你去过的每一栋建筑，都由 1997 年的软件设计
原文链接： Every Building You’ve Ever Been In Was Designed By Software Built in 1997
作者： a16z
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攻克一个 13 万亿美元的市场
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走进任何一栋建筑，你都被一些你从未想过的系统所包围。管道将水输送到每个楼层。通风管道将经过调节的空气推入每个房间。电线连接着每个插座、电路和火灾报警器。这些系统并不是变魔术般出现的。建筑师设计了外壳。结构工程师让它立起来。一个 MEP（机械、电气、管道）顾问团队设计了它内部的系统。总承包商协调了建造过程。专业工匠在现场安装了一切。
在每栋建筑的背后，都有一长串你从未听说过的公司，做着你从未想过的工作，身处一个在很大程度上被技术所绕过的 13 万亿美元的产业中。
他们所有人，至今仍在运行 1997 年构建的软件。
AEC 生态系统
建筑、工程和施工行业（AEC）是世界上规模最大且数字化程度最低的行业之一。受数据中心建设、住房短缺、电气化和基础设施投资的推动，全球建筑支出每年达到 13 万亿美元且仍在增长。对建筑项目至关重要的设计和工程服务占据了这笔支出中的数千亿美元。
该行业的运作依赖于许多分散的利益相关者的协调。开发商或业主为项目提供资金并设定任务书。建筑师设计建筑外壳。MEP 顾问设计使建筑发挥功能的机械、电气和管道系统。总承包商管理整体建筑过程，将安装工作分包给专业的分包商——那些在现场将一切物理安装到位的电工、水管工和暖通空调（HVAC）技术人员。
在每家公司内部，工具是一团糟。这些公司运行的大多数软件建于 1990 年代末——桌面应用程序，本地安装，未连接或几乎未连接到云端。它们需要大量的体力劳动才能操作。工程师一天中的大部分时间并不是在做工程。根据 Autodesk 和 FMI 的研究，建筑专业人员花费 35% 的时间，或每周超过 14 个小时，在非生产性活动上，例如寻找项目信息、解决冲突以及处理错误和返工。其中很大一部分仅仅是为了让脱节的工具与项目的实际状态保持同步。
然后是公司之间的问题。一个医院项目可能涉及几十家公司——建筑师、结构工程师、MEP 顾问、总承包商（GC）、十几家专业分包商——每家公司都在运行自己版本的建筑设计文件和工具，没有一个是相同的，几乎没有一个是基于云的，所有公司都在通过 PDF、电子邮件和每周上传到中央驱动器来共享信息。变化会产生不可预测的连锁反应。周二移动了一根结构梁。MEP 顾问直到周五才发现。到那时，管道已经穿过它了。这个循环在整个项目中不断重复。必须有人来解决它。在建筑行业，后期修复问题的成本要比早期做对的成本高出几个数量级。
这些后果在数字中显现出来。85% 的建筑项目超出预算，四分之三的项目延期完成。当出现问题时，往往是代价高昂的：北美平均的建筑纠纷价值 6010 万美元，需要近 12.5 个月才能解决。仅在美国，返工、沟通不畅以及花在寻找项目数据上的时间每年就使该行业损失 1770 亿美元——而超过 70% 的返工可追溯到设计错误，而不是现场条件或恶劣天气。在任何人破土动工之前，图纸就已经错了。在这个链条中的所有软件里，有一种工具超越了所有其他工具，定义了该行业的运作方式——并且在近三十年的时间里一直如此。
没人喜欢的垄断
1997 年，一个工程师团队着手为建筑师构建一个更好的设计工具。他们的想法很简单：从一开始就在 3D 中对建筑进行建模，每个元素都与其他元素相连。改变一堵墙，平面图就会更新。移动一扇窗户，天花板的高度就会按比例调整。他们把公司命名为 Revit——“即时修改（revise instantly）”的缩写。
Autodesk 在 2002 年以 1.33 亿美元收购了 Revit。当时这被认为是一场昂贵的赌博。结果它成为了企业软件历史上最伟大的收购之一。Revit 现在是世界上几乎所有主要建筑、工程和施工公司的标准 BIM（建筑信息模型）创作平台。它的年度经常性收入约为 30 亿美元，市场份额超过 95%。全球的每一所建筑和工程学院都在教授它，它就是这个行业的记录系统。
它对于 AEC 的意义，就像 Excel 对于金融的意义一样：它是该行业每家公司、每个工作流和每个交付成果之间的结缔组织。
“在学校里教授”这个细节比听起来更重要。几乎每个进入职场的工程师和建筑师都已经了解 Revit。每家公司都默认使用它，因为他们的员工了解它，他们的客户期望使用它，并且他们的项目库——自定义组件、材料规格、多年来积累的公司特定模板——都存在于其中。这些库，或者说 Revit “族（families）”，存储在 Autodesk 的专有文件格式中，不能干净地导出到任何其他东西中。几十年的项目历史、组件库和公司特定的标准都被锁定在 Revit 生态系统中。
Autodesk 在 2007 年将 MEP 功能附加到 Revit 上，从那以后几乎没做过什么改进。界面看起来与二十年前几乎一模一样。协作几乎完全发生在 Revit 系统之外——每个人在本地保存他们的模型，将其同步到主文件，并花时间协调积累的冲突。这就相当于建筑业中，金融专业人员来回发送 Excel 文件的过程。
该平台也没有将 3D 模型与工程师需要在其旁边运行的基于物理的计算连接起来。这些计算发生在单独的工具中——特别是 Excel 和其他第三方软件——所有这些工具都由各种服务提供商手动保持同步。Autodesk 没有解决这些问题并对新功能收费，而是依赖其垄断地位，通过提价来推动收入增长。
这听起来像是一个简单的颠覆故事的开端。但事实并非如此。Revit 的主导地位得以维持，并不是因为 Autodesk 在积极保护它，而是因为它解决的问题确实很难。AEC 设计需要同时对 3D 几何、物理约束、建筑规范、房间占用和设备规格进行推理——同时还要与并行进行自己更改的团队进行协调。每一个认真的挑战者都在同一堵墙前停滞不前：你如何教软件真正理解一栋建筑，而不仅仅是显示它？你如何实现实时协作？如果你能解决这个问题，当风险如此之高时，你如何让团队信任你的软件？
为什么是现在
在很长一段时间里，答案是：你做不到。
有两件大事改变了这种计算：
首先显然是大型语言模型（LLMs）和视觉模型的出现，使得新工具能够攻击以前被 Revit 忽略的问题空间。BIM 模型包含大量的元数据——房间类型、占用分类、设备规格、空间关系——但从历史上看，这些数据的输入不一致，格式因公司和项目而异。以前的系统无法理解它。它们无法查看一个房间并理解它是一个服务器机房，这意味着一定的冷却负荷，这映射到特定的规范要求，从而限制了通风管道的布线位置。LLMs 可以做到这一点。它们解析非结构化元数据，在语义上对其进行分类，并将结构化输入传递给下游工程算法。
其次是由于巨大的基础设施建设而对更好的工具产生的紧迫感。随着 AI 基础设施的建设，许多人开始注意到瓶颈在于数据中心的建设和 MEP 基础设施。人才管道跟不上步伐，这对这些公司的发展和及时满足需求构成了生存约束。
攻克 13 万亿美元市场的三个方法
面对一个几十年来没有创新的占据主导地位的现有企业、一个依赖体力的分散的供应链，以及三个最近才对齐的技术解锁——弄清楚 AI 究竟如何攻击这个市场是值得的。在这个市场的早期，我们看到了三种截然不同的方法。
- 直接攻击 Revit。 从头开始构建一个更好的、云原生、支持 AI 且默认协作的 BIM 平台，并在创作层赢得胜利。这是最大胆的方法，也是历史上的坟墓。二十年来，每一个认真的挑战者都在试图与一个公司花费数年时间定制、员工花费整个职业生涯学习的平台达到功能对等时停滞不前。GTM（进入市场策略）提出了几个关键挑战：你要求公司重新培训他们的员工，重建他们的组件库，并将他们最复杂、风险最高的工作托付给一个新的记录系统。
由 Autodesk 前联合首席执行官创立的 Motif 是目前最可信的尝试。我们认为，随着 AI 使得在以前不可能的时间线上实现功能对等成为可能，现在也许是这最终发生的时候了——而且 AI 的需求加上行业对 Autodesk 停滞不前的挫败感，已经产生了对“彻底替换（rip-and-replace）”的真正胃口。
- 在 Revit 周围构建新的软件表面区域。 不要在它自己的地盘上与之战斗。占据 Revit 处理得不好或根本不处理的工作流（有很多这样的工作流），并以此为立足点进行扩张。AEC 中的大多数实际工作都发生在 Revit 周围，而不是内部。Revit 是记录系统，但工程师大部分时间都在使用 Excel、Word 和脱节的第三方工具。在任何项目招标之前发生的文件审查过程——检查设计文件中的错误、协调失败和跨学科的遗漏——完全发生在 Revit 之外。今天它是由人类完成的，需要三到六周的时间，每个项目的成本在 50,000 到 100,000 美元之间，但仍然只能发现大约 30% 最终成为现场变更订单的问题。
LightTable 正是针对这个工作流：全面阅读施工文件、标记跨学科问题并按成本影响对它们进行优先排序的 AI。这个切入点不需要任何人改变他们使用 Revit 的方式。它填补了 Revit 留下的空白。每个运行通过该平台的项目都会产生标记数据——图纸显示了什么，问题是什么，哪些成为了变更订单——这使得系统随着时间的推移变得更加准确。没有人通过构建更好的 ERP 来取代 SAP。他们围绕它进行构建，直到 SAP 成为没人触碰的管道。
- 直接瞄准服务预算——那些发生在 Revit 之上的、从未被软件解决过的工作。我们认为 MEP 设计可能是这里最明显的机会。MEP 咨询公司所做的大部分工作都不是在 Revit 中完成的；它是由工程师团队（通常在海外）完成的，他们手动将建筑规范转换为图纸和文档，并且必须在每一步进行检查和修改。这项工作以前从未可通过软件解决，但有了 AI，我们认为有机会去追求这些工作流中的一部分。
这将释放以前无法满足的需求。许多不同类型的公司都积压着无法承担的工作，因为他们没有足够的人手。AI 不仅帮助他们更快地完成现有项目；它还让他们能够对本来会拒绝的项目说“是”。Endra 正在这个领域进行建设。他们建立了一个 AI 原生的 MEP 设计平台，该平台摄取建筑模型并自动化火灾、电气和机械系统设计——以前需要数月手动努力的工作，现在只需几分钟即可完成。
深入探讨 MEP——我们看到条件最先对齐的地方
MEP 设计是一个价值 1500 亿美元的全球服务市场，是更广泛的 AEC 领域的重要组成部分。虽然 Revit 服务于这个领域，但大部分工作实际上是由服务公司在 Revit 之上或之外完成的。这些公司中最大的公司在几十个国家拥有成千上万的员工。虽然这些公司很关键并且涉及技能，但从时间基础上来看，他们几乎所有的工作都是死记硬背的：基于规则、受代码约束的。想想在整个大型建筑中设计火灾报警器、电源电路或 HVAC 单元的放置位置。这绝对不是那种让人充满梦想的工作。
这个领域的大部分收入来自计费工时——手动生成诸如图纸、计算和文档之类的设计，而注册工程师必须在每一步都参与其中。它是如此耗时，以至于这些公司中的许多都有大量潜在需求的积压，他们无法解决，因为他们没有足够的人手去做。AI 是发展这些服务业务的解锁手段，但更重要的是提高社会建设的速度。
在某些方面，它与见证了 AI 快速采用的其他大型白领领域非常相似，例如法律、会计或金融研究。一个庞大的、基于规则的市场，拥有不适合这项工作的旧工具，工作流边界明确且足够确定以进行可靠的自动化，以及造成真正紧迫感的供应限制。
使其成为一个超过 1000 亿美元机会的商业模式转变
你可能会想，好吧，这听起来很有趣，但这到底能有多大？Autodesk 的 Revit 产品已经尽可能接近垄断了，而且它每年的收入只有几十亿美元。
这之所以不仅仅是一个小众的软件机会，原因归结为 AI 实际解锁了什么。在所有三个层面，瓶颈都在于可用于完成现有工作的合格人员的数量，以及他们的运作速度。换句话说，这些都是原子世界中受能力限制的领域，而有了合适的软件，这些领域的效率实际上可以大幅提高。
使这种转变比听起来更容易的是，大公司已经将这项工作模块化了。由于无法足够快地招聘，大多数大公司已将重复的、复杂性较低的任务外包给海外的大型团队。这项工作已经以产出而不是小时数来衡量，已经作为离散的交付成果来定价，并且已经处于核心工作流之外。AI 不需要改变公司对这项工作的看法。它只是改变了由谁或什么在做这件事。
当 AI 扩大了能力而不仅仅是改进了工具时，定价模式就会发生根本性的变化。建筑业的机会不在于向工程师收取更好 Revit 的费用。而是在于从效率提升、建造速度加快、避免的变更订单或从开发商投资组合中消除的风险中分享增量收益。这些机会比 Revit 已经占据的庞大但并非极其巨大的预算线要大几个数量级。
这种定价转变已经发生。这个领域的第一批 AI 公司正在与客户建立基于每个项目驱动结果的双赢安排，而不仅仅是基于每个席位。他们用避免的变更订单的美元数和恢复的利润百分点来衡量成功。
我们必须解决这个问题
现在，在某个地方，一位工程师正在等待他们的 Revit 模型加载。或者正在手动完成那些会让随便一个 AI 原生观察者呕吐的任务。这些旧工具的后果正在造成数十亿美元的浪费，并减缓了 GDP 的增长。
这发生在世界上每个主要建设项目的每个星期，在每个城市。运行 AI 而建的数据中心。为服务老龄化人口而建的医院。城市迫切需要的住房。
整个建筑世界仍在运行 1997 年构建的软件。这即将改变。我们将据此进行投资。
