現場與計劃的比較與安排等(例如數字雙子模型)。
實際上，通過將機器學習應用到正在進行的項目中，可以優化時間表，以安排任務的先後次序，並且可以更接近實時地捕捉藍圖與實際的差異，並使用各種預先確定的潛在方案進行糾正。在不久的將來，我們預計人工智能在E&C領域的擴散將是適度的。
很少有領導者有適當的流程、資源和現有的數據策略來支持必要的算法並有意義地實現這種技術。然而，潛在的影響是如此之大，以至於整個行業再也不能忽視它。
人工智能方法越來越能在各行各業發揮作用，提高了來自非傳統市場進入者的競爭威脅。少數初創企業已經在使用以人工智能為中心的方法獲得市場吸引力。
3D打印、模塊化和機器人技術
部分建造業正在轉向類似於製造的大規模生產系統，依靠預製、標準化的非現場生產組件。我們的研究發現，在經濟可行的項目上持續使用這些技術，可以將該行業的生產率提高5到10倍。
這樣的系統將包括完全自動化的預製過程，將二維圖紙或三維模型轉換成預製建築構件，或直接根據三維模型或施工圖製作;使用砌磚或焊接機器人等施工機器人;自動駕駛重型機械，使施工更安全、更快、更實惠;外骨骼和可穿戴機器人，以提高受傷工人的機動性或利用機器人手臂的力量。
工程技術交流會
此外，金屬的3D打印技術還能使生產高性能元件成為可能，並最終提高效率和成本效益。在機器人技術方面，E&C行業正處於這種擁抱硬件創新之旅的開始階段。考慮到許多地區的勞動力短缺，以及人類身體生產力的自然上限，這些進步尤其重要。將人類和機器人配對可以幫助人類完成需要更多努力的任務(例如，舉起重物並把它們放在精確的座標中)。
數字雙子技術
在E&C中，生產率的提高直接受到透明度和解決問題積極性的驅動。數字雙子平臺和現實捕獲的解決方案使利益相關者能夠通過項目的動態視圖和實時的進度比較來設計藍圖，並能夠隨著工作的進展和不可避免的結果的變化而調整這些藍圖，從而將領域中的返工最小化。
無人機、衛星圖像、激光雷達等解決方案是許多現實捕捉工作的關鍵組成部分。這種方法創建了一個項目的真實實體的精確的數字複製品，允許我們快速地提高數據的準確性，並將已構建的數據合併到3D模型中，以實現自動的、實時的進度更新。
它還允許用戶虛擬地與結合了3D設計和已建配置的“混合現實”模型交互。這些應用程序真正令人興奮的地方在於，通過項目進度和預算更新的完全自動化，能夠將構中建築華建項目中的決策週期從以月計減少到以天計。
供應鏈優化和交易平臺
為商品買賣和招聘提供市場平臺的初創企業已開始在某些地區獲得青睞。其中一些初創企業已被大型供應商收購，它們迅速大規模部署了這些平臺。通過使參與者能夠匹配供應與需求，這些市場在優化供應鏈方面有巨大的潛力——就像這些市場在零售等行業帶來革命一樣——提高生產率和盈利能力。
施工建設服務
在建設中，這些市場還可以通過提高成本透明度和未來和正在進行的項目的材料、勞動力和設備的可用性來提高競爭性招標。隨著場外製造的預製組件越來越多的使用，它們也將變得越來越重要。儘管取得了進展，但這個領域仍處於萌芽階段。
不斷增加和發展的技術投資
麥肯錫發現，過去10年，建築技術行業的投資翻了一番。去年，我們發現建築技術公司在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，建築技術累計投資90億美元。從2013年到2018年2月，這一數字翻了一番，達到180億美元，主要是由併購驅動的。
我們的研究表明，通過交易計算，早期風險投資(VC)正在上升。從2013年到2018年2月的908筆交易中，四分之三是初期風險投資。事實上，自2015年——VC投資的高峰期——建築技術領域已經維持了VC相對較高的投資水平，這表明更多的解決方案已經準備就緒，高水平的併購活動將繼續保持下去。
併購活動往往發生在風險投資後期1-2年後。此外，後期VC在市場上呈上升趨勢(見圖施工建設服務3)，從2010年開始，後期VC幾乎穩步上升(2016年略有下降)。如此穩定的增長表明某些用例是市場支持的，並且準備好了增加融資，實現了預期的影響。
去年，麥肯錫的研究集中在資產生命週期的一個階段的技術:建設和調試。當我們將分類擴展到整個資產生命週期時，我們發現最吸引增長的是兩個階段:建築和調試以及操作和維護(見圖4)。
建築領域仍然是資產生命週期中投資最高的階段。從2013年到2018年2月，建築引領的生態系統獲得了最多的總資本，用例數量和交易數量都是最高的。這個市場也比較成熟，在這裡，只有三分之一的公司是新進入者。
施工前和施工後階段都獲得了大量投資。在前期建設階段的投資主要是由勞動力和設備市場驅動的，這是一個相對分散的解決方案領域，以區域為重點的參與者最終將面臨整合。另一方面，建築後臺是一個非常成熟的解決方案領域。這一階段的投資主要由成熟公司通過併購或高平均價值的私募股權交易來推動。
跨領域技術正獲得最大的動力。儘管我們發現，與建築和調試相比，這類交易相對較少，但過去5年在這一領域創建的公司數量超過了任何其他類別，交易的美元價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。
有兩個尚未開發的市場:設計/工程和概念/可行性。這可能是因為企業家關注的是擁有項目價值的生命週期階段。另外，這些階段基於辦公室的性質也意味著它們的相關解決方案(如CAD或BIM)可能已經相對成熟和完善。我們預計這些階段的中斷會減少，並且會有更多的持續改進(例如，現有軟件的新特性)。
將38個用例中的每個用例的交易數量與過去五年的新公司數量進行映射，可以看到當前建築市場的詳細情況(見圖5)。
圖5：
在右上象限，我們發現在機器學習中，除了其他幾個用例之外，新公司的集中度很高，交易的數量也很高。這意味著公司正在利用收購來獲取新的人才和技能。在右下象限，我們發現有些用例，比如深度學習，有很多新公司，但沒有很多交易，這表明這些用例將在未來幾年進入技術投資領域。
在左上象限，我們發現有些用例，例如文檔管理，有很多交易，但是新公司相對較少，這表明這些用例是由相對成熟的公司主導的，它們在一個分散的市場中運營。因此，這些地區在不久的將來可能面臨合併。
最後，在左下象限中，我們發現已經建立的或未經驗證的用例，例如企業資源規劃，很少有新公司和很少有交易正在進行。這些市場可能已經飽和了——但有些用例(如激光掃描)除外，這些用例還沒有展現出實中建築華（北京）工程技術研究院現的勢頭。技術產品的碎片化將繼續是一個問題。
在去年的分析中,只有13%的公司有一個跨越三個領域(現場執行、數字合作、後臺與鄰接)的技術解決方案。這表明大多數公司都只解決了一個非常具體的、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，超過一半的公司仍然致力於解決38個用例中的1到2個用例(見圖6)。
這種碎片化是我們從希望參與技術解決方案的公司錦鯉那裡聽到的最大挑戰之一。許多公司都是使用遺留系統和各種信息收集方法的老牌公司。缺乏用例集成是大規模技術採用的一個障礙。雖然集成不會“潤滑”技術採用的每一個方面，但它肯定代表了一條可行的前進道路，並讓技術採用的可能性加速。
人才也是整個行業高管關注的一個突出問題，這對數字化至關重要:根據麥肯錫(McKinsey)數字學院(digitalAcademy)的研究，對人才的投資將使數字化成功的幾率提高2.5倍。建築業可以忽略新技術的日子一去不復返了。麥肯錫預計，隨著該行業的技術用例和初創企業激增，投資、競爭和整合將繼續加速。
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