Construction and property development companies have not historically been on the forefront of innovation. But new and impending advances in robotics—such as the increasing ability to work in open, unstructured work sites and interact with human coworkers—along with a sustained drop in costs promise to change that and profoundly disrupt the competitive landscape.
In fact, startups in the industry are already forging ahead with robotics technologies, putting pressure on incumbents to act quickly. Executives must not only consider how they will apply and integrate robotics technologies into their current operations, but they must also develop a long-term view on how these technologies will alter the industry over time and how they want to position themselves 5, 10, or even 20 years from now.
Another consideration is that despite lower costs these technologies still aren’t cheap. For an industry that operates on very thin margins, it’s vital to identify the investments that will generate the most sustainable advantage. To this end, we will identify here the implications of robotics technologies that should be included in strategic planning.
For an industry that operates on very thin margins, it’s vital to identify the investments that will generate the most sustainable advantage.
ASSENHA DAS MÁQUINAS
O crescimento já rápido do mercado global de robótica está se acelerando. Mais que dobrou de 2005 a 2015 e é projetado para mais do que o triplo de 2015 para 2025. Esse crescimento é amplo, tocando quase toda a economia, e duas verdades simples estão por trás: os robôs estão se tornando mais baratos (os custos de 1988, que são mais baratos, que são mais baratos e que os sistemas de robôs; estão melhorando em operar em ambientes não controlados. Anteriormente, eles podiam funcionar apenas em ambientes altamente estruturados, como linhas de produção de automóveis, realizando tarefas repetitivas e relativamente simples. No entanto, os avanços na detecção, visão, mobilidade e destreza significam que agora eles podem trabalhar em minas e canteiros de obras e interagir com trabalhadores humanos. As aplicações emergentes de robótica incluem construção no local, como demolição e tijolos, transporte autônomo, impressão e pré -fabricação 3D e inspeções. Uma nova geração de empresas inovadoras está liderando a acusação enquanto experimentam novos processos de construção. Por exemplo, a Winsun, sediada em Xangai, uma empresa de serviços de engenharia, ganhou manchetes em 2013 por impressão 3D 10 casas em 24 horas e entregando o primeiro escritório impresso em Dubai. Outro exemplo é o amplo edifício sustentável, uma empresa de construção chinesa que ergueu um arranha-céu de 57 andares em 19 dias no centro da China, usando modularização e construção pré-fabricada. Enquanto isso, a startup australiana FastBrick Robotics criou um robô de tijolos, o "Hadrian X", que pode colocar tijolos oito vezes mais rápido que um pedreiro humano. Jogadores estabelecidos, como Skanska, estão se envolvendo com aplicativos de robótica. Por exemplo, a Skanska fez uma parceria com a Yaskawa Electric para aplicar a soldagem do arco de robô aos reforços de aço para concreto pré-moldado, reduzindo drasticamente o tempo de produção e os riscos de segurança. E, em parceria com a ABB, concedeu £ 700.000 para desenvolver robôs de construção para tarefas no local, como corte, perfuração e fixação. Os benefícios da robótica na construção são, de muitas maneiras, o ponto final da digitalização que está varrendo muitas indústrias. A robótica é uma manifestação física da tendência digital, permitindo que os sistemas interajam com o mundo físico.
In construction, the big leap is that robots are getting better at operating in uncontrolled environments. Previously, they could work only in highly structured environments such as automobile production lines, doing repetitive, relatively simple tasks. However, advances in sensing, vision, mobility, and dexterity mean that they can now work in mines and construction sites, and interact with human workers. Emerging robotics applications include onsite construction such as demolition and bricklaying, autonomous haulage, 3D printing and prefabrication, and inspections.
These applications are advancing rapidly and may disrupt construction sooner than many anticipate. A new generation of innovative companies is leading the charge as they experiment with new construction processes. For example, Shanghai-based Winsun, an engineering services firm, made headlines in 2013 by 3D printing 10 houses in 24 hours, and by delivering the first 3D-printed office in Dubai. Another example is Broad Sustainable Building, a Chinese construction company that erected a 57-story skyscraper in 19 days in central China using modularization and prefab construction. Meanwhile, Australian startup Fastbrick Robotics has created a bricklaying robot, the “Hadrian X,” which can lay bricks eight times faster than a human bricklayer.
The experimentation is not just among newcomers. Established players, such as Skanska, are getting involved with robotics applications. For example, Skanska has partnered with Yaskawa Electric to apply robot arc welding to steel reinforcements for pre-cast concrete, dramatically reducing both production time and safety risks. And, in partnership with ABB, it has awarded £700,000 to develop construction robots for onsite tasks such as cutting, drilling, and fixing.
All this activity makes sense given how much robotics can improve construction’s core performance factors: speed, cost, predictability, and safety. The benefits of robotics in construction are in many ways the endpoint of the digitization that is sweeping many industries. Robotics is a physical manifestation of the digital trend, allowing systems to interact with the physical world.
Quatro implicações do modelo de negócios
As implicações para o futuro do setor são profundas, e focamos em quatro áreas que os executivos devem considerar em seu planejamento estratégico de longo prazo. Os processos de construção se tornarão mais eficientes e previsíveis com melhor uso de materiais, aumento da utilização de recursos e redução de resíduos nos locais de trabalho, reduzindo o erro humano e melhorando a segurança ao mesmo tempo. Esses ganhos de produtividade reduzirão a curva de custo para os adotantes precoces, permitindo que eles melhorem suas margens sob o "guarda -chuva de preços" de seus colegas menos produtivos. (Consulte o Anexo 1.)
Early adopters accrue productivity and cost advantages. Robotics will yield a step change in onsite productivity. Construction processes will become more efficient and predictable with better use of materials, increased resources utilization, and reduction of waste on job sites, while reducing human error and improving safety at the same time. These productivity gains will lower the cost curve for early adopters, allowing them to improve their margins under the “price umbrella” of their less productive peers. (See Exhibit 1.)
Esses ganhos de produtividade reduzirão a curva de custo para os primeiros adotantes.
Com o tempo, à medida que mais no setor adotar essas tecnologias, essa vantagem de custo desaparecerá. No entanto, esperamos um longo período de transição para a indústria; portanto, os primeiros adotantes provavelmente desfrutarão de uma vantagem competitiva por 10 ou 15 anos, ou três a quatro ciclos de projeto.
A terra se torna o recurso escasso. Como os robôs acabarão por trabalhar dia e noite e não precisarão dormir, uma empresa com essa tecnologia poderá concluir cinco projetos no tempo que os outros são necessários para concluir quatro. Essa é uma enorme vantagem no desenvolvimento de construção e propriedade, que liga capital significativo em cada projeto; Quanto mais rápido o capital puder se mover, os proprietários mais rápidos geram retornos que podem investir no próximo projeto. Robotics technologies won’t just reduce costs, they will reduce construction times by 20% to 30%. Since robots will ultimately be able to work day and night and don’t need to sleep, a company with this technology will be able to complete five projects in the time it takes others to complete four. That is a huge advantage in construction and property development, which ties up significant capital in each project; the faster that capital can move, the faster owners generate returns that they can invest in the next project.
Mas, para manter essa correia transportadora em movimento, eles precisarão de um forte pipeline de propriedades para novos projetos. As parcelas de escolha sempre foram importantes no setor, é claro, mas elas se tornarão mais. À medida que o ritmo da construção aumenta, é provável que as restrições ao desenvolvimento mudem de capital e trabalho para terra. Hoje, muitas empresas de construção têm custos variáveis. Sua força de trabalho humana, por exemplo, pode subir ou cair dependendo das demandas dos projetos - ou falta de projetos - sob a estrada. Mas se, no futuro, essas mesmas empresas tiverem muito capital amarrado em robôs - criando custos fixos mais altos - precisarão de terras para manter as frotas de robôs trabalhando com capacidade máxima o tempo todo. Enquanto isso, as margens dos desenvolvedores se sustentam à medida que continuarão se beneficiando de necessidades mais baixas de capital e ciclos de projeto mais curtos, e porque possuem o recurso escasso: terra. A construção pode se tornar mais desafiadora como um negócio independente e, olhando para o futuro, as empresas com modelos de negócios integrados terão um hedge natural contra essa eventual comoditização e a redistribuição de lucros em toda a cadeia de valor. Mas cada vez mais eles precisarão gerenciar um terceiro ativo: dados e propriedade intelectual (IP). Os proprietários de IP já estão capturando mais valor. Por exemplo, o valor econômico criado por equipamentos autônomos na mineração é principalmente para os OEMs, que possuem o IP, e não para as empresas de mineração. De fato, na primeira onda de automação de metas, as empresas de mineração desistiram de mais da metade de suas economias de custo de trabalho para os OEMs por meio de taxas anuais de licença e compras relacionadas. robôs. Como a Apple, a Amazon, o Facebook e o Google provaram, os retornos à escala para a propriedade da plataforma são enormes.
There is another aspect to the robotics revolution that’s likely to increase the demand for land. Today, many construction companies have variable costs. Their human workforce, for example, can rise or fall depending on the demands of the projects—or lack of projects—underway. But if, in the future, these same companies have lots of capital tied up in robots—creating higher fixed costs—they will need land to keep fleets of robots working at maximum capacity at all times.
Value shifts from construction to developers and asset owners. In the longer term, as robotics technologies are commoditized and the early adopter advantage disappears, construction profits will shrink again. Meanwhile, developers’ margins will hold up as they continue to benefit from lower capital needs and shorter project cycles, and because they hold the scarce resource: land. Construction could become more challenging as a standalone business, and looking forward, companies with integrated business models will have a natural hedge against this eventual commoditization and the redistribution of profits across the value chain.
Value also shifts to data, IP ownership, and platforms. Historically, developers have managed physical assets and financial assets. But increasingly they will need to manage a third asset: data and intellectual property (IP). The owners of IP are already capturing the most value. For example, the economic value created by autonomous equipment in mining mostly goes to OEMs, which own the IP, rather than to the mining companies. In fact, in the first wave of automation of mine sites, mining companies have given up more than half of their labor-cost savings to OEMs through annual license fees and related purchases.
As robotics technology applications become commoditized and profits from robotics are competed away, value in the industry will become even more concentrated in the hands of those who hold the IP and who innovate, particularly the owners of the platforms that integrate and coordinate robots. As Apple, Amazon, Facebook, and Google have all proven, the returns to scale for platform ownership are enormous.
Value in the industry will become even more concentrated in the hands of those who hold the IP and who innovate.
SO, para uma vantagem sustentável a longo prazo para capturar mais valor, as empresas precisarão pensar cuidadosamente sobre como adquirir dados e IP, com quem fazer parceria e como inovar. Por exemplo, as empresas podem considerar várias opções: faça parceria com os OEMs para melhorar as soluções existentes e compartilhar os benefícios; Invista no desenvolvimento de padrões da indústria para interoperabilidade entre as soluções existentes; e atingir termos de parceria mais atraentes com novos players do setor para desenvolver soluções alternativas.
Prepare -se para um cenário competitivo em mudança
Algumas das implicações listadas acima ainda podem estar alguns anos fora. As tecnologias de robótica estão avançando rapidamente e estão em diferentes estágios hoje. (Consulte Anexo 2.) Com isso em mente, as empresas precisam começar a se posicionar hoje e recomendamos quatro áreas de ação. Conjuntos de habilidades. Hoje, as empresas de construção e desenvolvimento de propriedade têm engenheiros civis, arquitetos, supervisores, capatazes, trabalhadores e mecânicos. Mas, daqui para frente, eles também precisam de cientistas de dados, analistas e engenheiros de software. Não são apenas essas habilidades diferentes, elas são escassas e são demandadas por muitas empresas em muitos setores diferentes. Se as empresas devem adquirir essas habilidades ou crescer suas próprias, uma questão estratégica premente tornou mais desafiador pela reputação do setor como conservador e longe da vanguarda - não o tipo de lugar que jovens especialistas digitais ambiciosos com muitas opções considerariam naturalmente. Isso exigirá que as empresas de construção desenvolvam novas proposições de valor dos funcionários, faça aquisições estratégicas e entrem em parcerias e joint ventures. Dado o risco muito real de ficar para trás, as empresas precisam buscar projetos piloto para experimentar novos aplicativos de robótica e investir na ampliação de soluções. Mas essa experimentação exigirá uma certa tolerância ao fracasso - às vezes ainda é um fracasso caro. Isso é difícil para as culturas conservadoras de engenharia aceitarem, portanto, será necessária alguma medida de mudança cultural para acompanhar a revolução da robótica. As empresas também terão que pensar cuidadosamente sobre quais clientes em parceria com esses pilotos e como estruturar os benefícios.
Invest in capabilities. Integrating robotics technologies into the enterprise and then running day-to-day operations will require completely new skill sets. Today, construction and property development companies have civil engineers, architects, supervisors, foremen, laborers, and mechanics. But going forward they are going to also need data scientists, analysts, and software engineers. Not only are these skills different, they are scarce and in demand by many companies in many different industries. Whether companies should acquire these skills or grow their own will become a pressing strategic issue made more challenging by the industry’s reputation as conservative and far from the cutting edge—not the kind of place that young ambitious digital experts with lots of options would naturally consider. This will require construction companies to develop new employee value propositions, make strategic acquisitions, and enter into partnerships and joint ventures.
Pilot and experiment. New players from technology and adjacent industries are entering the market and pushing the boundaries of traditional construction processes. Given the very real risk of falling behind, companies need to pursue pilot projects to experiment with new robotics applications and invest in scaling up solutions. But this experimentation will demand a certain tolerance for failure—sometimes even expensive failure. That is tough for conservative engineering cultures to accept, so some measure of cultural change will be necessary to keep up with the robotics revolution. Companies will also have to think carefully about which customers to partner with for these pilots and how to structure the benefits.
Given the very real risk of falling behind, companies need to pursue pilot projects to experiment with new robotics applications and invest in scaling up solutions.
Faça apostas estratégicas hoje. Essas incógnitas podem facilmente levar à paralisia da análise. Mas as empresas de construção e desenvolvimento de propriedades não têm o luxo de se sentar e esperar cinco anos para ver quais tecnologias são exibidas. Naquela época, os primeiros motores terão intervir e capturou os benefícios, enquanto aqueles que adotaram uma abordagem de esperar para ver podem se encontrar em uma desvantagem competitiva por anos. Idealmente, as empresas desenvolverão uma abordagem de gerenciamento de portfólio para investimentos em aplicações robóticas. Mais importante do que isso, também coloca um aperto financeiro na construção. Dado tudo isso, as empresas devem se concentrar no desenvolvimento de modelos de negócios integrados, atingindo as parcerias certas em várias áreas. Esta será uma fonte de valor competitivo estratégico de longo prazo e um hedge contra a mudança de fortunas no setor. Este futuro não está longe. As empresas precisam começar a planejar agora - comprando os recursos digitais certos, fazendo apostas estratégicas, orientando a cultura em direção à experimentação e identificando parceiros para criar um modelo de negócios integrado. Os primeiros adotantes devem ganhar custo significativo e vantagens competitivas. Os retardatários se encontrarão tentando recuperar o atraso por anos. Most robotics applications have a high degree of uncertainty, making it hard for companies to predict which applications will take off, or when to invest. These unknowns can easily lead to analysis paralysis. But construction and property development companies don’t have the luxury of sitting back and waiting five years to see which technologies pan out. By that time the first movers will have stepped in and captured the benefits while those that took a wait-and-see approach could find themselves at a competitive disadvantage for years. Ideally, companies will develop a portfolio management approach for investments in robotic applications.
(Co)develop integrated business models. The value shift to data, IP, and platform providers is making innovation and experimentation critical to ongoing competitiveness and the control of prime land parcels. More important than that, it also puts a financial squeeze on construction. Given all this, companies should focus on developing integrated business models by striking the right partnerships in multiple areas. This will be a source of long-term strategic competitive value and a hedge against changing fortunes in the industry.
Advancements in robotics technologies portend seismic change in the construction and property development industry. This future is not far off. Companies need to start planning now—putting the right digital capabilities in place, making strategic bets, orienting the culture toward experimentation, and identifying partners to create an integrated business model. The early adopters stand to gain significant cost and competitive advantages. The laggards will find themselves trying to catch up for years.
