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以AECOM為例,基礎設施行業如何平衡風險與創新?

  • 分類:行業動態
  • 作者:
  • 來源:筑通社
  • 發布時間:2020-08-27 14:58
  • 訪問量:

【概要描述】大型基礎設施建設項目往往預算有限、交期緊張,因此業內企業向來注重的是改善運營,而不是追求創新。然而人們逐漸認識到,創新是保持競爭力的必然要求。?

以AECOM為例,基礎設施行業如何平衡風險與創新?

【概要描述】大型基礎設施建設項目往往預算有限、交期緊張,因此業內企業向來注重的是改善運營,而不是追求創新。然而人們逐漸認識到,創新是保持競爭力的必然要求。?

  • 分類:行業動態
  • 作者:
  • 來源:筑通社
  • 發布時間:2020-08-27 14:58
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大型基礎設施建設項目往往預算有限、交期緊張,因此業內企業向來注重的是改善運營,而不是追求創新。然而人們逐漸認識到,創新是保持競爭力的必然要求。
 
如今,城市的基礎設施建設正面臨著前所未有的壓力。聯合國預計,到 2050 年,全球城市人口比例將達到三分之二。即使這一預測可能受到新冠疫情影響,但供水、公共衛生以及交通服務方面的需求仍會不斷增長,人們對于住房和工作場所的需求更是如此。與此同時,隨著利潤空間越來越小,氣候變化導致需求也變得不穩定。一切照舊已經沒有出路。
 
對水務、交通和商業房地產這些向來注重風險規避的行業來說,改頭換面并非易事。從規避風險轉變為勇于冒險,這是一項難度不小的挑戰。對于某些行業來說,即便是極小的失誤也可能付出巨大的代價,因此自然會對有悖于傳統做法的行為慎之又慎,尤其是那些必須為失誤負起責任的人。
 
在下文中,我們將從三個方面深入探討 AECOM 為協助客戶更好地開展業務而進行的創新,并重點介紹在創新過程中吸取到的經驗教訓。
 
水務
 
到目前為止,水務行業在創新方面的紀錄好壞參半。盡管投入了大量的研發資金,卻遲遲未見技術知識轉化為實際價值。但水務行業面臨的諸多挑戰意味著,這一切正在發生改變。在下文中,我們將以一個由環境需求驅動創新的項目為例。
 
除藻技術
 
 
每到夏天,不少江河湖海的表面都會被綠色的藻類覆蓋。這些藻類以水中的氮和磷為養分,借助陽光的能量迅速生長繁殖。但問題是,它們死亡后會釋放毒素,從而對公眾健康造成威脅。這種有害藻華 (HABS) 不僅會提高飲用水的處理成本,還可能對人類、動物、水生態系統和地方經濟造成嚴重影響。僅在美國,有害藻華每年造成的損失就高達 10 億美元。在人口增長和氣候變化的共同作用下,有害藻華爆發越來越頻繁,規模越來越嚴重,持續時間也越來越長。例如,氣候變化所導致的洪水和颶風將肥料中的養分帶入湖泊和河流,助長了藻類的繁殖和生長。
 
2016 年 7 月,奧基喬比湖 (Lake Okeechobee) 內富營養化水體流入沿海水域,導致有害藻華形成,海灘被關閉。為此,佛羅里達州州長里克·斯科特 (Rick Scott) 宣布進入緊急狀態。長期居住在佛羅里達州的AECOM 地質學家丹·利維 (Dan Levy)認為這場危機體現了一種新的發展趨勢。
 
盡管相關研究已經持續了幾十年,但佛羅里達州的有害藻華問題仍然缺乏有效的長期解決方案。同大多數有害藻華問題一樣,癥結就在于沒有任何機構愿為此負責,這使得清理工作的資金來源難以確定。
 
利維介入后的第一步就是對當前的除藻技術進行評估,但發現其作用有限,而且會對環境造成不利影響。應用最廣泛的除藻技術是硫酸銅殺藻劑,這種藥物可以殺死藻類,但卻會釋放磷,而磷正是藻類生長所必需的營養物質之一。
 
因而,除藻后的第二天,藻類又死灰復燃,甚至變得更加頑強。為此,利維嘗試通過物理方式清除藻類生長所需的關鍵營養物質,同時又不破壞環境。他組建了一個環境專家小組,開始探索溶氣氣浮除藻技術。在佛羅里達州進行的試點結果表明,這一方法確實有效,且可以實現規?;瘧?。
 
兩年后,佛羅里達州的海灘再次在旅游旺季關閉了兩個半月的時間。州長斯科特意識到,這將對佛羅里達州經濟造成毀滅性影響,于是宣布進入緊急狀態,允許李縣 (Lee County) 和馬丁縣 (Martin County) 兩個重災區采用 AECOM 的除藻技術。同時,根據美國的《水務基礎設施法案》(Water Infrastructure Act),美國國會決定撥款支持有害藻華的研究和緩解策略。
 
此外,美國陸軍工程研究發展中心 (ERDC) 發起的 HABITATS 項目研究也向AECOM 尋求了支持和幫助。去年夏天,HABITATS 項目中的關鍵元素在奧基喬比湖進行了試點測試,并被證明卓有成效。
 
而佛羅里達州和紐約州則計劃在今年進行更多的實地測試,設法將回收的藻類轉化為生物燃料。在過去三年里,AECOM 的科學家們已通過數據證明,我們的除藻技術平臺可以有效去除 95% 以上的磷、82% 的氮和 97% 的微囊藻毒素。這一過程中產生的藻類生物質原料還可轉化為生物燃料和商用生物發泡產品,從而為綠色經濟提供助力。該系統還可以減少進入水體中的營養物質,有效防止有害藻華問題再次爆發。
 
交通
 
大型交通基礎設施項目往往充滿了復雜性和不確定性,在經濟、環境、技術、管理、政治和法律等方方面面出現問題的可能性很大。這就難免會讓此類項目的推動者和投資方對創新慎之又慎。同時,為了實現可持續發展,在進行這些交通基礎設施項目時,還必須滿足未來的發展需求。這就需要高瞻遠矚的領導力、令人信服的論據、創新的思維以及行動和學習的能力。
 
重塑隧道
 
 
隧道施工是土木工程項目中最復雜的工作之一。隧道不是簡單的挖掘,而是需要考慮周圍巖石或土壤的屬性,以及通行人員和車輛的重量對隧道結構各個部分的影響??傊?,這是一個復雜到難以想象的過程,但好在數字技術正在改變這一切。
 
利用 3D 建模和虛擬現實技術可以讓人們對隧道有一個更加直觀的認識,特別是非專業人士,比如項目資助者或普通民眾。另一方面,對于處理此類復雜項目的工程師來說,新技術的出現大大縮短了修改設計時更新所有相關設計部分所需的時間。
 
在新西蘭的奧克蘭,AECOM 被任命為 Link Alliance Consortium 成員之一,負責奧克蘭的環線鐵路項目 (CRL)。該大規模項目將在位于市中心下方 42 米處,建設一條長 3.45 公里的雙隧道地下鐵道,預計 2024 年通車,將提高奧克蘭的鐵路運力一倍。(Link Alliance Consortium 成員包括 主要承包商Vinci Construction Grands Projects、Soletanche Bachy International 和 Downer,以及 AECOM、WSP-Opus 和 Tonkin & Taylor 等設計公司。)
 
在解決方案中,AECOM 采用參數化建?;蚴褂孟嚓P算法,自動生成數字模型。參與該項目的 200 多名設計師和工程師組成了八支項目團隊,分別在不同的地點開展工作。因此,如何協調他們的工作,確保所有人都按照最新的設計來開展工作,就成了管理團隊面臨的巨大挑戰。
 
AECOM 的數字工程團隊非常清楚,項目團隊需要實時分享、問詢和審查最新的設計信息。為此,他們著手創建了一個共享數據環境,其中包含 50 種不同的數據模型,可以通過單一的網絡位置進行訪問,無需安裝額外的軟件或硬件。
 
他們將傳統的 BIM 建模過程與參數化設計相結合,使模型可以通過內部邏輯參數實現自動更新,無需工程師或建模師手動操作。得益于這種結合,CRL 隧道設計的建模時間從幾周大大縮短至數小時。
 
這是參數化設計有史以來第一次用于隧道施工。AECOM 的數字工程團隊正將這些技術應用到 CRL 項目的其他部分。
 
建筑施工
 
盡管建筑業對數字技術的應用起步較晚,但該行業正在奮起直追,開始嘗試使用基于云計算的工具。這是因為 5D 建筑信息模型 (BIM)、數字協作與數字移動、物聯網以及高級數據分析可以大幅簡化流程,省錢又省時。
 
優化協作
 
從西半球最高建筑“世貿中心一號樓”,到位于拉斯維加斯大道核心地帶的美國史上最大私人房地產投資開發項目“城中城”,AECOM Tishman 締造了許多舉世聞名的地標性建筑,在過去的一百多年里,參與打造的建筑面積超過 15 億平方英尺。
 
多年來,AECOM Tishman 利用自己的豐富經驗,不斷開拓創新。隨著 3D 建模軟件能力的提高,AECOM Tishman 團隊開始研究如何利用這項技術來減少高層建筑的機械、電氣和管道 (MEP) 基礎設施規劃中經常遭遇的瓶頸。MEP 基礎設施如同建筑的中樞神經系統。為了保證效率,所有系統必須協同運行,這需要在施工過程中進行大量的協調。
 
鑒于過去的經驗,項目最關鍵的階段之一是在獲得專業承包合同之后的施工圖開發階段。這一階段通常由施工管理團隊帶頭,參與者包括設計團隊以及來自各個相關專業承包人的細部大樣制圖人員和草圖制圖人員。
 
整個團隊通過協作,解決沖突,并開發出一套完全協調的施工圖,以此作為高效施工的參考。但該過程耗時良久,需要不斷協調,獲得各個利益相關者的認可,因此導致這一階段經常成為項目實施的瓶頸。
 
AECOM Tishman 意識到,如果在專業承包合同授予之前進行協調,就可以顯著改善施工圖開發過程,并把這種協調在成本和進度方面帶來的優勢納入到投標文件,然后在采購過程中加以實現。
 
利用可加強協作和加快驗收的 3D 建模軟件和其他軟件平臺,我們建立了一個名為 OneDesign 的專有流程。事實證明,OneDesign 確實能為我們的客戶節約時間和成本。
 
在近期我們參與的多個曼哈頓商業大樓項目中,OneDesign 將數百萬美元的承包商的投標范圍縮小了 50% 以上,這加強了價格的確定性,并幫助客戶更快地鎖定更有利的融資條件。OneDesign 還可確保施工文件明確統一、易于執行,避免施工過程中出現現場沖突。
 
就像許多偉大的發明一樣,事后看來,解決方案似乎很簡單。但復雜之處在于它的執行,這就要歸功于BIM 技術。首先,許多子流程必須同時進行,以確保設計-投標-建造的關鍵角色、職責和責任。其次,OneDesign 還要求用戶能熟練地運用技術,對精確安排過、無法輕易復制的協調過程進行管理。
 
人才投資
 
 
為了防止過分謹慎的態度扼殺創新,在創意還不足以落地前,AECOM會對創意以及提出創意者給予充分保護。作為行業創新者,AECOM一直在思考如何自我改進。
 
為了鼓勵熱衷于創新的同事們,我們推出了一項工具:Mindblazer,征集所有可改善AECOM 項目的技術運用、創新和協作的想法。在公司內部,我們每三個月舉辦一次創意征集活動,任何員工都可以參與,且有兩周時間去準備。我們期待能看到那些可以滿足迫切需求和/或帶來變革性影響的全新創意。
 
員工是我們最寶貴的資產,因此為他們提供一個有利的環境,允許和鼓勵富有創意的想法是我們的使命。我們認為,即便并非所有的創意都能實現,創新思維的過程卻能帶來更多益處。
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