Celosvětové výzvy ve stavebnictví

Stavební průmysl

Pro ukázku obrovské důležitosti stavebního průmyslu jako trhu stačí uvést, že dle US Annual Construction Spend pohltilo stavebnictví v letech 2006/2007 v průměru 2,3 bil. dolarů, z toho 1,2 bil. dolarů bylo utraceno pouze ve Spojených státech.

Výzvy stavebního průmyslu

Existuje mnoho důležitých výzev, kterým musí stavební průmysl čelit a které pomáhají zavedení nových technologií, jako jsou například 3D renderování a simulace, modelově řízený návrh zahrnující Building information modeling (BIM), standardy pro interoperatibilitu (například LandXML.org), International Alliance for Interoperability (IAI), astandardy Open Geospatial Consortium (OGC).

Globální klimatické změny

Podíl Ameriky na globálním oteplování, nejdůležitějším environmentálním tématu dneška, vzrostl z 11% v roce 2003 na 35% v roce 2006 (dle Global Warming Survey). Ve Spojených státech samotných spotřebují budovy 39% z celkové spotřeby energie, 68% celkové spotřeby elektrické energie a 38% z celkové hodnoty emisí oxidu uhličitého. Stavební průmysl je postaven před rozhodnutí, jak vyměnit či renovovat budovy, díky čemuž by došlo k minimalizaci dopadů na životní prostředí. Někteří lidé volají po redukci spotřeby fosilních paliv v budovách o 50% do roku 2010 a do roku 2030 chtějí tento podíl úplně odstranit. To vyžaduje nové přístupy k návrhu budov a renovaci těch stávajících. Například vedoucí společnost v hodnocení Energy and Environmental Design Green Building Rating System LEED, která vznikla díky U.S. Green Building Council (USGBC), poskytuje sadu standardů pro environmentálně udržitelnou výstavbu. Od svého založení v roce 1998 do dnešního dne spolupracoval LEED na 14 000 projektech v 50 státech USA a 30 dalších státech světa. Výstavba, na které LEED spolupracoval, pokrývá zhruba 100 000 km2 stavební plochy.

Stárnutí infrastruktury

Očekává se, že stárnutí infrastruktury bude postupem času stále více důležitějším tématem v mnoha částech světa. Každé dva roky připravuje American Society of Civil Engineers (ASCE) výroční zprávu Report Card for American Infrastructure. Jedním ze sektorů které ACSE hodnotí, jsou silnice, dálnice a přeprava obecně. V roce 2003 ocenila ACSE tento sektor známkou D+ a v roce 2005 známkou D. To si lze vyložit jako velice mírný pokles. Aby bylo možné pochopit toto ohodnocení v širším kontextu, je třeba zmínit, že ACSE odhaduje každoroční ztráty ekonomiky Spojených států způsobené dopravními zácpami na 67,5 miliard dolarů, což způsobuje především ztrátu produktivity firem a vyšší spotřebu paliv. Stejně vážné problémy jsou dle zprávy Federal Highway Administration (FHwA) způsobeny pozdní a nekvalitní výstavbou silnic a mostů, stavem chodníků a bezpečnostních prvků, které způsobují 30% všech vážných dopravních nehod. V průměru se každoročně ve Spojených státech stane 43 000 vážných dopravních nehod. ACSE dále uvádí, že dopravní nehody stojí každoročně obyvatele Spojených států přímo 230 miliard dolarů a dalších 819 miliard dolarů zaplatí na lékařské péči, ztrátě produktivity, zpožděních, pojištěních a dalších nákladech.

ASCE odhaduje, že bude nezbytné investovat v následujících pěti letech 1,6 bilionu dolarů, aby bylo možné dát do pořádku infrastrukturu ve Spojených státech.

Ubývání pracovních sil

Kanadský statistický úřad předpokládá, že v roce 2016 již nebude v Kanadě dostatek nových pracovníků, kteří by nahradili ty, kteří již odešli do důchodu. Conference Board study Managing the Mature Workforce ve Spojených státech předpovídá, že v roce 2010 počet pracovních sil ve věku 35 až 44 let poklesne na 19%, 45 až 54 let vzroste na 21% a 55 až 64 let vzroste na 52%. Jedná se o celosvětový jev. Pokles počtu pracovních sil ve věku 35 až 44 let je očekáván v Německu na 27%, Velké Británii na 19%, v Itálii na 9%, v Japonsku na 10% a v Číně na 8%. Současná studie „Work Force Planning for the Public Power Utilities: Ensuring Resources to Meet Projected Needs“ vypracovaná American Public Power Association (APPA) hlásá, že ztráta zásadních znalostí a neschopnost najít náhrady za oborově specifické schopnosti jsou dvě největší výzvy pro průmysl. V oblasti správy majetku je průměrný věk odborných pracovníků okolo 50 let a v roce 2010 až 60% dnešních zkušených odborných pracovníků odejde do důchodu. Průzkum, který v roce 2005 provedla Carnegie Mellon University Electricity Industry Center shledal, že vedoucí personálních oddělení v odborných odvětvích jednoznačně uvedli stárnutí pracovní síly jako jejich problém číslo jedna.

Department of Labor Employment and Training Administration (ETA) ve Spojených státech připravil v roce 2004 zprávu z oblasti stavebního průmyslu nazvanou „Americas Construction Industry: Identifying and Addressing Workforce Challenges Report of Findings and Recommendations For The Presidents High Growth Job Training Initiative in the Construction Industry“, která přináší zprávy o tom, že vedení průmyslu zaznamenalo, že stavební průmysl zažívá silný nedostatek pracovníků. Tento současný nedostatek pracovníků je komplikován dvěma trendy: růstem průmyslu a odchodem lidí do důchodu, kteří se narodili v poválečném baby boomu. ETA navrhuje, aby stavební průmysl rostl v letech 2002 až 2012 průměrnou roční rychlostí o 1,3 procenta poskytujíc tak přes jeden milion nových míst. U.S. Bureau of Labor Statistics navrhuje, aby počet míst ve stavebnictví narostl v následujících deseti letech od roku 2004 (6 964 500) do roku 2014 (7 756 900) o 800 tisíc. Problém ubývání pracovních sil ovlivňuje technické obory stejně jako stavební průmysl. Podle BLS bude celkový počet míst v technických oborech v následujících deseti letech 2004 (570 000) až 2014 (562 500) přibližně stálý, což naznačuje, že většina nových míst (pracovních poměrů) bude znovu obsazena zkušenějšími pracovníky v důchodu.

Klesající produktivita

Stavební průmysl je vysoce konkurenční a firmy musí průběžně zlepšovat svoji produktivitu, aby obstály v konkurenci. Paul Teicholz říká „Tato výzva stálého produkčního zlepšování způsobila ve Spojených státech kritický (ne)poměr, statistiky zde uveřejněné US Bureau of Labor Statistics ukázaly, že produktivita v posledních 40-ti letech ve stavebním průmyslu skutečně poklesla, zatímco nezemědělská (non-farm) produkce narostla ve stejném období o 200%.

Osamocené informace

Tradiční životní cyklus systému obsahuje plánování, návrh, vytvoření, provozní činnost, údržbu a nakonec vyřazení z provozu. Technické vybavení zahrnuje budovy, dálnice a silnice, síťovou infrastrukturu jako například telekomunikace, rozvody elektřiny, vody, odpadů a plynu. Jedná se tedy o velmi mnoho rozdílných oborů se specifickým programovým vybavením – aplikacemi, které je nutné vytvořit, udržovat či propojit do sítě. Například při výstavbě budovy se zapojují stavební a investorské firmy, architekti, specialisté na rozvod vzduchu a topení, instalatéři, telefonní společnosti a odbory místních samospráv. Softwarové aplikace, které používají, jsou navrženy pro návrh architektury, pozemní stavitelství, stavebnictví, analýzy využití území, geoprostorové analýzy a další. Tradičně je každá tato aplikace (obor) provozována odděleně od ostatních a každý si tak sám spravuje svůj ostrov technologií nebo dat. Avšak provozní cyklus, pokud budeme mluvit o stavebnictví nebo telekomunikačních sítích, je zahuštěný. V některých organizacích se náklady na údržbu a provoz pohybují zhruba okolo 90% všech nákladů.

Obory jako jsou architektura, pozemní stavitelství, stavebnictví a GIS jsou klasické zásobárny dat. Každá údržba jejich vlastních sad informací zahrnuje návrh aplikace a dat. To pak vytváří noční můry při provozu a údržbě těchto dat, neboť pracovníci krizového řízení, územního plánování a dalších oddělení požadují jednotný přístup k vnitřnímu i vnějšímu zařízení budov, územnímu plánu, dálnicím a silnicím a nadzemním i podzemním zařízením. Největší výzvou nejsou ve většině případů data, neboť ta již vznikla při plánování a návrhu budovy. Největší výzvou jsou již zmíněné ostrovy informací a technologie, ve kterých je obtížné integrovat stávající data do jednotného náhledu a přístupu. Například pracovníci krizového řízení potřebují okamžitý a jednotný přístup k informacím o budovách, kde se stala nějaká událost. Tyto informace by měly obsahovat interiér, okolí, přístupové cesty, telekomunikační a jiné sítě, podzemní i nadzemní vedení a podobně. V současné době potřebují být vyškoleni v mnoha aplikacích z různých druhů řešení a být schopni přístupu k různým datům.

Konkrétním příkladem mohou být telekomunikační firmy a organizace zabývající se správou majetku, které musí čelit podobným překážkám. Po analýze informačních toků uvnitř těchto organizací je jasné, že největším problémem jsou ostrovy informací. Architekti používají CAD aplikace, projektanti velké papírové výkresy, jiné oddělení zase nástroje geografických informačních systémů, operátoři pak kapesní počítače nebo papírové zdroje. Informačním tokem mezi těmito skupinami jsou tak nejen papírové podklady. Výsledkem je velice neefektivní proces, který je charakteristický redundancí dat, redundantními procesy a velice špatnou kvalitou dat.

Před několika lety provedl National Institute of Standards and Technology (NIST) studii, kde se snažil kvantifikovat ztráty efektivity v sektoru správy majetku v důsledku nevhodné interoperability při návrhu, projekci, správě majetku a obchodních procesech v informačních systémech a nadbytečných papírových záznamech během celého životního cyklu majetku. MIST odhadl, že v roce 2002 stála nevhodná interoperabilita v amerických podnicích (technických) 15,8 miliard dolarů. Tato hodnota je dle studie NIST spíše při spodní hranici možných reálných ztrát způsobených nevhodnou interoperabilitou a může tak být reálně i mnohem vyšší. NIST odhaduje, že dvě třetiny těchto ztrát byly způsobeny majiteli a operátory, převážně během vlastního provozu a údržby systémů.