A revolução bim vem a materiais de construção

After decades of slow productivity growth, the engineering and construction (E&C) industry is poised to make major gains through digital technology. This breakthrough is centered on building information modeling (BIM), a software platform that integrates 3D modeling with project management and visualization tools. BIM presents all the physical objects in a building along with their physical, technical, and commercial characteristics. The technology makes it possible to quickly assess shipping and construction timing, life cycle cost, and other key variables.

Similar to digital breakthroughs in other industries, BIM is beginning to transform the construction business by reorganizing the value chain. Instead of reinforcing the industry’s traditional silos, BIM will promote collaboration at each stage of a project. Its advantages are prompting many large contractors, as well as engineering and architecture firms, to invest in the technology.

But BIM also poses a challenge. Making it work requires a substantial upfront effort not just to adopt the technology but also to acquire relevant know-how, set standards, find the right strategic positioning, and align stakeholders. So far, Empresas de materiais de construção têm sido menos agressivos do que outros na indústria. Alguns
dessas empresas estão se concentrando apenas na tarefa imediata de transformar sua lista de produtos em uma biblioteca de objetos BIM; Outros veem o BIM como uma regulamentação governamental onerosa. Aqueles que vão além das bibliotecas de objetos e adotam as capacidades do BIM podem obter uma vantagem de primeiro lugar e desfrutar de uma variedade de oportunidades para capturar valor. Aqueles que demoram a adotar o BIM podem ficar aquém não apenas em eficiência, mas também em inovação. Dado o investimento necessário de capital, atenção gerencial e pensamento estratégico, é impressionante que tantas empresas também estejam usando a tecnologia em projetos privados. O BIM é útil para pequenos projetos, mas é inestimável para lidar com as complexidades de grandes edifícios e infraestrutura, especialmente à luz da tendência para o gerenciamento do ciclo de vida. À medida que os proponentes espalham a palavra, a China e alguns outros países em desenvolvimento, onde prevê -se que uma grande parte da construção do mundo ocorra, também está mostrando um interesse. (Consulte o Anexo 1.)

As the construction industry starts to reorganize around BIM, the time is now for building materials companies to act. Those that go beyond object libraries and embrace BIM’s capabilities may gain a first-mover advantage and enjoy a variety of opportunities for capturing value. Those that are slow to adopt BIM may fall short not just in efficiency but also in innovation.

How BIM Will Disrupt Competition

So far, BIM has spread mostly in affluent countries where its use is mandated in public projects, such as the United Kingdom, the United States, Australia, South Korea, and some Nordic countries. Given the required investment of capital, management attention, and strategic thinking, it’s impressive that so many companies are also using the technology in private projects. BIM is useful for small projects, but it’s invaluable for handling the complexities of large buildings and infrastructure, especially in light of the trend toward life cycle management. As proponents spread the word, China and some other developing countries, where a large share of the world’s construction is predicted to take place, are also showing an interest. (See Exhibit 1.)

We estimate that by 2025, BIM will have advanced enough in the E&C industry to generate productivity gains of 15% to 25%. Because of the silo-busting nature of BIM, everyone in the value chain has an opportunity to grab a piece of this pie. Over time, we expect that companies will use BIM to integrate ever more information about customers’ needs and aspirations, and to promote ever more cooperation among themselves.

To understand these developments, it’s helpful to consider the different levels of BIM use. (See Exhibit 2.) At level one, firms do the foundational design work for a project using 3D, BIM-based, computer-aided-design (CAD) software and clash detection tools. But all the practical blueprints are generated in conventional ways. Each firm on the project works independently with its own data and has a manual interface with the BIM platform.

No nível dois, desenhos e plantas estão totalmente totalmente em 3D, e as empresas trocam pelo menos algumas informações em um formato de arquivo BIM comum. O trabalho ainda é realizado em grande parte em silos, mas há coordenação suficiente para o que é chamado 4D BIM. A quarta dimensão é o tempo: os projetos incluem sequenciamento preciso, para que todos saibam quais materiais chegarem ao local e quando e como eles entrarão na estrutura. Projeto, fabricação e logística são fortemente integrados à construção real. O BIM pode ser expandido ainda mais para abranger as dimensões de gestão de custos, sustentabilidade e instalações. Mesmo que ainda estejam no nível dois, eles verão como um determinado design afeta o gerenciamento do ciclo de vida da instalação e se ajusta conforme necessário para atender aos requisitos do cliente com o menor custo-o trabalho que atualmente é muito demorado e intensivo em recursos. É aí que todas as partes envolvidas em um trabalho de projeto de um único modelo BIM compartilhado na nuvem e toda a comunicação relevante acontece em torno desse modelo. O nível três integra o trabalho de todas as partes, reunindo recursos em tempo real para resolver problemas em hubs colaborativos que podem incluir usuários e proprietários de uma instalação. Ao quebrar os silos e promover a colaboração completa, o BIM transformará o negócio da construção, assim como a digitalização derrubou a ordem estabelecida em outras indústrias. (Para mais detalhes sobre a tecnologia BIM, consulte 

Thanks to software add-ons that capture these dimensions, firms will eventually be able to calculate a project’s total value of ownership (TVO). Even if they’re still at level two, they’ll see how a given design affects the life cycle management of the facility and adjust as needed to meet the customer’s requirements at the lowest cost—work that is currently extremely time-consuming and resource-intensive.

Most E&C companies are at level one, but many are working up to level two and will eventually, we expect, advance to level three. That’s where all parties involved in a project work from a single, shared BIM model in the cloud, and all relevant communication happens around that model. Level three integrates the work of all parties, bringing together capabilities in real time to solve problems in collaborative hubs that can include a facility’s users and owners. By breaking down silos and promoting full collaboration, BIM will transform the construction business, just as digitization has overthrown the established order in other industries. (For more details on BIM technology, see  O poder transformador da modelagem de informações de construção , BCG Focus, março de 2016.)

BIM trará mudanças culturais e estruturais. Em muitos países, por exemplo, as empresas de construção tiveram relações um tanto controversas com os clientes. Historicamente, eles cobraram taxas iniciais baixas e formaram suas margens com ordens de mudança. Como o BIM oferece abertura e interconexão, as partes interessadas do projeto podem trabalhar entre si de uma maneira mais transparente para criar valor para todos. Livres de seus silos, muitas empresas provavelmente expandirão suas ofertas, desfocando as linhas entre os jogadores. Alguns contratados estavam começando a se integrar verticalmente em design, engenharia e gerenciamento de instalações mesmo antes do BIM, mas o BIM está acelerando esse processo. Os contratados também podem assumir o papel de gerente de projetos do BIM e, à medida que as bibliotecas de objetos se tornam prontamente disponíveis na Internet, eles podem ignorar os distribuidores de materiais de construção. Eles também se envolverão cada vez mais ou até mesmo terão um papel de liderança no gerenciamento do ciclo de vida para edifícios acabados. (Consulte o Anexo 3 para ver os novos tipos de colaboração BIM promoverá.)

All of these shifts promote cooperation, but they also create new kinds of competition. Freed from their silos, many companies will likely expand their offerings, thus blurring the lines between players. Some contractors were starting to integrate vertically into design, engineering, and facilities management even before BIM, but BIM is accelerating that process. Contractors may also take on the role of BIM project manager, and as object libraries become readily available on the internet, they could bypass the distributors of building materials. They will also increasingly get involved with, or even take a leadership role in, life cycle management for finished buildings. (See Exhibit 3 for a look at the new kinds of collaboration BIM will promote.)

Similarly, some engineering firms are partnering with project management companies to develop the capability to steer construction projects, a task that contractors have traditionally performed. Others are considering partnerships with building materials companies to develop standardized object libraries. Not only could this squeeze out distributors, but architects and engineering firms could even codesign materials with select manufacturers, customized for each project.

Thanks to BIM, project management companies may play a leading role in the industry. They could develop advanced BIM platforms that gain enough popularity to exert network effects that threaten rival platforms. BIM is also giving rise to specialists in facilities management, experts that help clients design buildings to take advantage of emerging high-tech options.

A key question is which company will serve as the owner’s representative and therefore “own” a project’s BIM model. While all companies on a project have access to the model, the project manager administers it and so could have special access to all the data streaming in and out. Depending on how the underlying platform is structured—some will be more open than others—that access could position the project manager to capture future opportunities, such as life cycle management.

Já podemos ver tensões relacionadas à propriedade do modelo BIM e acesso às características detalhadas dos materiais necessários para o gerenciamento de instalações. Por exemplo, grandes contratados e empresas de software investem ou adquirem empresas de gerenciamento de projetos. Os distribuidores também podem tentar tirar proveito de seu acesso às informações do objeto para disputar a posição. Nos próximos 10 a 20 anos, a indústria de E&C - e o papel das empresas de materiais de construção - poderia parecer muito diferente. A maioria das empresas se especializa em um ou outro e se concentra nos mercados locais ou regionais, onde geralmente têm uma posição de liderança. Eles geralmente trabalham através de distribuidores nesses mercados. Muitos distribuidores, reconhecendo a ameaça à sua forte posição consultiva, estão trabalhando para preservar seu poder no mercado. De olho nos regulamentos emergentes, eles estão se esforçando para agregar as bibliotecas de objetos BIM de vários padrões e formatos, a fim de se tornar navegadores confiáveis ​​para contratados. Para alguns deles, abraçar o BIM não é uma etapa técnica tão grande. Muitos deles estão alinhando suas estratégias de produtos e inovação com a nova tecnologia, especialmente em reação aos padrões e regulamentos emergentes. Mas a maioria não está buscando ativamente as possibilidades oferecidas pelo BIM. Eles geralmente ainda estão focados no desenvolvimento de recursos digitais básicos e na conversão de suas bibliotecas de objetos para atender aos regulamentos. Mas alguns estão se movendo agressivamente para o BIM e criando valor como resultado. Quanto mais maiores e mais complexos seus projetos, maior a probabilidade de um jogador de materiais adotar o BIM. Eles devem construir bibliotecas de objetos abrangentes que se encaixem com as de outros jogadores do BIM. Igualmente importante é a disposição deles de colaborar de forma criativa com outras empresas. Se outras empresas da indústria local de E&C desenvolveram recursos BIM, ou se surgiram empresas sofisticadas de gerenciamento de projetos, é mais fácil para as empresas de materiais se moverem rapidamente. Ou eles podem sentir pressão para investir no BIM de regulamentos locais e nacionais e de novos materiais rivais, como distribuidores digitais-nativos ou fabricantes internacionais de menor custo. Eles podem moldar o mercado a seu favor, juntando -se a grupos de trabalho políticos que apóiam as decisões do governo e do setor, mesmo em países onde o BIM ainda não chegou. Bim facilita para eles fazê -lo. Se os governos permitirem a prática, as empresas de materiais precisarão comercializar suas bibliotecas mais ativamente para arquitetos e engenheiros. Outra decisão política importante envolve se deve exigir cálculos orientados por BIM sobre o valor total da propriedade (TVO) para projetos públicos. Essa etapa transformaria como os tomadores de decisão escolhem objetos, favorecendo os materiais de construção de maior valor agregado, que tendem a diminuir a TVO. (Para um relato abrangente e funcional das atividades ativadas pelo BIM, consulte o Anexo 4.)

The Opportunity for Building Materials

The building materials industry produces light materials, such as facades, plasterboards, windows, and doors, and heavy materials such as concrete, steel, and composites. Most companies specialize in one or the other and focus on local or regional markets, where they often have a leading position. They generally work through distributors in those markets.

Not surprisingly, our research found that each kind of company has its own concerns about BIM. Many distributors, recognizing the threat to their strong advisory position, are working to preserve their power in the marketplace. With an eye on emerging regulations, they’re striving to aggregate the BIM object libraries from various standards and formats in order to become trusted navigators for contractors. For some of them, embracing BIM is not such a big technical step.

Light-side manufacturers as a whole are showing a bit less interest in BIM. Many of them are aligning their product and innovation strategies with the new technology, especially in reaction to emerging standards and regulations. But most aren’t actively pursuing the possibilities afforded by BIM.

Heavy-side manufacturers appear to be the least concerned with BIM, probably because their business model relies on local competitiveness and they don’t see BIM as a threat or an opportunity in that regard. They’re generally still focused on developing basic digital capabilities and converting their object libraries to meet regulations. But a few are moving aggressively into BIM and creating value as a result. The larger and more complex its projects, the more likely a materials player is to embrace BIM.

To take advantage of BIM, it’s important for materials companies to make the move to at least level two. They should build up comprehensive object libraries that mesh with those of other BIM players. Equally important is their willingness to collaborate creatively with other companies.

A favorable local value chain can accelerate BIM investments. If other companies in the local E&C industry have developed BIM capabilities, or if sophisticated project management companies have emerged, it’s easier for materials companies to move quickly. Or they may feel pressure to invest in BIM from local and national regulations, and from new materials rivals such as digital-native distributors or lower-cost international manufacturers.

But materials companies don’t need to wait for the rest of the value chain or for competitors before taking action. They can shape the marketplace in their favor by joining policy working groups that support government and industry decisions, even in countries where BIM has not yet arrived.

A key issue for policymakers is whether to allow architects and engineers to specify a brand of building materials for a public project. BIM makes it easier for them to do so. If governments allow the practice, materials companies will need to market their libraries more actively to architects and engineers. Another major policy decision involves whether to require BIM-driven calculations on the total value of ownership (TVO) for public projects. Such a step would transform how decision makers choose objects, favoring higher-value-added building materials, which tend to lower the TVO.

As materials companies move into BIM, they can seize opportunities in three areas: boosting demand for existing products, developing new offerings, and moving into BIM-based facilities management. (For a comprehensive, functional account of the activities enabled by BIM, see Exhibit 4.)

Boosting Demand with Advanced Object Libraries and Add-Ons. The object library is where materials companies generally make their first BIM investments, because it requires relatively little organizational and strategic change and is mandatory in a growing number of countries. Most BIM object libraries for building materials still largely just restate information that is already available in catalogues and elsewhere. But BIM’s digital capabilities offer many ways for companies to improve how they promote their products. Here we discuss how light-side and heavy-side manufacturers can use object libraries and add-ons to advantage. For a look at how distributors of building materials can work with these tools, see “A Marketing Opportunity for Distributors.”

Simply by making their libraries compatible with various software standards, materials companies can expand their potential customer base beyond local distributors and contractors, and become more competitive relative to peers. The greater opportunity lies in customizing the library so that it fully expresses the distinctive quality of the company’s materials or its service capabilities.

Building an effective BIM library involves three key decisions, all of which require a tradeoff between the convenience of outsourcing and the opportunity to demonstrate distinctive in-house capabilities. The first decision is the choice of software format (such as the formats developed by Autodesk, Dassault Systèmes, Graphisoft, and Trimble) and of BIM object standards (such as IFC, ISO 29481, or PPBIM). Aggregators can help companies make the library as compatible as possible with others, but it’s important to avoid formats and standards that could prevent differentiation.

The second is the make-or-buy decision regarding the design of the 3D objects. So far, most materials players are outsourcing the creation of their object libraries, but they may want to bring this in-house to gain the flexibility to demonstrate how they can respond to customers’ needs. Large companies might want to acquire a BIM software firm to boost their abilities here.

A terceira decisão é onde exibir a biblioteca. Muitas empresas estão usando sites confiáveis ​​e imparciais, como Nationalbimlibrary.com, bimobject.com, polantis.com, bimstore.co.uk e datbim.com. Mas é importante que as empresas ofereçam bibliotecas de objetos em seus próprios sites. Muitas empresas de arquitetura, engenharia e contratação podem descobrir os materiais de uma empresa em uma biblioteca agregada, mas depois baixam a biblioteca diretamente do fabricante para garantir a qualidade do objeto BIM. Ainda mais importante, a auto-lista libera uma empresa dos limites dos agregadores na capacidade de exibir recursos especiais. Para destacar suas ofertas, alguns fabricantes podem se beneficiar da criação de localizadores avançados de objetos do BIM em seus próprios sites mais personalizados do que poderiam estar no site de qualquer agregador. Ao hospedar localizadores de objetos, as empresas podem monitorar o download em um nível mais granular e orientar seus esforços de vendas e P&D de acordo. Alguns especialistas em fachadas de isolamento e alumínio já fizeram isso. De fato, os fabricantes podem fazer muito para reforçar as opções de pesquisa e distribuição de suas bibliotecas para uma variedade de clientes. Se os arquitetos e engenheiros conectarem objetos complexos BIM diretamente em seus modelos, eles podem acabar com modelos difíceis de modificar à medida que as preferências do proprietário emergem. Então eles criam suas próprias versões simplificadas dos objetos BIM. As empresas que fazem isso por eles ganharão uma vantagem. Consequentemente, alguns fabricantes de materiais propuseram bibliotecas que se adaptariam automaticamente às preocupações de cada tipo de participante do setor. As bibliotecas podem ser definidas para enfatizar a contribuição de um produto para a eficiência energética e outras medidas de desempenho, bem como atender a vários requisitos operacionais e de manutenção.

Once a materials player has preserved the flexibility to differentiate itself, where should it start? To highlight their offerings, some manufacturers might benefit from setting up advanced BIM object finders on their own websites that are more customized than they could be on any aggregator’s site. By hosting object finders, companies can monitor downloading at a more granular level and steer their sales and R&D efforts accordingly. Some specialists in insulation and aluminum facades have already done this. Indeed, manufacturers can do a great deal to beef up their libraries’ search-and-display options for a variety of customers.

Many BIM libraries provide more detail than customers require in the early phases of a project. If architects and engineers plug complex BIM objects directly into their models, they could end up with models that are difficult to modify as the owner’s preferences emerge. So they create their own simplified versions of the BIM objects. Companies that do this for them will gain an advantage. Accordingly, some materials manufacturers have proposed libraries that would automatically adapt to the concerns of each kind of industry participant.

Materials companies can also use object libraries to showcase their technical abilities by expanding the information that is available on each item. Libraries can be set to emphasize a product’s contribution to energy efficiency and other performance measures, as well as to meet various operational and maintenance requirements.

Os complementos oferecem mais oportunidades de diferenciação. Vários fabricantes de materiais estão reforçando suas bibliotecas com complementos de software que facilitam os clientes para avaliar o impacto de vários materiais em um projeto. Em mercados que não exigem cálculos de TVO, um fabricante pode configurar um complemento de TVO para que os proprietários de edifícios ainda possam ver quais materiais diminuir o custo do gerenciamento de construção e instalações. Os contratados receberiam um complemento que promove o equipamento que inclui sequenciamento pré-otimizado e, portanto, é especialmente fácil de instalar. Arquitetos e engenheiros, por outro lado, podem buscar informações sobre propriedades técnicas avançadas, a fim de oferecer a seus clientes acabamentos inovadores e outros recursos. Os complementos também podem abordar os regulamentos baseados em países sobre segurança, eficiência energética, pegada de carbono e custo de propriedade. Outros estão trabalhando em complementos que mostram o tempo necessário para instalar seus produtos. Enquanto isso, algumas contrapartes do lado pesado aumentaram as vendas, oferecendo aos complementos que promovem a robustez técnica de seus materiais. Operabilidade e manutenção também são de grande interesse para os clientes. À medida que a indústria se mudar para o BIM de nível três, os colaboradores se preocupam cada vez mais com o sequenciamento e os custos da construção, para que os complementos nessas áreas possam se destacar. Um fabricante de vidro do lado da luz desenvolveu uma ferramenta para fornecer uma visão realista de um edifício proposto que apresentava seu produto.

Some light-side manufacturers already offer add-ons that help customers find materials with thermal or fire resistance. Others are working on add-ons that showcase the time required to install their products. Meanwhile, some heavy-side counterparts have increased sales by offering add-ons promoting the technical robustness of their materials. Operability and maintenance are also of big interest to customers. As the industry moves into level three BIM, collaborators will be increasingly concerned with construction sequencing and costs, so add-ons in those areas could stand out.

As architects and other players gain more power to prescribe specific materials in construction, manufacturers can use add-ons to reach out to them. One light-side glass manufacturer developed a tool to provide a realistic view of a proposed building that featured its product.

O céu não é o limite. As empresas de materiais precisam trabalhar dentro do ecossistema de potenciais complementos determinados pelas empresas de software que criam a plataforma BIM. Portanto, os fabricantes precisarão alinhar sua estratégia de complementos com a plataforma escolhida. Uma biblioteca de objetos mais rica e acessível ajudará os fabricantes a vender mais produtos a um conjunto mais amplo de compradores. As empresas de materiais terão mais facilidade, ignorando intermediários e abordam diretamente os usuários, dando a essas empresas a oportunidade de diferenciar suas ofertas. Alguns fabricantes do lado da luz usaram o BIM para vender internacionalmente. Mas o BIM também permite que as empresas rastreem pesquisas em tempo real de suas bibliotecas em seus próprios sites. Essa informação aumenta a geração de leads, permitindo que uma equipe de vendas propor produtos que atendam aos requisitos de um cliente. Alguns fabricantes já relatam que têm mais leads em clientes que procuram produtos específicos de bibliotecas de objetos do que de outros canais. As informações recebidas também melhoram a P&D, pois as empresas podem analisar pesquisas agregadas para identificar tendências nas necessidades dos clientes e, no caso de empresas de materiais particularmente adeptos, para codificar produtos com arquitetos e outros. Embora as pesquisas de empresas individuais sejam as mais valiosas, as pesquisas dos agregadores também fornecem informações úteis. Ao fornecer informações em tempo real sobre exatamente o que um projeto precisa em cada área, o BIM permite que as empresas de materiais ofereçam produtos e serviços tecnicamente impossíveis antes. Acreditamos que as oportunidades são vastas e já vimos uma variedade de novas ofertas com implicações estratégicas.

Investments in object libraries and add-ons could pay off handsomely over time. A richer, more accessible object library will help manufacturers sell more products to a wider set of buyers. Materials companies will have an easier time bypassing intermediaries and addressing users directly, giving those companies an opportunity to differentiate their offerings. Some light-side manufacturers have even used BIM to sell internationally.

Robust object libraries and add-ons boost the information that goes out to potential customers. But BIM also allows companies to track searches in real time of their libraries on their own websites. That information boosts lead generation, allowing a sales team to propose products that match a customer’s requirements. Already some manufacturers report that they have more leads on customers looking for specific products from object libraries than from other channels. Incoming information also improves R&D, since companies can analyze searches in aggregate to spot trends in customers’ needs and, in the case of particularly adept materials companies, to codesign products with architects and others. While searches from individual companies are the most valuable, searches from aggregators provide useful information, too.

Developing Higher-Value Offerings. BIM’s advantages extend far beyond richer object libraries. By providing real-time information on exactly what a project needs in each area, BIM allows materials companies to offer products and services that were technically impossible before. We believe the opportunities are vast, and we’ve already seen a variety of new offerings with strategic implications.

Uma oportunidade está em design de componentes. Um desafio comum na construção é que os construtores precisam montar muitos componentes no local. Esse trabalho de montagem pode desacelerar um projeto ou introduzir problemas que precisam ser corrigidos posteriormente se os componentes não corresponderem aos requisitos da estrutura. Com o BIM, os fabricantes podem personalizar projetos para um projeto específico para que os construtores possam montar componentes de maneira rápida e eficiente, com muito menos necessidade de retrabalho. Algumas empresas de materiais estão explorando parcerias para desenvolver produtos que interfacem facilmente entre si. Essas parcerias também podem oferecer serviços de design e logística que economizariam tempo e problemas substanciais dos contratados.

Uma oportunidade relacionada está em robótica. Os participantes dos materiais poderiam incentivar os fabricantes a usar robótica para montagem no local, especialmente para módulos complexos. Após as Olimpíadas de Londres, o estádio principal precisava de um novo teto para permitir seu uso para uma ampla gama de eventos. Para facilitar esse trabalho difícil, as partes do telhado foram pré -fabricadas e montadas no local por robôs. O empreiteiro se baseou no modelo BIM, combinado com satélites, para fornecer orientações precisas aos robôs. Enquanto alguns contratados desejam possuir robôs, muitos preferem arrendê -los. Os participantes dos materiais podem então desenvolver materiais e serviços que funcionam especialmente bem com os robôs.

Módulos pré-montados são outra nova oferta possível pelo BIM. O BIM garante um design mais exato e permite melhor agendamento do site para que os módulos cheguem apenas quando necessário. Os módulos pré-montados geram menos desperdício do que os reunidos no canteiro de obras, embora possam ser caros para transportar devido ao seu tamanho. Eles foram usados ​​em vários projetos na Europa, como no Hospital Universitário de Karolinska da Suécia. Eles também estão se tornando populares na China, onde o clima geralmente interrompe a construção e onde os contratados lutam para atrair trabalhadores para locais remotos. Para o Museu de Arte da Fondation Louis Vuitton em Paris, os arquitetos projetaram uma estrutura de aço com curvaturas complexas. Assim como no London Stadium, o fabricante atraiu o modelo BIM para guiar com precisão as ferramentas que moldaram e cortaram o metal. Graças a esse controle rígido, o fabricante pode preparar módulos estruturais na fábrica e enviá-los diretamente para o canteiro de obras. Para o edifício Leadenhall em Londres, 83% das obras foram realizadas fora do local. As janelas foram construídas e montadas principalmente na China, mas se encaixam bem no prédio, graças à direção de Bim. Como isso demonstra, o BIM tem o potencial de liberar o fornecimento internacional, especialmente para produtos complexos feitos sob medida. Os distribuidores também podem entrar neste espaço, atraindo materiais de uma mistura de fabricantes para melhorar a qualidade. Mas, fazer isso, exigiria uma despesa significativa de capital, o que seria arriscado se a demanda pelos módulos fosse intermitente. A tecnologia ainda é experimental, mas os construtores especializados estão incentivando seu uso para peças complexas de construção e até estruturas inteiras. O BIM, que pode gerar arquivos de objeto pronto para impressora que correspondam exatamente ao que é necessário para o design, torna essa tecnologia prática. A empresa imprime seções de cada estrutura com camadas de uma pasta feita de agentes de vidro, cimento, aço e endurecimento. Mas a impressão 3D provavelmente será especialmente útil para criar tipos totalmente novos de componentes usados ​​em estruturas complexas - componentes que são viáveis ​​apenas por causa da tecnologia. Assim como a impressão 3D está gerando estruturas de aeronaves de favo de mel mais leves e mais fortes, ela pode oferecer novas possibilidades na construção de edifícios. Alguns fabricantes já desenvolveram cimento que funcionam como impressão 3D "tinta". Eles também podem avaliar a viabilidade e a oportunidade de fabricar seus produtos com impressão 3D. Os fabricantes de lados pesados ​​podem oferecer grandes módulos impressos, enquanto seus colegas do lado da luz poderiam explorar as possibilidades não apenas para ofertas existentes, mas também para novos produtos. As empresas de materiais precisarão dessa capacidade quando o 4D BIM permitir o sequenciamento detalhado da construção. Esse serviço pode vir de distribuidores ou até novos jogadores especializados em logística baseada em dados. Eventualmente, a construção será fortemente integrada por meio de hubs colaborativos, levando à fabricação otimizada de fazer a ordem. Esta é uma grande oportunidade, pois a maior parte do custo geral de construção surge das operações, não da construção. O BIM oferece uma base para o gerenciamento abrangente de instalações, especialmente à luz da tendência para edifícios "inteligentes". Usando modelos BIM detalhados, os proprietários podem conectar as informações básicas de um edifício com dados de sensores que monitoram suas operações, otimizando assim as operações enquanto atende às necessidades dos ocupantes e até oferecendo novos serviços. Esses sensores serão incorporados nos materiais de construção. Consequentemente, acreditamos que todos os materiais precisarão ser "inteligentes".

Some projects are relying almost entirely on pre-assembled modules. For the Leadenhall Building in London, 83% of the construction work was performed offsite. The windows were constructed and assembled primarily in China, but they fit the building well thanks to BIM’s direction. As this demonstrates, BIM has the potential to unleash international sourcing, especially for complex tailor-made products.

Manufacturers are taking the lead with factory-assembled modules because they have the capacity to construct and move them. Distributors could also enter this space, drawing on materials from a mix of manufacturers to improve quality. But doing so would require a significant capital expenditure, which would be risky if demand for the modules was intermittent.

With 3D printing, materials companies may be able take customization to another level. The technology is still experimental, but specialized builders are encouraging its use for complex building parts and even entire structures. BIM, which can generate printer-ready object files that precisely match what is needed for the design, makes this technology practical.

By combining BIM and 3D printing, China’s WinSun Decoration Design Engineering Company has been building a series of inexpensive houses and apartment buildings, some of which are five stories tall. The company prints sections of each structure with layers of a paste made of glass, cement, steel, and hardening agents. But 3D printing is likely to be especially useful for creating entirely new kinds of components that are used in complex structures—components that are feasible only because of the technology. Just as 3D printing is generating honeycombed aircraft structures that are both lighter and stronger, it could offer new possibilities in building construction.

Materials companies can encourage these developments, and better position themselves in the value chain, by proposing materials for use in 3D printing. Some manufacturers have already developed cement that works as 3D printing “ink.” They can also assess the feasibility and opportunity for making their products with 3D printing. Heavy-side manufacturers could offer large printed modules, while their light-side counterparts could explore the possibilities not only for existing offerings but for new products.

Just-in-time data-driven logistics is essential to these new services. Materials companies will need this capability when 4D BIM enables the detailed sequencing of construction. This service could come from distributors or even new players that specialize in data-based logistics. Eventually, construction will be tightly integrated through collaborative hubs, leading to make-to-order optimized manufacturing.

Moving into BIM-Driven Facilities Management. The third option for building materials companies is to move beyond construction altogether into services. This is a major opportunity, as most of the overall building cost arises from operations, not construction. BIM offers a foundation for comprehensive facilities management, especially in light of the trend toward “smart” buildings. Using detailed BIM models, owners can connect a building’s basic information with data from sensors monitoring its operations, thus optimizing operations while meeting occupants’ needs and even offering new services. These sensors will be embedded in the building materials. Accordingly, we believe that all materials will eventually need to be “smart.”

O edifício da borda em Amsterdã, por exemplo, instalou sensores em 3.000 luminárias para medir movimentos, temperatura, umidade e CO ₂ Níveis. Em Sydney, a startup de design Ineni em tempo real usou a modelagem 3D baseada em BIM para dar aos proprietários a conscientização espacial de todo o edifício. Isso é útil não apenas por segurança, mas também para tarefas de manutenção e reparo. Os técnicos, por exemplo, sabem imediatamente a altura de uma escada para trazer para um emprego. O BIM pode revelar a localização de seus produtos na estrutura e ajudar na substituição e em grandes trabalhos de manutenção. Com os sensores, os engenheiros podem descobrir problemas como rachaduras no cimento durante e após a construção. No

Light-side manufacturers and distributors will have a particularly valuable opportunity in buildings. BIM can reveal the location of their products in the structure and help with replacement and big maintenance jobs.

Heavy-side manufacturers have an opportunity in sensor-connected infrastructure. With sensors in place, engineers can discover problems such as cracks in cement during and after construction. In the “Cidades inteligentes” do futuro , os gerentes da cidade podem monitorar padrões de tráfego e tendências de poluição e direcionar os drivers de acordo. Eles poderiam então considerar os mecanismos que monetizam os benefícios desses materiais ao longo do ciclo de vida do edifício, com taxas aumentando proporcionalmente à economia do proprietário. Os distribuidores podem servir como intermediários especializados, oferecendo serviços operacionais para ajudar a realizar esses benefícios. Tudo isso exigirá a formação de novos tipos de relacionamentos com usuários finais e outros clientes. (Consulte “Desenvolvendo novos tipos de alavancagem.”)

To realize this opportunity, manufacturers need to develop building materials that incorporate sensors and other smart connections. They could then consider devising mechanisms that monetize the benefits of those materials over the life cycle of the building, with fees rising in proportion to the owner’s savings. Distributors could serve as expert intermediaries, offering operational services to help realize those benefits. All of this will require forming new kinds of relationships with end users and other customers. (See “Developing New Kinds of Leverage.”)

How to Get BIM-Ready

To realize all these opportunities, building materials companies must take into account the holistic nature of BIM. The technological changes go far beyond BIM itself and well beyond what IT can handle. Leaders must make the adoption of BIM an enterprise-wide project guided by teams throughout the organization. Larger players may need teams for each function and for each business unit or country. Each function will have specific issues to address:

• Estratégia precisa articular o posicionamento desejado pela empresa em cada uma das três grandes oportunidades que descrevemos: bibliotecas de objetos, ofertas de maior valor e gerenciamento de instalações orientadas por BIM. Quão realista é ir atrás de complementos, modularização ou materiais "inteligentes"? E qual o tamanho da ameaça ou oportunidade representada pela padronização e transparência de preços acionadas por BIM? A partir daí, as empresas podem desenvolver um plano de digitalização personalizado que explora o BIM. Esse plano pode incluir uma variedade de parcerias para trazer escala, experiência e outras capacidades. As equipes devem ser estabelecidas centralmente, por unidade de negócios ou por país? Como o BIM muda os recursos necessários da organização, especialmente em marketing e vendas, P&D, TI e fornecimento? O que a empresa precisa para gerenciar a alteração e obter as habilidades necessárias? Como isso pode garantir pesquisas bem-sucedidas e promover valor agregado com complementos? À medida que a indústria avança em direção a níveis mais altos de uso do BIM, a empresa precisará ajustar sua estratégia para promover as prescrições de seus materiais de marca e aproveitar novos mecanismos de distribuição. Ao longo do caminho, os gerentes precisam usar os dados da Biblioteca de Objetos Procura uma melhor geração de leads.
• Human resources, which we believe will be the cornerstone of this transformation, needs to define the teams and governance structure for BIM. Should teams be established centrally, by business unit, or by country? How does BIM change the organization’s required capabilities, especially in marketing and sales, R&D, IT, and sourcing? What does the company need in order to manage the change and gain the needed skills?
• Marketing and sales must consider how the company can enrich and extend the object library. How can it ensure successful searches and promote added value with add-ons? As the industry moves toward higher levels of BIM use, the company will need to adjust its strategy to promote prescriptions of its branded materials and take advantage of new distribution mechanisms. Along the way, managers need to use the data from object library searches for better lead generation.
• Da mesma forma, R&D deve usar dados das pesquisas da biblioteca para entender melhor as necessidades emergentes no mercado e reformular seus projetos de acordo. Os gerentes também podem se preparar para codificar produtos com arquitetos, engenheiros e proprietários. Eles provavelmente precisarão integrar suas atividades com as de arquitetos, engenheiros e contratados. Olhando para o futuro, eles estão prontos para passar de "Make-to-Stock" em direção a "Make-Over-Ordem"? Mas também será chamado a fornecer recursos e infraestrutura para apoiar a transformação do BIM e, com o tempo, para proteger a propriedade intelectual e os dados operacionais que estarão cada vez mais disponíveis on -line. Como o acesso aos dados do produto dos fabricantes pode mudar? Eles vão querer decidir como se posicionar contra ou com agregadores on -line. Eles também podem propor novos serviços para gerenciamento de instalações. Quanto mais dados dos fornecedores eles podem capturar, melhor. Eles também desejam mudar seu fornecimento para fabricantes prontos para o BIM e investir na compreensão do universo emergente dos complementos de software. Também é importante incentivar arquitetos e contratados a pedir materiais genéricos, e não de marca, que darão aos distribuidores a máxima liberdade. Eles podem aumentar seus negócios existentes ao abrir possibilidades em áreas de maior valor. Quanto mais eles podem ajudar a traçar o futuro em seu setor, melhor sua posição de longo prazo no mercado. Eles agradecem a seus colegas de bens industriais do BCG Andreas Renz, Christoph Rothballer e Sven Witthöft por contribuir com suas idéias, e Maxence Vanheuverswyn, que ajudou a escrever o relatório. Agnès Audier
• Operations staff members will need to understand how BIM affects the management of the supply chain. They’ll likely need to integrate their activities with those of architects, engineers, and contractors. Looking ahead, are they ready to move from “make-to-stock” toward “make-to-order”?
• For IT, a big challenge is building an effective object library. But IT will also be called on to provide resources and infrastructure to support the BIM transformation and, over time, to protect the intellectual property and operating data that will be increasingly available online.

Distributors will need to address most of the same questions, but they will want to pay special attention to continuing to offer valuable services in order to maintain their position as intermediaries. How might access to manufacturers’ product data change? They’ll want to decide how to position themselves against, or with, BIM online aggregators. They could also propose new services for facilities management.

Regardless of their direction, distributors will want to ensure common norms and standards among manufacturers. The more data from suppliers they can capture, the better. They’ll also want to shift their sourcing to BIM-ready manufacturers and invest in understanding the emerging universe of software add-ons. Also important will be encouraging architects and contractors to call for generic, rather than branded, materials, which will give distributors maximum freedom.

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By embracing the possibilities of BIM, building materials companies can shore up their competitive position, engage in rich collaborations, and increase their capacity for innovation. They can boost their existing business while opening up possibilities in higher-value areas.

But getting there will require many companies to change their largely reactive stance. The more they can help chart the future in their industry, the better their long-term position in the marketplace.

Acknowledgments

The authors are grateful to BCG clients for their valuable inputs and insights. They thank their BCG Industrial Goods colleagues Andreas Renz, Christoph Rothballer, and Sven Witthöft for contributing their insights, and Maxence Vanheuverswyn, who helped write the report.