營建業應用區塊鏈的潛力

第四章區塊鏈在營建相關產業的應用

第二節營建業應用區塊鏈的潛力

既有營建業導入區塊鏈應用案例，已知對經濟效益產生影響。其中一些可以通則方式直接應用於營建產業，另外有些可以客製化應用方式作為重要基礎建設計畫。有關可能的應用，英國土木工程師協會報告建議分為三個主要部分 [11]：

˙支付和計畫管理

˙採購與供應鏈管理

˙建築資訊模型和智慧資產管理

圖 4-1 區塊鏈促進營建產業的三種特性

資料來源：Balint Penzes,A.K., Chris Gage,Tamas Dravai,Mat Colmer,BLOCKCHAIN TECHNOLOGY IN THE CONSTRUCTION INDUSTRY_Digital Transformation for High Productivity.ice Institution of civil Engineers, December 2018.(本報告譯釋)

隨著區塊鏈"透明化"、"可追溯性"和"協同作業"這三個主要特姓，這項創新技術將能提高營建業的競爭優勢。促進更透明的付款方式和管理營建計畫的方式。讓區塊鏈將其不可變造記錄的保存特性和對計畫採購的問責性能，將營建領域可追溯性提高到一個新的水準。此外區塊鏈與 BIM 的結合，也將促進營建業界期待已久的有效協同作業。

二、營建業應用區塊鏈技術

想像一下，營建專案的每個主要利益相關者都是區塊鏈授權網路的一部分。這樣，網路的治理就是基於所有利益相關者的共識和協議。

每個參與者都將擁有自己但相同的區塊鏈副本，其中包括各方之間的所有交互和交易。無論此訊息是私有的還是與每個利益相關者完全無關的，都將互動行為和交易予以記錄，防篡改並進行密碼簽名。這樣就可以輕鬆記錄所有利益相關者之間每次業務互動的過去。這樣，可以顯著降低專案控制的複雜性以及與之相關的風險，並降低行政成本。甚至可以採用智慧合約(可以嵌入基於以區塊鏈為基礎的系統中自動執行設定的條件)來提高流程效率和可追溯性。有了這樣的系統，所有參與者之間的信任和協同作業將得到根本改善。

圖 4-2 區塊鏈促進營建業協同作業

第三節營建業應用區塊鏈的可能情境

在建築專案計畫中，業主和承包商本來在其業務關係中本來就具有不同的利益，因此如果應用區塊鏈網路，各自被授予作為網路節點運行交易驗證的權限。這樣，受制於智慧合約及網路其他夥伴節點的驗證，彼此雙方的不良意圖及行為就降到最低。除了區塊鏈 2.0 乙太坊的公有非許可制區塊鏈的智慧合約已可應用外；Linux Foundation 的超級帳本 Hyperledger Fabric 網路，這是一種開放源代碼的許可制區塊鏈解決方案，更適合開發企業組織間的許可制聯盟鏈，讓專案中每個網路節點都仔細地管理誰可以參與以及他們在實際作業流程，及區塊鏈上載登錄資訊的作為。

一、智慧合約提高營建工程效率

智慧合約基本上是一種數位合約，可以在滿足預定條件時自動執行其條款。例如在以太坊平台上，區塊鏈上具有執行電腦程式碼和腳本的能力。由於輸入條件來自於作為不可變數據的區塊鏈，並且代碼本身也被保護在區塊鏈上，因此這些條件功能充當了數位綁定合約。

舉例而言建築工地中，進入建築工地的每個工人因為安全，健康和保全的原因都要通過身份驗證(如刷卡)。因此可以記錄工人工作多少時間，這些資訊如果可以上載區塊鏈；則此紀錄無需其他管理即可驗證。而業主端，顧問和承包商都可從的區塊鏈分散式帳本中擷取。根據相關現場工作時間議定條款寫成登錄在區塊鏈中的智慧合約，則可啟動自動付款並在需要時向所有各方發送付款證明。這樣，專案中利益相關者之間就不用來回查詢比對原有紙本的紀錄。

圖 4-3 智慧合約管理工程現場時間及付款系統

這是營建工程最簡單的區塊鏈應用情境，但是優勢顯而易見。可以衍伸之

隨著專案設計過程的開始，區塊鏈平台有助於收集和記錄聯合設計(DJV)

例如，建築工地上的傳感器可以測量溫度，然後將這些數據與城市中特定位置的天氣數據，透過不同的網站進行交叉核對。該數據再由智慧合約定期評估，並且當觸發某些條件(例如溫度過高或過低)時，可以自動啟動約定的操作和補償事件。其他傳感器可以在結構元件完成時發送 GPS 位置資訊，也可以發送已到達材料的 RFID(射頻識別)資訊，以更新專案計畫並監控進度。起重機上的另一組傳感器可以更新其運行狀態和租賃條款，這些資訊可以通過智慧合約自動進行管理，如圖 4-6。

圖 4-6 工程現場物聯網與區塊鏈整合應用

營建專案始終是非常複雜的挑戰，因此僅完成工作的登錄並不足夠。通常，

現場會發生不可預見的問題；如計畫變更或重大健康與安全方面的變化，這都可能會導致其他索賠和爭議。透過啟用區塊鏈的營建管理系統，可以記錄每個健康與安全事件或不安全狀況(極端天氣狀況、現場未經授權的動作、風險登記冊中記錄的事件等)的記錄，並可以啟動風險降低措施。

在此階段，傳感器和物聯網(IoT)的使用非常有用，因為這些工具可以做為可靠的數據來源。然後，這些傳感器的關鍵資訊將以智慧合約的形式進行處理。

如果達到某些閾值和觸發水準，則智慧合約可以通知現場的適當人員，準備風 (Grenfell Tower)火災事故後，解決這些缺陷變得越來越重要。英國即建議在這種情況下，被覆材料來源的可追溯性與火災迅速蔓延，及其無能的火災規範這一透明事實的結合，將有助於防止這場災難性的事故。

圖 4-7 區塊鏈促進更具透明度的材料供應鏈

的所有資訊，例如生產和品質數量證明，以及運輸路線，直至交付到現場為止都是可視的。透過供應鏈中任何環節的這一不可變的監管鏈，利益相關者可以對材料的品質數量、安全規格和標準因此具有充分的信心。此外，由於還追踪了供應鏈上的每筆交易(例如：製造時間、貨機和預期的交付時間以及貨物證明等)，因此追踪交付時間和條件變得更加容易，快捷和減少各種繁瑣的文件作業，如上圖 4-7。

藉由這種區塊鏈作用的解決方案，可以標準化流程和更透明的採購作業而大幅降低產業供應鏈中的高度分散性。此外，有了即實的材料出處即流程資訊，

業界便可以使用真正的應用追踪，以減少浪費並改善現場的材料效率，並解決材料假冒問題。通過區塊鏈賦予力量的平台，數位防篡改證明可以控制貨物的流通，可以取代手寫紙本和原始簽名。此外，貨運狀態資訊會不斷更新並在區塊鏈上所有參與各方間共享。

由於所有文件也都透過區塊鏈系統生成，因此，智慧能合約可以在滿足某些裝運條款和條件時自動管理單據和授權付款。通過這種區塊鏈解決方案實現的文件和供應鏈管理的結合，最終可以建立一套更具問責制的系統，在其中可以更快地發現和解決任何問題，從而降低風險和總體複雜性，如圖 4-8。

圖 4-8 區塊鏈協助簡化採購和付款作業

簡化採購和智慧合約付款

品質、規格品質、規格單據、發貨

原料工廠零售商工地

五、建築資訊模型與數據資產管理

建築資訊模型(Building Information Modeling, BIM)的基本形式是處理實體資產的數位表示過程，核心是一電腦模型，其中包含有關資產的各種資訊，

例如 3D 幾何圖形，施工管理資訊(例如時間表和成本或營運和維護指標)。BIM 不僅是電腦模型本身，其執行過程還包括數位化工作方法，用以描述模型如何運用於整個專案整體生命週期的管理系統，包含如何處理輸入和輸出資訊以及專案參與者如何構建、使用和管理模型等。

而儘管 BIM 在過去十幾年來努力過程中已逐漸被採納應用，但確實尚未普及及充分發揮其潛力。觀察業界應用情況 BIM 模型中的資訊水準或其開發水準在專案之間以及營建產業各部門之間差異很大。根據所用資訊的類型，通常透過將"維度"歸屬於不同的資訊類別來描述建模等級。從 3D 幾何圖形到最近幾年將 BIM 整合到資產管理中的 7D，以利用營運績效數據並涵蓋資產的整個生命週期。

將 BIM 和區塊鏈技術結合起來的基本概念來自於它們共享的能力，可以作為惟一事實的來源。工程專案包含大量且不同類型的數據，以及類似的大量關聯的設計和管理決策。經過前述介紹的區塊鏈的應用方式，不僅可以將額外的數據添加到 BIM 模型中，而且由於帳本具有不可否認的性質，因此可以確保較高的責任感和透明度。

雖然已有 BIM 管理技術平台作為單一的數據真實來源，進行設計批准作業，但如果數據驗證和專案管理決策的稽核紀錄放在區塊鏈上，則可以得到涵蓋專案各個面向的綜合真相來源。這些技術的這種單一屬性可能會產生重大成

在文檔中區塊鏈技術及營建產業應用案例探討 (頁 48-0)

第四章 區塊鏈在營建相關產業的應用

第二節 營建業應用區塊鏈的潛力

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