【Construction x Big Data】一個裝在吊勾上的飛碟,能為營建產業帶來什麼價值?

 近來在工廠運營領域,投入精實管理進行改善的工廠是越來越多(恭喜江守智顧問生意興隆!),但對於台灣的營造業而言,投資於數據化營運改善的案例並不多見,主要原因有:

Turner x Versatile

1. 每棟建築設計都是獨特的,且每個案場的包商不同,改善的效益難以延續
2. 工作拆分給專業包商進行,要跨包商整合不容易
3. 再加上工地環境惡劣不利於數據採集

不過,這些投資真的沒有價值嗎?或者反過來說,在什麼樣的情況下投資會有價值呢?今天,我們先來看一個國外的案例,看看有沒有什麼我們可以參考的地方。

全美最大的營造廠Turner Construction(ENR 2021 Ranking)和新創公司Versatile合作,採用了該公司的CraneView產品安裝於塔吊吊鉤頂部,蒐集塔吊使用的相關數據,進而分析並想辦法改善塔吊的使用效率。下面是Turner發佈的介紹影片:


看完影片介紹,相信大家心裡一定馬上能夠想出無數的問題點,我直覺想到的限制會是建案一定要是超高樓層鋼結構。首先,塔吊的工作一定得是瓶頸,否則提升塔吊利用率的意義不大;再來,標準層夠多的情況下,改善所獲得效益才有辦法最大化;最後,包商和工班必須非常穩定,否則中途不斷換人的話熟練度自然無法提升,那就更不用提改善了。

影片中共有三個建案,加上Turner第一個試驗CraneView的建案Navy Building in Manchester Pacific Gateway,這邊我們可以來看一下這些建案的概要情況。

案例介紹

首發試驗建案:Navy Building in Manchester Pacific Gateway(San Diego, California, USA)


 業主&設計:Manchester Pacific Gateway, LLC/Gensler
 規模:地上17F(76.2m)/地下2F,樓地板面積34,600㎡
 功能:辦公空間
 結構:SC造
 工期:2018 ~ 2020
 契約金額:$174M  = 78億新台幣


根據ENR的報導,Turner的工程師在這個案子利用CraneView收集吊車利用率的數據後,發現每次PC外牆板進場後都要先用塔吊調整到正確的方向,才能再起吊安裝。發現這個問題後,Turner雇用了一台專用堆高機將PC外牆板先翻面,於是節省了超過24個工作天的塔吊工作量。

宣傳影片建案1:The Eleven West(Oregon, Portland, USA)

    業主&設計:Downtown Development Group LLC/ZGF Architects
 規模:地上24F(88.5m)/地下4.5F,建築面積1860㎡,樓地板面積38,000㎡
 功能:複合式(1F商場、2-7F辦公空間、8F以上住宅)
 結構:RC造
 工期:Feb-2020 ~ 2023年初
 契約金額:不明

依據影片中所提,Turner工程師依CraneView數據分析後調整了吊掛的綑紮方式,並請各包商吊掛前預先捆紮好材料,每次吊掛節省了90秒的時間,假設工程中總共有一萬次吊掛,那麼就節省了90萬秒的時間,約等於10.5個工作天的塔吊工作量。

宣傳影片建案2:Wexford One uCity Square(Philadelphia, Philadelphia, USA)


 業主&設計:uCity Square One Owner, LLC/ZGF Architects
 規模:地上13+2F(76.2m)/地下1F,建築面積3000㎡,樓地板面積36,100㎡
 功能:複合式(1F商場,2F以上辦公空間及實驗室)
 結構:SC造
 工期:Q4-2019 ~ Sep-2022
 契約金額:$280M  = 78億新台幣



依據影片中所提,Turner用CraneView來紀錄更新鋼構進度,所以工程師就不用紙本一個一的點今天吊裝了幾支樑,節省了7-10小時工程師人力/每周,推估吊裝工期一年的話就是52*10等於520人時。

宣傳影片建案3:我找不到...求對西雅圖街景熟的大大提示(Seattle, Washington, USA)

 業主&設計:不明
 規模:從影片目測地上20F以上,建築面積有5x6個span推估約2000㎡
 功能:推測為辦公空間
 結構:SC造
 工期:不明
 契約金額:不明


依據影片中所提,Turner利用CraneView數據分析鋼筋最佳預組方式,將鋼筋綁紮時間減半,縮短標準層循環工期30%。

總結來說,前三個Case中有被報導、藉由數據分析獲得的效益分別是24個塔吊工作天、10.5個塔吊工作天、520工程師人時,可以說成效並不顯著;何況PC外牆板用塔吊調整方向浪費了塔吊時間,這個應該是滿明顯不需要收集數據就能發現的事情。我認為這和所選的案例都不是超高樓層鋼結構有關係;而改善了塔吊效率的同時也顯而易見地付出了其他成本,所以就前三個案子看來,CraneView的數據分析還沒有發揮出該有的效益。而最後一個在Seattle的案子,雖然是SC造而且應該是四個案子裡面總高度最高的,並且藉由CraneView獲得了降低30%標準層循環工期的效益-非常優渥的回報。但影片中所提到的改善方式卻是鋼筋預組,但在只有樓板Deck需要綁鋼筋的情況下,難以想像藉由鋼筋預組能獲得如此大的效益,況且預組後從吊料平台往內的運輸也是個問題。


市場需求

就精實管理的角度來看,當生產能力提高後可能的兩種狀況:

1. 市場有需求,增加產能即是增加利潤
2. 市場無需求,降速生產節省人力、增加餘裕和品質穩定度

那麼就狀況一來說,營造業的市場對「快速完工」有沒有需求呢?業主們對於「縮短一個月工期」願意多付出多少成本呢?早期電子業起飛的年代,為求快速建廠完成快速開始生產(賺錢),那時候的業主絕對是願意付出相當的成本來換取提早完工的。然而,也因為要求快速完成建設,一般電子廠的樓高都不會太高,傾向直接採用移動式吊車進行安裝,當然標準層的層數也不會太多;在這種情況下,需要收集大量數據再加以分析改善的CraneView可能是緩不濟急。而對於豪宅、商辦的業主來說,縮短工期的收益可能又更小,自然投資在數據蒐集的意願就不會太大。


而針對狀況二,根據Arcadis 2021的全球營建成本指數報告,費城與西雅圖平均約在125%(阿姆斯特丹定為100%),而接近San Diego的洛杉磯則略低約在110-120%之間;台灣沒有列在表上,但保守推估應該比中國各城市略高一些,以60%計算(東京為130%以上)。雖然這份報告應該包含人力和物料的成本,但可以大略看出,美國的營建成本至少是台灣的兩倍以上。

以Turner目前所實施的案例中,除非塔吊在美國的每月租金高出堆高機的十倍以上,否則CraneView對於成本節省的效益可說是微乎其微,就更不用提成本指數較低的台灣了。同時,正如大家所知道、Turner的工程師也提到的;要進行改善,首先營造廠和包商要有穩定的良好關係,否則在包商不願意配合的情形下,所有的改善都是空談。


相信與大家的直覺相同,在台灣的營造業目前大數據的利用空間並不大;短期內要改善工作效率,給予包商合理的報酬以換取穩定且順暢的工作品質、加上營造廠流暢的工作安排是重點。但長期而言,在營建基層人力漸漸不足的趨勢下,人力資源會成為公司能夠接案的瓶頸;而如何運用更少的人力完成專案,也許正是數據分析能夠提供的競爭優勢來源。保持開放的心胸來面對科技發展與國際潮流,是企業永續生存的關鍵之一。


備註

Turner Construction Company:1902年由Henry Chandlee Turner創立於紐約,第一個案子是一座位於布魯克林的混凝土保險庫。1972年股票上市,1999年被德國最大的營造廠Hochtief以3億7千萬美元的價格併購。近年來於ENR美國本土營造廠排名不斷前進,並於2021年超越Bechtel成為美國最大營造廠(海外工程不計入)。代表工程有:聯合國秘書處大樓林肯表演藝術中心麥迪遜廣場花園等。

Versatile:由Meirav Oren、Danny Hermann、Barak Cohen及Ran Oren共同創辦於特拉維夫(Tel Aviv, Israel),目前在Tel Aviv及加州Los Altos設有辦公據點。主力產品為CraneView,提供營建數據蒐集與分析服務,並與美國大型營造廠如Turner Construction、Gilbane Building Co.等合作共同開發大數據於營建領域的應用。於2020年獲選為世界經濟論壇Technology Pioneers之一,並於2021年獲得B輪融資共8千萬美元。


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