拉丁美洲和加勒比地区如何释放其数字化潜力

Employees work on the terminal foundations at the construction site of the new Mexico City International Airport in Texcoco on the outskirts of Mexico City, Mexico February 1, 2018. REUTERS/Carlos Jasso - RC1A57295560
Building Information Modelling could transform large construction projects in Latin America.Image: REUTERS/Carlos Jasso
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拉丁美洲和加勒比地区(LAC)如何借鉴其他国家的经验,加快其建成环境和服务业的数字化进程,以推动创新先进城市服务,通过对新建和现有基础设施及房地产资产进行数字化?

拉美及加勒比地区超过80%的人口居住在城市,而1950年这一比例为40%。

2014年城市人口比例及拥有至少50万居民的城市聚集区分布情况。Image: 联合国,《世界城镇化展望:2014年修订版要点》

拉美及加勒比国家的城市化水平位居全球前列,但数字化水平却处于最低之列,技术采用率与其他市场相比也非常低。下图表明,该地区已落后于全球趋势。

数字化指数、技术采用率与城市化之间存在正相关关系。然而,拉美国家在这两个方面均表现不佳。Image: BBVA

然而,根据美洲开发银行(IDB)的观点,互联网为拉美及加勒比经济体带来了新机遇,使其生产效率更高、创业机会更多,并推动了包容性经济增长。

美洲开发银行近期的一份报告认为,拉丁美洲的贸易格局不太可能不受当前数字革命的影响,互联网带来了关键益处,包括“使买家能够在全球任何地方找到并评估卖家,互联网缩短了几个世纪以来限制可见性的地理距离”。美洲开发银行指出,互联网可通过四种方式塑造拉美贸易格局:

1. 服务贸易的扩大

传统上,拉美以制成品和大宗商品出口著称,2000至2013年间,拉美及加勒比地区的服务贸易几乎翻了一番。互联网在服务业变革中发挥着日益重要的作用,推动了该地区金融、物流和教育等服务的跨境贸易。应用程序开发平台使本地初创企业能够创建自己的全球科技公司,并向全球客户出口应用程序和数字服务。在线微型任务平台正在拓展拉美自由职业者和小企业参与“任务贸易”的机会。

2. 出口增长与出口多元化

互联网正在增加拉美企业的货物贸易。例如,易贝(eBay)的数据显示,在智利,100%的网络卖家都有出口,平均面向28个不同市场销售,而智利线下企业仅有18%有出口,且通常只出口到两个市场。其他拉美市场也呈现类似的模式。随着越来越多的拉美企业能够开设网店,并在美客多(MercadoLibre)和阿里巴巴等电子商务平台上开展买卖,该地区拓展小企业贸易的前景倍增。

3. 精简贸易与供应链

互联网不仅使企业能够开展更多贸易,还能优化贸易,包括精简物流、获取外国市场情报、办理支付和获得融资、了解贸易合规信息,并全面改善跨境贸易与交易的各个环节。借助网络和各类平台,企业可以发掘一流供应商,并在全球范围内比价选择最优交易。这是有益的:研究广泛表明,能够以世界价格获取各类商品和服务投入的企业,其生产率和竞争力往往更强。

4. 真正的区域性小企业与初创企业

互联网使“原生数字”企业能够在短时间内相继进入多个市场。全套即用型互联网工具和应用程序使企业能够即时翻译其网站和社交媒体内容、将服务瞄准新市场、了解消费者在哪里搜索其产品,并为其品牌建立本地粉丝群。借助基于云的工具,拉美创业者可以迅速建立全球业务布局,运营从电子商务网站、银行到基因组学公司等各类业务,并且无需自建IT基础设施即可每秒处理数百万次请求。因此,与传统行业相比,资本支出更少,进入新市场的壁垒也低得多。即便是传统行业,也越来越多地利用互联网来管理全球沟通、对接供应链并实现跨境协作。

将挑战转化为机遇

为在拉美发展数字化先进城市服务、增加出口、精简供应链并推动数字创业,所需的基础设施和房地产资产同样需要实现数字化。

只有建成环境的集成数字孪生,才能通过传感器和执行器将终端用户与实体及虚拟资产相连,从而充分释放基于虚拟成果的服务供给潜力。因此,如何鼓励数字、建筑和城市服务行业协同合作,推动必要的转型,使拉美未来的公民能够享受世界一流的服务和机遇?

要改善我们的建成环境并释放先进城市服务的潜力,有两个关键问题:

1. 我们如何更好地建设资产,以及如何升级现有资产?

2. 我们如何确保为未来建设合适的资产?

第一个问题是建设方面的挑战。我们需要按时、按预算交付并达到预期性能的资产。目前该行业较为分散,未能在技能和机械设备方面加大投资,任由自身被市场商品化,却未能使自身摆脱商品化。

大多数客户并非行业专家,只能以价格作为衡量性能的标尺,这推动了“逐底竞争”,质量和投资日益变得难以负担。该行业必须转型,无论是在数字领域还是在产品领域,否则颠覆将来自数字和制造行业。当前模式无法支撑社会和经济基础设施的需求增长速度。

第二个问题与该行业几乎无法从错误中吸取教训的能力有关。我们需要分析资产的性能,以及公民如何使用其提供的服务,以确保我们能够投资于实现预期成果的新资产。建成资产往往是一台非常复杂的机器,且通常由更加复杂的人群使用,但我们未能系统地衡量服务和消费者如何使用资产,以及资产在服务中的表现。这是数字行业将占据优势的领域。当资产和服务的糟糕表现暴露无遗时,由此带来的机遇和透明度将推动经济行为和公共行为的改变。

要将数字化建成环境变现,需要更好地理解资本设计与创造新基础设施能力的交付过程之间的关系。采用监测运营和维护成本的数字模型,全生命周期考量会变得更加透明,并确保大多数现有资产对社会和经济结构产生积极影响。

安永(EY)已在英国市场实现了这一目标。作为英国政府持续支持数字化转型的一部分,其协助提供了价值1.7亿英镑的行业协议,该协议于2017年12月预算中宣布。

安永对英国建筑、运营和服务市场的分析(2017年)。Image: 安永/ONS、gov.uk、Gazprom、Facilities Management Journal、Arcadis

由于城市化在解释数字产品和新型先进城市服务的需求方面发挥着重要作用,拉美地区可以利用其较高的城市化水平来提高数字化应用率,进而改善智能互联资产的交付,以增强区域经济。

要成功实施,必须彻底改变社会和经济基础设施及房地产的规划、建设、维护和使用方式。建成环境的数字化可能会彻底改变我们在服务供给方面的创新方式,以及我们建设和交付基础设施和房地产资产的方式。

据彼得·马登(Peter Madden)所言,,前未来城市催化剂(Future Cities Catapult)首席执行官,该机构是城市创新领域的国际专业中心:“这些服务的市场是巨大的。随着城市化的速度和规模在全球城市中为服务和集成解决方案创造了前所未有的需求,仅未来十年,对城市及其基础设施的投资就可能超过20万亿美元。”

在全球范围内,目前将数字工具、标准和流程应用于建成环境的努力高度分散。虽然建筑师、工程师和承包商等上游利益相关方日益使用建筑信息模型(BIM)来改善协作,但下游参与者则在试点基于物联网、智慧城市和数据驱动的解决方案。

然而,这些举措尚未整合:数据共享不足,应用场景范围有限,并且缺乏开放平台。跨资产、行业和全生命周期的流程驱动型集成BIM可以释放巨大价值,并创造新的先进城市服务。世界经济论坛的一项新的全球倡议将致力于组织所需的多利益相关方对话;将制定政策和实用见解,通过数字技术从现有建成环境中挖掘更多产能;并将通过试点展示数字化建成环境的开放平台理念。

借鉴全球经验,在本地区实现跨越式发展

拉美市场的优势在于能够观察一些在该领域率先行动的国家,以确保收集所有相关经验,为未来的干预措施提供参考。以下是全球范围内反复出现的主题:

1. 通过系统性领导实现变革

需要一种新型领导者,推动解决国家和基础设施行业生产率低下的挑战,从单一资本支出决策转向打造端到端的“先进城市服务”(AUS)方法,将市场的供给侧与需求侧联系起来,最终解决系统性城市问题和全球挑战。

关键问题在于,要实现这一目标需要哪些系统(或系统之系统)和文化变革?未来需要具有远见、创新性、灵活性和适应性的集体领导。在此背景下,系统理论通过聚焦所有个体之间的动态互动来重新界定领导力,解释了在特定条件下这些互动如何产生有希望的成果。加速解决社会最紧迫问题所需的深刻变革,需要独特的领导者。近期组织行为学文献将他们称为“系统性领导者”,即能够带领组织、系统、行业、社群乃至国家实现变革的人。

2. 以多利益相关方方式打破壁垒

将决策者、规划者、设计师、(软件)工程师、建筑师、数据管理人员、建模人员、AUS服务提供商、金融家、投资者、维护人员、承包商、各工种及供应商和制造商聚集在一起,以理解浪费和价值如何显现,并加以显著更好的管理。我们需要动员能够打破壁垒、改变基础设施和建成环境相关行业保守文化的关键利益相关方,提高对这一新方法必要性的认识。

PalaceXchange项目利用技术促进跨壁垒协作。该项目建设了一座民用建筑,包括三层高的民政/图书馆空间。通过一座新的人行天桥,它与下方一个拥有530个车位的多层停车场相连,其中包括三个休闲用途区域。项目新增14000平方米零售空间,设有22间商铺,以及6038平方米的休闲和文化场所,并连接了该镇最主要的高街零售商。

承包商Costain希望改进其流程,以在设计过程中减少浪费,交付高质量的最终成果。客户ING Real Estate热衷于充分利用各类技术和方法,促进信息交换与协作,提高建设流程效率并降低运营成本。客户和承包商认为,BIM有助于改善空间协调,并以更少的信息请求(RFI)产出质量更高的信息。影响分析的结果足以使Costain和Reid Architecture承诺在本项目及其他项目中实施BIM方法。他们认为,空间协调改善带来的主要益处是项目比预算低10%完成。团队中的一些成员已采纳这些原则,并在后续项目中使用了BIM。

这里的关键在于数字技术与集成化全生命周期方法之间的联系。两者相辅相成、互相强化。通过在设计、建造和运营全过程采用全生命周期视角,就有可能设计出建造更快、成本更低、更安全,并在运营时更符合用途的资产。数字技术使之成为可能。例如,利用虚拟现实进行设计审查,可让各方审阅资产实际的外观和体验,并据此改进设计。展望未来,还可以利用机器的算力运行多次迭代,以找到在运营成本或建设速度等任何所需产出上达到最优的设计。

3. 以人为中心的设计及基础设施即服务

聚焦于对市民、未来客户和社会的需求与利益(如幸福感、长寿、效用提升、目标感等)产生积极影响,以将卓越设计融入先进城市服务的交付中。必须采用以人和社会为中心(又称同理心设计)的方法,以更好地界定支持智能、适应性强、灵活的基础设施和建成环境资产项目的需求。必须采用基于设计思维的新流程,以产生有前景的创意,评估资产的价值创造潜力,并为支撑先进城市服务的资产开发和验证稳健的商业模式。考虑到我们甚至可能无法想象未来90%的先进城市服务,其潜力相当可观。

4. 将行业转变为智能业务

为在基础设施和建成环境生态系统中应用创新的关键成功因素,在战略性多利益相关方对话中,必须从三个维度分析先进城市服务的创新:

⦁ 通过聚焦愿景、文化和人才来激发创新;

⦁ 通过设计产品平台、概念验证、试点和原型以及战略合作伙伴关系,将创意转化为现实;并且

⦁ 通过加速商业模式创新、引入替代性合同模式以及主动塑造监管,在市场中取得成功。

5. 将公共部门转变为智能政府

政府可以扮演三种灵活敏捷的角色,以推动基础设施和建成环境生态系统中创新的采纳:

⦁ 成为智能监管者,协调和改革法规、规范及公共采购,朝着快速、敏捷、灵活且以绩效为基础的框架迈进

⦁ 成为长期战略规划者和孵化器,通过引入创新议程、增加建成环境领域的研发投入,以及提供必要的种子资金来释放创新机遇

⦁ 成为具有前瞻性的项目业主,拥抱鼓励创新的文化、全生命周期视角、替代性采购模式以及数据分析。

英国政府通过其《2011-16年建筑战略》及后续的跟进计划,率先推动了一个行业的大规模转型。该政府战略为成本、碳排放、项目进度和出口设定了明确目标。它利用采购战略来实施该战略,通过明确的客户“雇主信息要求”,向行业清晰说明资产交付时须提供的数据规范。该计划得到一系列配套措施的支持,例如“软着陆”(用户和运营方参与及支持计划)、项目银行账户(确保中小企业及时获得公平付款的机制)以及替代性采购方式。2014/15财年,公共部门的项目节约额占资本支出的8%至12%。

6. 促进公私合作

为识别具体项目、原型和试点研究以供应用。在结合公私合作与数字孪生方面的一个先进范例是卡罗林斯卡医院及斯德哥尔摩的卡罗林斯卡研究所,这是一家享誉全球的医疗机构。

2010年,新卡罗林斯卡索尔纳(NKS)医院开始施工。总投资30亿美元,合同期延长至2040年,该项目被认为是全球规模最大的医院公私合作项目。建成后,该医院将拥有超过12,000个房间、35间手术室和17台磁共振成像(MRI)设备。

该项目旨在树立患者护理、医疗与研究一体化、适应未来需求和可持续发展的新标准,涉及施工过程以及运营和维护(O&M)中的诸多创新。

关键创新在于开发并使用先进的建筑信息模型(BIM),该模型将贯穿整个生命周期使用。模型完成后,其对象清单将包含约100万个项目,施工人员、项目经理或承包商可在任何地方访问。若没有“数字缺陷检查”(即在交付前通过虚拟整改清单识别潜在问题并进行沟通),建筑的顺利交付根本无法实现。

但最好的还在后头。BIM模型的最大潜力将在运营和维护阶段得以实现,借助预测性维护、更快速的维修和优化的设施管理,使该阶段尽可能高效。这包括29台自动导引车,它们将在医院内部以及各建筑之间自主运输物资,并以BIM模型作为“地址簿”。此外,该医院建设在可持续性方面树立了新标准(气候中和、LEED金级),并利用整间房间的预制技术以便利物流并加快施工速度。这29台自动导引车将自主完成每天约1600次运输。

行动呼吁

数字化的影响在建成环境生态系统中推进缓慢,但随着一些重要参与者的早期举措,人们已认识到其潜力,颠覆性影响也开始显现。然而,要使拉美国家及时抓住这一机遇,它们需要通过多项干预措施激励市场,为新企业创造机会,为社会提供可持续、可负担并满足人类需求的资产。

世界经济论坛2018年年会上,主要行业领先企业的首席执行官将三项转型要务列为优先事项:吸引新人才并提升技能,以释放沉寂的数字市场,在建成环境价值链中实现整合与协作,并采用先进技术实现规模化应用。

此外,运营方和服务提供商应开始收集有关资产性能和使用情况的数据,以向客户提供结构化反馈,并为未来干预措施提供依据。在可能的情况下,应将这些数据作为开放数据提供,以鼓励数字市场创新者开发新解决方案。

此外,应鼓励制造业大规模进入市场,以增加选择并提升质量,同时降低价格。公共部门应采用促进资产按时、按预算交付的采购模式。同时,对私营部门的考量应与一组优选产出的绩效挂钩。这有望促进资产全生命周期的创新和效率提升。建筑行业应受到激励,按时、按质量、按预算“妥善交付资产”,并日益实现规模化。他们所使用的组件应变得智能化。

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