Kỷ nguyên công nghệ mới trong ngành Kỹ thuật và Xây dựng

Công nghệ đã tạo ra sự biến đổi ở tất cả các giai đoạn của quá trình xây dựng và kỹ thuật áp dụng trong xây dựng. Bài viết này chúng tôi sẽ tổng hợp lại tất cả những công nghệ mới được nhắc tới như là kỷ nguyên công nghệ trong ngành kỹ thuật và xây dựng, và theo dõi xem các công nghệ này đã và đang tác động lên ngành xây dựng trên toàn thế giới như thế nào?

(source: McKinsey & Company) 

Ngành kỹ thuật và xây dựng (E&C – engineering and construction) đang ở đỉnh cao của kỷ nguyên mới, với các công ty khởi nghiệp về công nghệ tạo ra các ứng dụng và công cụ mới đang thay đổi cách các công ty thiết kế, lập kế hoạch và thực hiện các dự án xây dựng. Bằng cách cung cấp phần mềm tiên tiến, phần cứng tập trung vào xây dựng và khả năng phân tích, các công ty khởi nghiệp sáng tạo này đang loại bỏ nhiều vấn đề đã gây ra cho lĩnh vực E&C trong nhiều thập kỷ, bao gồm cả khó khăn trong việc kết nối và chia sẻ thông tin dự án. Những cải tiến như vậy đến thật đúng lúc, vì các dự án xây dựng ngày càng trở nên phức tạp và tốn kém, khiến các nhà quản lý phải chịu áp lực lớn hơn trong việc cải thiện chi phí, tiến độ và hiệu quả.

Để giúp các công ty E&C định hướng rõ hơn bối cảnh công nghệ hiện nay và tầm quan trọng của ứng dụng công nghệ mới, chúng tôi (các nhà phân tích của McKinsey) đã phân tích hơn 1.000 công ty khởi nghiệp phần mềm xây dựng và các sản phẩm của họ. Đầu tiên, chúng tôi tập hợp danh sách các công cụ phần mềm đang được sử dụng phổ biến trong tất cả các giai đoạn của dự án (thiết kế, tiền xây dựng, xây dựng cũng như vận hành và quản lý). Các công cụ này thường bao gồm các phần mềm quản lý hiệu suất hoặc giám sát an toàn.

Sau đó, chúng tôi đã kiểm tra các mô hình đầu tư để xác định xem các nhà cung cấp giải pháp có đang chuyển nguồn lực của họ sang việc phát triển các ứng dụng khác nhau hay không, vì điều này có thể cung cấp gợi ý về các công cụ có thể sớm tung ra thị trường.

Bài viết này chủ yếu bàn về các công nghệ đang được sử dụng và trong tương lai có liên quan đến giai đoạn xây dựng các dự án vì đó là giai đoạn phức tạp và tốn nhiều thời gian nhất trong quy trình E&C. Là một phần của phân tích, chúng tôi cũng đã xem xét dữ liệu từ Khảo sát Năng suất Xây dựng của McKinsey Global Institute , đã nhận được phản hồi từ hơn 200 giám đốc điều hành cấp cao của E&C. Dữ liệu khảo sát đã giúp chúng tôi hiểu những thách thức chung nảy sinh khi các công ty triển khai và mở rộng quy mô các giải pháp kỹ thuật số, cũng như các chiến lược giảm thiểu có thể có.

Sự chuyển đổi công nghệ tại các công ty xây dựng và kỹ thuật

Các công ty công nghệ xây dựng đã thu được 10 tỷ đô la tài trợ đầu tư từ năm 2011 đến đầu năm 2017. Để có cái nhìn chi tiết hơn về thị trường mạnh mẽ này và sự phát triển của nó, bài viết này sẽ liệt kê và xác định tất cả các công cụ và giải pháp mà các công ty khởi nghiệp công nghệ xây dựng đã phát triển. Đồng thời, phân loại các công cụ trên theo lợi ích sử dụng: phân chia lợi ích giải quyết vấn đề nào tương ứng với giai đoạn nào trong suốt quá trình của các các dự án E&C (hình minh họa 1)

Theo thống kê, có trên 1000 công ty khởi nghiệp về các sản phẩm công cụ, phần mềm và giải pháp cho giai đoạn xây dựng. 11/1000 công ty phát triển các sản phẩm liên quan đến hệ thống lập kế hoạch tài nguyên-doanh nghiệp, được sử dụng trong suốt quá trình xây dựng. Ít hơn 200/1000 công ty tạo ra sản phẩm cho giai đoạn thiết kế, tiền xây dựng. Còn lại có gần 800 các giải pháp công nghệ ra đời sử dụng cho giai đoạn xây dựng.

Khi xem xét kỹ hơn, chúng tôi tiếp tục phân nhỏ hơn gần 800 giải pháp này thành ba nhóm: hiện trường – văn phòng – và cộng tác kỹ thuật số (Hình minh họa 2). Một vài công ty lựa chọn hướng đi chuyên sâu bằng cách phát triển các công cụ cho từng trường hợp xây dựng cụ thể trong cùng một nhóm chức năng. Chỉ có 13% đang phát triển các công cụ và giải pháp đa nhóm chức năng.

Nhóm công cụ quản lý hiện trường (thi công)

Khó khăn lớn nhất mà các công ty E&C thường gặp phải trong giai đoạn thi công ngoài hiện trường đó là: từ năng suất thấp đến việc vận chuyển nguyên liệu bị chậm trễ. Các công ty khởi nghiệp về công nghệ xây dựng đã cố gắng giảm thiểu một số vấn đề cấp bách nhất bằng cách phát triển các công cụ và giải pháp hỗ trợ các hoạt động sau:

• Năng suất hiện trường: Một số công cụ hướng tới việc nâng cao năng suất hiện trường bằng cách theo dõi tiến độ thi công theo thời gian thực, quản lý thời gian làm việc dưới công trường của nhân viên. Ví dụ: một số công cụ theo dõi nhân viên bằng cách phân tích dữ liệu từ thiết bị GPS có thể đeo được, trong khi những công cụ khác yêu cầu nhân viên nhập dữ liệu về hoạt động, vị trí và giờ của họ vào thiết bị di động. Các ứng dụng năng suất hiện trường khác giúp các công ty quản lý nhân viên dự án trên các ngành nghề có kỹ năng hoặc theo dõi năng suất tại chỗ ở cấp độ thương mại hoặc công nhân. Ví dụ: với một công cụ, quản đốc có thể ngay lập tức truy xuất dữ liệu về số giờ thực tế của dự án, số giờ dự trù và số giờ còn lại.

| Bạn có thể tham khảo công cụ quản lý tiến độ thi công được phát triển bởi các kỹ sư công nghệ Việt Nam, ứng dụng hoàn toàn cho doanh nghiệp Việt Nam tại đây

• Giám sát an toàn . Các công cụ tại chỗ khác liên quan đến an toàn — luôn là mối quan tâm lớn đối với các công ty E&C. Nhiều ứng dụng tạo điều kiện thuận lợi cho việc theo dõi và báo cáo các sự cố an toàn trên các công trường; những người khác cho phép các nhà quản lý phân phối các cảnh báo và mẹo an toàn cho toàn bộ lực lượng lao động.
• Kiểm soát chất lượng . Một số ứng dụng sử dụng GPS trong các dự án, đặc biệt là những dự án liên quan đến giao thông, đã làm tăng độ chính xác của các thông số kỹ thuật của dự án. Điều này sẽ làm tăng hiệu quả và độ chính xác trong quá trình thi công. Trong tương lai, các công ty E&C hàng đầu hy vọng sẽ tạo ra các hệ thống kiểm soát chất lượng tự chủ bằng cách kết hợp công nghệ mới và trí tuệ nhân tạo với các công cụ khác, bao gồm GPS và mô hình BIM. (Tải xuống 4 cuốn bồi dưỡng kiến thức áp dụng BIM)

Nhóm công cụ giúp cộng tác kỹ thuật số

Các bên liên quan của E&C — bao gồm kiến ​​trúc sư, kỹ sư và quản đốc — có số lượng nhiều hơn và phân tán rộng rãi hơn so với những người trong hầu hết các ngành khác. Việc thường xuyên kết nối thông tin và cho phép làm việc cộng tác trên một môi trường số tập trung sẽ giúp ích rất nhiều trong việc thúc đẩy quá trình trao đổi thông tin trực tuyến diễn ra nhanh chóng hơn trong tất cả các giai đoạn của dự án E&C. Một số công cụ hấp dẫn nhất liên quan đến các trường hợp sử dụng sau:

• Quản lý thiết kế: Ví dụ: một nền tảng di động cho phép nhân viên thêm đánh dấu, chú thích và siêu liên kết vào các bản thiết kế.
• Quản lý hợp đồng: Ví dụ: người lao động có thể sử dụng chúng để cập nhật danh sách điều khoản hợp đồng hoặc điều chỉnh điều khoản hợp đồng được thương lượng lại.
• Quản lý hiệu suất: Những công cụ này thường tập trung vào vấn đề realtime, đảm bảo các nhà quản lý có thể cập nhật ngay lập tức thông tin tại hiện trường, đặc biệt là trong giai đoạn khảo sát và thi công xây dựng. Một số công cụ có hỗ trợ tool đánh giá tổng quan về hiệu suất có thể tự động nhập dữ liệu trường, đơn giản hóa quá trình thu thập thông tin.
• Quản lý tài liệu:. Đây là nhóm công cụ khá đơn giản khi tập trung tạo ra các công cụ cho phép các công ty E&C tải lên tài liệu, theo dõi các thay đổi đối với chúng và ghi lại lịch sử sửa đổi, cập nhật và bảo mật các tài liệu quan trọng, phân quyền chia sẻ nội dung.  Trong một số trường hợp, các công cụ quản lý tài liệu cũng có thể đóng vai trò như một kho lưu trữ vĩnh viễn, giúp các công ty E&C dễ dàng truy cập vào các hồ sơ trong quá khứ.

Nhóm công cụ kết nối Back-office (văn phòng) 

Nhóm công cụ về tích hợp back-office thường liên quan đến các chức năng như kế toán, tài chính và nguồn nhân lực, có thể giúp các bộ phận được cấp quyền có thể truy cập và cập nhật realtime các thông tin về tài chính, chi phí.

Ví dụ, một số công cụ cho phép các nhà thầu tổng hợp xem những thay đổi nào về đơn đặt hàng mà khách hàng của công ty E&C đã chấp thuận, bao gồm cả những đơn đặt hàng mà họ chưa thanh toán. Nhiều trường hợp sử dụng back-office tập trung vào việc lập lịch, quản lý thiết bị và hoạch định nguồn lực doanh nghiệp.

Công nghệ xây dựng đang trên đà phát triển. Vậy sự đổi mới đang diễn ra ở đâu?

Từ năm 2011 đến năm 2016, các công ty công nghệ xây dựng đã nhận được số tiền đầu tư lớn nhất (từ vốn đầu tư mạo hiểm và các nguồn khác) cho các công ty phát triển về ứng dụng quản lý tài liệu (1,7 tỷ đô la), tiếp theo là quản lý thiết bị (1,4 tỷ đô la) và hệ thống lập kế hoạch tài nguyên doanh nghiệp (Xem thêm tại Hình 3). Nhưng 5 năm qua, đã có sự thay đổi đáng kể khi tiền đầu tư được tập trung chủ yếu vào nhóm các công ty công nghệ cung cấp giải pháp liên quan tới quản lý hiệu suất và giai đoạn thi công ngoài hiện trường.

Một báo cáo khác về hiệu suất trong ngành xây dựng, cho biết: tăng trưởng năng suất lao động toàn cầu trong lĩnh vực xây dựng đã đạt trung bình khoảng 1% hàng năm trong hai thập kỷ qua, thấp hơn các lĩnh vực khác ( 3-4%). Nếu các công ty E&C có thể thu hẹp khoảng cách này một phần bằng cách sử dụng các công cụ và giải pháp mới – thì sản lượng của ngành sẽ tăng thêm 1,6 nghìn tỷ đô la mỗi năm.

Rất nhiều công nghệ mới đã được đưa ra trong giai đoạn 2016-2021 quả thật được xem là một bước tiến vượt trội trong ngành xây dựng & kỹ thuật:

• Phân tích dự đoán: Mỗi công ty xây dựng là một kho dữ liệu khổng lồ . Các công ty khởi nghiệp hiện đang tận dụng thông tin này bằng cách tạo ra các ứng dụng mới có thể thu thập hàng nghìn đến hàng tỷ bản ghi từ tất cả các hệ thống nguồn. Các giải pháp này áp dụng phân tích nâng cao và học máy vào dữ liệu —có cấu trúc và không có cấu trúc — để tối ưu hóa việc ra quyết định cho nhiều chủ đề, bao gồm khối lượng công việc, cấp độ nhân sự và các chiến lược để giảm thiểu sự kém hiệu quả.
• Giám sát dự án được kích hoạt bởi máy bay không người lái và Internet of Things (IoT): Một số công ty khởi nghiệp đang sử dụng các công nghệ này để cải thiện BIM 5-D — công cụ được sử dụng để tạo ra các biểu diễn kỹ thuật số của cấu trúc vật lý và sau đó xem xét thông tin này kết hợp với dữ liệu chi phí và kế hoạch. Các công ty thường xuyên sử dụng máy bay không người lái để chụp ảnh địa điểm và dữ liệu khảo sát trên không, trong khi IoT chủ yếu hỗ trợ thiết bị giám sát và bảo trì phòng ngừa. Tuy nhiên, một số công ty đã áp dụng những công nghệ này vào các lĩnh vực mới. Ví dụ: Bechtel hiện sử dụng máy bay không người lái để khảo sát chính xác, tuân thủ an toàn.
• Giám sát hoặc tăng cường an toàn được kích hoạt bởi thiết bị đeo được và các công cụ thực tế ảo: Nhiều công ty E&C đang bắt đầu triển khai các công nghệ này để tăng độ an toàn. Ví dụ: Định vị Redpoint và Skanska sử dụng công nghệ GPS trong nhà để đánh dấu các khu vực nguy hiểm và kích hoạt cảnh báo an toàn. Trong tương lai, chúng tôi mong đợi sẽ thấy nhiều sự đổi mới hơn nữa. Ví dụ, các bước đi an toàn thực tế ảo có thể trở thành giải pháp mặc định cho các công ty muốn đánh giá các mối nguy tiềm ẩn.

| Có thể bạn quan tâm: 101 kiến thức tổng hợp hữu ích về quản lý dự án xây dựng 

Chiến lược triển khai công nghệ tại các công ty E&C: Hành trình tiến đến mô hình số hóa và cải tiến 

Mặc dù hầu hết các công ty E&C đã triển khai các công cụ phần mềm công nghệ xây dựng cho nhiều trường hợp sử dụng, nhưng nhiều công ty không đạt được giá trị đầy đủ từ chúng. Ngay cả khi thử nghiệm với một nhóm nhỏ thành công, thì việc ứng dụng trên quy mô lớn có thể đem lại nhiều khó khăn hoặc thất bại. Dưới đây là 3 yếu tố có thể giải thích được vấn đề trên:

• Không đủ cam kết: Nhiều công ty E&C cảm thấy áp lực phải ứng dụng công nghệ mới như đối thủ của họ trong khi họ không thật sự thấy được giá trị từ việc này, dẫn tới sự thiếu đồng bộ trong chủ trương áp dụng. Điều đó có nghĩa là các công ty thường thấy lợi nhuận, hoặc hiệu quả mang lại thấp hơn mong đợi từ các khoản đầu tư kỹ thuật số của họ và do đó có ít động lực để tiếp tục duy trì các dịch vụ công nghệ này.
• Khó khăn khi triển khai toàn công ty: Như với bất kỳ công nghệ mới nào, các công ty E&C thường đánh giá các công cụ xây dựng trong quá trình thử nghiệm, xác định tác động của chúng và xác định bất kỳ trục trặc nào trước khi đầu tư áp dụng quy mô lớn. Trong khi các thí điểm này thường diễn ra suôn sẻ, các công ty thường gặp trở ngại trong quá trình triển khai quy mô lớn vì các nhà lãnh đạo thường mang cơ chế áp đặt sự thành công của 1 nhóm nhỏ lên toàn tổ chức, thiếu đi những buổi đào tạo giới thiệu và chia sẻ lợi ích. Do đó, đội ngũ hiện trường đặc biệt là nhóm quản đốc, chỉ huy giám sát coi các công cụ này là một sự áp đặt làm phức tạp thêm công việc của họ. Họ cũng có quan niệm sai lầm rằng việc ứng dụng các giải pháp này chỉ hỗ trợ cải thiện công việc đội ngũ văn phòng, thay vì đang giúp ích cho chính công việc thi công ngoài hiện trường.
• Thiếu khả năng tương thích với các hệ thống cũ: Việc thiếu tính đồng bộ, liên kết với các hệ thống đang có cũng làm giảm giá trị mang lại từ các công nghệ này. Ví dụ, các ứng dụng thu thập dữ liệu hiện trường tự động kết nối với hệ thống chi phí có thể cung cấp khả năng hiển thị theo thời gian thực về năng suất, cho phép người quản lý thực hiện các điều chỉnh ngay lập tức. Mặc dù một số nhà cung cấp bên thứ ba có thể giúp các công ty E&C kết hợp các công cụ mới vào các hệ thống kế thừa , nhưng hầu hết không cung cấp các giải pháp hoàn chỉnh. Nói cách khác, các công ty phải yêu cầu các nhà cung cấp khác nhau hoàn thành các phần khác nhau của quá trình tích hợp.

Để vượt qua những thách thức chung này, các công ty nên tuân theo một mô hình hoạt động kết hợp các yếu tố sau:

• Một bộ đòn bẩy kỹ thuật số: Các công ty sẽ thu được nhiều giá trị nhất nếu họ triển khai nhiều đòn bẩy kỹ thuật số kết hợp — ví dụ: kết hợp các công cụ kỹ thuật số, công nghệ robot và phân tích nâng cao.
• Một hệ thống quản lý mới: Một hệ thống quản lý mới sẽ đảm bảo tính bền vững của mô hình hoạt động mới. Bộ phận quản lý này có trách nhiệm khuyến khích, hỗ trợ sử dụng sẽ giúp các nhà quản lý đẩy nhanh việc áp dụng các công nghệ mới.
• Một sự chuyển đổi văn hóa: Các chương trình đào tạo năng lực, buổi chia sẻ về văn hóa sẽ giúp đội ngũ trở nên nhanh nhẹn hơn và nhanh chóng thích ứng với công nghệ mới.

Triển vọng xây dựng một mô hình hoạt động thế hệ mới có vẻ khó khăn, đặc biệt là đối với các công ty E&C –  những công ty có xu hướng gặp phải các vấn đề tương tự trong nhiều dự án. Vì các doanh nghiệp như vậy thường thiết lập các quy trình để giải quyết các vấn đề lâu năm, họ có thể gặp khó khăn trong việc áp dụng các giải pháp sáng tạo hơn. Để vượt qua những khó khăn này và tạo ra một mô hình hoạt động thế hệ mới thành công kết hợp các yếu tố kỹ thuật số, các nhà quản trị có thể tham khảo thực hiện các bước chiến thuật sau (Hình 4).

Trong 4 chỉ dẫn trên, chúng tôi đặc biệt muốn nhấn mạnh vào chỉ dẫn 1 và chỉ dẫn 4 liên quan tới việc lập kế hoạch và chú trọng vào việc tăng cường đầu tư vào các giải pháp kỹ thuật số.

Thiết lập chiến lược kỹ thuật số tập trung và có tổ chức

Thay vì triển khai nhiều công cụ cùng một lúc, các công ty nên có cách tiếp cận hợp lý và chiến lược hơn. Trước tiên, công ty cần thực hiện đánh giá lại toàn bộ công ty để đưa ra lộ trình ứng dụng công nghệ hợp lý, tập trung vào các vấn đề được xác định là “nóng” như: năng suẩ xây dựng, chi phí gián tiếp…

Sau khi đã có lộ trình triển khai kỹ thuật số hợp lý, việc tiếp theo cần làm là xác định mục tiêu cho từng giai đoạn số hóa để giữ quá trình luôn đi đúng hướng.

Việc số hóa cũng đòi hỏi sự tham gia, đồng nhất cao của toàn bộ các thành viên trong công ty, từ lãnh đạo tới nhân viên. Điều đó có nghĩa là các nhà lãnh đạo sẽ cần đánh giá thực tế tổ chức của mình, xác định xem liệu họ có đủ năng lực và kỹ năng cần thiết để triển khai các công cụ mới hay không. Họ cũng phải kết hợp các giải pháp kỹ thuật số vào các quy trình nội bộ của mình để giúp nhân viên nhanh chóng làm quen.

Đồng thời, công ty cũng cần kiểm tra lại hệ thống CNTT hiện tại của họ, xác định xem các công cụ mới có thể được tích hợp trơn tru hay không và liệu hệ thống CNTT hiện tại có cần thực hiện bất kỳ nâng cấp hoặc thay đổi cần thiết không.

Tăng cường đầu tư vào các giải pháp kỹ thuật số

Công nghệ xây dựng đang tiến bộ nhanh chóng, tuy nhiên quá trình phát triển của các công nghệ có thể không theo kịp quá trình phát triển của các công ty hoặc ngược lại. Trừ khi các công ty E&C ủng hộ cam kết đổi mới với một khoản đầu tư đáng kể, nếu không, họ khó có thể tiếp tục dẫn đầu. Vì mọi sáng kiến ​​kỹ thuật số đều có rủi ro tài chính ở một mức độ nào đó, các công ty E&C nên tiếp cận chủ sở hữu, nhà phát triển phần mềm, nhà cung cấp công nghệ, hỏi về quan hệ đối tác hoặc cơ hội đồng đầu tư. Ví dụ, Bechtel gần đây đã hợp tác với công ty phần mềm Rhumbix để cải thiện nền tảng giám sát hiện trường cho các dự án xây dựng lớn.

Tùy vào năng lực tài chính, các công ty có thể xem xét ứng dụng các giải pháp License để đảm bảo tính bảo mật của dữ liệu, trong khi giải pháp Cloud thì có chi phí rẻ hơn rất nhiều lần. Cuối cùng, các công ty E&C cũng có thể xem xét tới việc mua bán và sáp nhập với các đối tác công nghệ để nhanh chóng ứng dụng kỹ thuật số trong nội bộ doanh nghiệp dưới dạng độc quyền, điều này sẽ giúp họ có vai trò thúc đẩy sự đổi mới và bước lên vị thế của người dẫn đầu ngành xây dựng.

Giới thiệu FastCons – Phần mềm on-cloud hỗ trợ quản lý thi công chuyên sâu cho DN Việt Nam 

Giải pháp FastCons được phát triển từ chính những case-study thực tế FastWork đã triển khai thành công, mong muốn mang đến phần mềm công nghệ cá nhân hóa đáp ứng đúng đủ và trọn vẹn nhu cầu quản lý toàn diện của doanh nghiệp thi công xây dựng trên 1 nền tảng trực tuyến.

Là hệ thống duy nhất hiện nay có thể giải quyết đồng thời nhiều vấn đề trong quản lý thi công xây dựng, như: tiến độ, vật tư, định mức và các vấn đề về nghiệm thu, thanh toán, quản lý tài chính,…

• Quản lý dự án xây dựng bằng Gantt chart, nhập BoQ, thiết lập định mức thi công cho từng hạng mục
• Lập và báo cáo nhật ký thi công hàng ngày trên app mobile từ công trường
• Quản lý khối lượng thi công được, sử dụng vật tư vật liệu, tiêu hao nhân công, đánh giá điều kiện/ chất lượng thi công
• Quản lý tồn kho vật tư công trường, tự động xử lý số liệu, trừ tồn, cảnh báo sớm khi có nguy cơ vượt định mức vật tư
• Kiểm soát tiến độ thi công theo thời gian thực. Cảnh báo các vấn đề thi công chậm
• Quản lý dòng tiền, thu chi trong dự án, tiến độ thanh toán – nghiệm thu và giải ngân công trình
• Quản lý dòng tiền, công nợ & theo dõi chi phí dự án

Để nhận tư vấn miễn phí hoặc demo 1-1 về phần mềm, vui lòng liên hệ Hotline 0983-089-715 hoặc điền thông tin đăng ký vào Form bên dưới!