第 9 章
一項新的挑戰——部署(Deployments)
建造是一個領域(Construction is a field),它一方面推動社會的變遷,同時也受到該社會更廣泛趨勢的影響。舉例來說,十九世紀中葉鋼筋混凝土的發明,使我們能夠建造出更大、更強、更快速的結構——從排水系統、水力發電壩,到高速公路,再到大教堂(例如巴塞隆納的聖家堂——順帶一提,該工程在歷經約一百四十年後至今仍未完工。談到進度超期,這正是一個經典案例)。這項創新讓文明得以以過去難以想像的速度成長與進步。
這種動態同樣也反向運作:建造業會回應更宏觀的社會趨勢,並且必須調整自身以滿足不斷變化的需求與持續演進的技術。當前,建造業正回應一系列劇烈的變革,例如數位化、綠色能源,以及小批量生產;這些變革正以令人目眩的速度,徹底改變新舊產業,從能源、製造,到電信,再到製藥產業,無一倖免。
這些技術趨勢同樣正在塑造我們產業交付資本專案的方式。它們正在造成混亂,並動搖長久以來既定的做事方式。我們這些建造專業人員,必須始終站在趨勢的最前線。
舉一個簡單的例子,看看醫療照護。過去,我們會建造一座大型醫院;但隨著分散式醫療的興起,診斷、檢測與治療會在更多、更在地化(甚至是虛擬)的場域中進行。作為一家 A&E(建築與工程)或建造公司,你被要求設計與建造的內容,也會隨之改變。
引導我們如何回應這些變化的關鍵詞是:部署(deployment)。
舊有的挑戰正在被新的挑戰所取代。過去「多對一」的供應鏈問題——一次買齊所有所需物料並運送到單一工地——已不再適用。現在,供應鏈的複雜度仍然存在,但必須將材料配送到多個工地。遊戲規則已經改變:與其只做一個大型專案,我們該如何管理一千個更小的部署?
舊的挑戰正在被新的挑戰取代。
為了在 2050 年前讓全球達成淨零碳排,彭博新能源財經(BloombergNEF)在其《2022 新能源展望》中估計,到 2030 年為止,每年所需支出將超過 5.5 兆美元,並在 2040 年代增至每年 7.4 兆美元。同樣地,國際能源署(IEA)估計,未來三十年內,為在 2050 年前達成淨零碳排,所需投資將超過 100 兆美元。這還不包含為數位基礎設施所需的大量投資,因此,學會如何有效管理部署已成為當務之急。
為何「部署」更加困難,原因有三:
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你需要取得更多的許可。
過去,大型工程只需要一到兩張許可證即可;現在,你可能必須申請數十張、數百張,甚至上千張。事實上,一家大型電信公司曾指出,取得許可證是他們最大的挑戰。 -
工地地理條件更為複雜。
你必須在多個地點、許多不同的工地施工,而你的供應與物流必須能配合這樣的多點配置。 -
你必須仰賴在地承攬商及其勞動力來完成工作。
在地可能有許多不同的承攬商。你也可能必須與在地的 A&E 公司合作,因為他們與建管單位已有關係,或是持有在該司法管轄區施工所需的當地執照。
建造(Construction) vs. 部署(Deployment)
建造(Construction)
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單一地點/單一司法管轄區
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專屬設計公司
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單一許可
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依工程設計訂製(Engineered to Order)
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多個供應商供應至單一地點
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單一主承攬商
部署(Deployment)
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多個地點/多個司法管轄區
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多家設計公司
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許多許可
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通常為可在地化的標準產品
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多個供應商供應至多個地點
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多個承攬商
因此,由於地理上的分散,你現在需要一個更廣泛、更分散的人員團隊。這在財務與會計上也有影響,因為不同地區的勞動成本存在差異。例如,舊金山的一名砌磚工,其成本就高於得梅因(Des Moines)。
一種新的典範:依配置訂製(Configure to Order)
舊有、繁瑣,而且很可能即將被淘汰的方法,是為每一個工地各自進行設計。較為先進的公司則表示:「我們可以提出一個涵蓋 60–70% 的資產基礎設計,然後再進行在地化調整以完成其餘部分,也就是配合當地工地的需求。」
在地化的一項挑戰,是必須因應各地的許可要求與地方建築法規。我知道有一家公司在採用「依配置訂製」時,嘗試將其基礎設計整合進地方建築法規,結果遇到問題。除了其中一個例外,一切都進行得很順利:該公司使用紅色來標示正極導體,而他們施工的那個城市,則要求導體必須是紫色。
一個重要的問題是:在什麼時點應該採用「依訂單訂製(Configure to Order)」?而什麼時候又該採用「依工程設計訂製(Engineered to Order)」?兩者之間的中間點在哪裡?
「依工程設計訂製」是從設計產品本身開始;而「依配置訂製」則是以一個基礎設計為起點,從中選擇不同選項。舉例來說,雖然一家汽車公司可能有一個平台化設計,但可供選擇的配置卻有 10 的次方——幾乎是無限的。
在進行部署時,我們也必須學會更加關注工地條件。當你面對多個工地的地理環境時,會遭遇全新的複雜層次,問題也會層出不窮。舉例來說,如果你要建造一座氫能加氫站,你必須考量土壤條件、是否存在既有的天然氣或汽油儲槽、你是要直接導入新技術,還是存在可燃性風險、是否有水與電可用,以及儲槽將如何補充。
作為類比,想想軟體與硬體之間的差異。在軟體世界裡,你基本上可以在創意、創新、程式語言能力與硬體允許的範圍內做任何事;但在硬體世界,你必須考慮物理參數,以及其他利害關係方的要求,例如 UL Solutions(前身為 Underwriters Laboratories)等。
然而,建造一項資產不僅結合了硬體與軟體,還把一切推向另一個層次,其中包括產品本身的巨大規模、工地條件、土壤條件等等。許多來自軟體產業,甚至硬體或消費性產品產業的人,都難以理解建造所涉及的需求與複雜性。
建造一項資產不僅結合了硬體與軟體,還把一切推向另一個層次。
最近,有人解釋說……
你要如何配置生產系統與供應鏈,來製造這些東西?
首先該問的問題是:「哪些東西要買,哪些要自己做?」
接著,如果是買的,是向誰買?如果是自己做,那要如何做、在哪裡做?
在某一次先進技術的部署案例中,一家公司正為是否要興建一座超大型工廠(megaplant),或是在客戶所在地建造數座較小的工廠而苦惱。他們因為使用的是尖端技術,產生了一些獨特的安全顧慮,這類技術容易引起外國情報單位的關注。若只有一座工廠,他們可以清楚掌控誰進出設施;但若在客戶端設有多個設施或在地化據點,安全管理就會困難得多。
因此,他們必須進行一項供應鏈的成本—效益權衡:比較從集中式超大型工廠運送原料與成品的優勢,與將多個單元部署在靠近客戶、甚至直接設於客戶設施內(這在實務上相當常見)的做法之間的差異。
另一個例子來自一家能源公司,該公司過去的慣例是建造一座單一的超大型設施。後來他們發現,改為依需求建造多個設施反而更好。較小的批量/在製品(WIP)可讓公司以較少的資金投入更快取得營收。然而,興建多座小型設施也會提高工地與供應鏈的複雜度。該公司甚至開始嘗試理解:需要多少座設施、每一座的規模為何、在什麼時間點建造——若仍採用舊有的單一超大型設施模式,這些問題其實根本不需要存在。
業主也必須重新思考他們與承攬商之間的關係。若一個專案的擴展範圍橫跨多個地理區域,從事實體工程(機械、電氣、結構)的承攬商,可能無法在整個部署的地理範圍內來回移動。那麼,在有多個承攬商的情況下,我們要如何確保供應鏈能創造最佳價值?
我們再次回到汽車產業尋找靈感。3D 建模與產品生命週期管理(PLM)的進步,能教會我們許多關於「依工程設計訂製」與「依配置訂製」的差異。
例如,汽車產業大量運用「配置器(configurators)」,讓你能以基礎設計為起點,快速完成配置,而無需從頭重新設計整個產品。汽車設計工具採用參數化建模(智慧模型),當某一項變更時,所有相關項目都會自動更新,並結合以配置為基礎的設計方式。一個平台會依客戶需求與偏好進行配置(例如棕色皮革內裝、跑車座椅等),但仍是在一個標準化的平台之上建構。
最後,作業研究(Operations Science)及其相關的建模與控制工具,為解決供應鏈與多據點技術部署所帶來的挑戰,提供了有效的方法。作業研究能協助判斷:哪些要做、哪些要買,以及各自需要多少。
案例研究:Better Place
Better Place 是一家於 2007 年成立、總部位於帕羅奧圖(Palo Alto)的新創公司。他們以類似行動電話的商業模式,銷售電動車的電池充電與電池更換解決方案。他們的使命是讓全球車輛電氣化,並緩解長期以來的其中一項問題……
左頁圖說,直排)
基礎設計充電點安裝流程
(註:電氣接線盒與支架之整合)
(右頁上方圖說)
左:基礎設計充電點
右:新版本充電點
(註:電氣接線盒的解耦)
接著,在更晚一些的時間點,例如當下一代充電點推出時,舊的充電點便可以在不影響既有基礎設施的情況下被移除並快速替換。
同時,在流程面向上,我們引入了如何運用擴增實境、雷射掃描,以及以限制條件為基礎的自動化工程工具,來取得一個既有場址,並讓電腦自動完成設計配置。
借鑑「依配置生產(configure to order)」的概念,我們讓電腦依據充電點的數量、負載需求,以及這些充電點所需之基礎設施尺寸與管線路由,自動完成設計配置。
這些充電點可以安裝在停車結構的牆面上,或沿著街道或人行道,以類似立柱的形式設置。
接著——同樣運用五大槓桿——我們分析在任何特定時間點,為了支援此一充電點設計與製造計畫,以及基礎設施部署以接收充電點,我們將會擁有多少產能與在製品(WIP),其依據是即將產出的庫存狀況。
在此階段,我們已能將原本需要十天與四百個工時的流程,縮短至一天與四十個工時!這一點並不令人意外——
如果你真正理解並實際應用基礎的專案生產管理(project production management),那麼這一切其實並不令人意外。
結論(CONCLUSION)
核心觀點在於,多數主要產業中「事情是如何被完成的」正在改變,這導致專案規模變小、跨多個場址執行、涉及更多利害關係人,而且這類專案的數量也正在增加。基於多種原因,這與管理一個大型單一專案有著非常不同的特性。
這樣的轉變帶來了更為複雜的供應鏈問題,也迫使我們面對一些棘手的問題,例如:部署的地理分布該如何因應,以及當工作是在分散且去中心化的地形中執行時,應該如何處理勞動力需求。
鑑於建造活動正從「大型且集中式」轉向「較小且去中心化」,而建造業在支撐社會運作所需基礎設施中扮演著關鍵角色,因此它也必須隨之調整。綠色能源與遠離化石燃料的趨勢、數位化與網際網路,以及小批量生產,正在重新塑造人類生活與經濟活動的樣貌。舉例來說,與其由一座大型工廠大量生產同一種產品,不如在較小、在地化的設施中製造客製化產品。這將會成為二十一世紀的主流生產模式。
因此,大型單一建造專案相對於小型部署型專案的比例將會下降。直到目前為止,建造活動多半仍是規模龐大的單一專案,但隨著能源轉型與數位化的推進,我們預期未來將會朝向更多「部署型」模式發展。
在下一章中,我們將更深入地探討建造業的未來——以及當今新興科技將如何重塑明日的建造產業。
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