新加坡预制构件之困：工厂速度快，项目进展慢
有些周，在新加坡的一处工业园区里，公共道路会变成非正式的堆放场。装载着混凝土墙板、楼板和浴室模块的拖车排成一列，等待尚未准备好接收它们的工地。这些构件来自综合建筑与预制中心（ICPH），在那里，建筑构件由自动化系统在室内浇筑，并为准时配送做好准备。一旦交付延误，工厂就面临一个简单却代价高昂的两难选择：将库存留在厂内，堵塞生产线；或把成品放在路边，冒着被罚款的风险。这一幕折射出更大的矛盾：新加坡投资建设高科技工厂以加快建筑进度，但项目一旦放缓，工厂便难以运转。
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ICPH是多层设施，将面向制造与装配的设计理念融入混凝土建造。它们生产墙体、楼板等二维构件，也生产浴室和全装修房间等三维模块。与工人在露天场地的模具中浇筑混凝土的传统预制场相比，ICPH的自动化程度更高，速度更快，所需工人也更少。即便如此，这一模式仍承受着压力。目前仅建成六座ICPH，未能实现到2020年建成十座的十年目标。加基武吉的一处场地在两家运营商倒闭后长期闲置，直到2025年才任命了新的运营商。2020年关闭的新中心公开招标无人投标，当时正值疫情前景不明、资本支出暂停之际。
盈利能力是核心问题。运营商表示，2024年部分时段的产量比产能低20%至50%。从天气到工地条件受限等各种因素造成的施工延误，意味着工厂无法按计划发货。成品库存很快就会占满紧缺的存储空间，因此管理人员不得不将产量调低一两个月，等工地赶上进度。原本为高产能运行而设计的生产线，变成了时开时停的作业。曾经期待迅速收回投资的高管，如今谈起漫长的回报周期；而他们还受制于30年土地租约，以及自己无法掌控的行业周期。
什么是ICPH，它如何改变建筑业
ICPH将建筑施工转变为一系列可控的工业化流程。这种在当地称为面向制造与装配的设计（DfMA）的方式，把工作从工地转移到专门从事重复性作业的工厂。实际操作中，这意味着使用精确的数字模型、标准化模具、自动化钢筋笼、机器人或半自动混凝土浇筑、受控条件下的养护，以及发货前的质量检查。在工地上，施工人员将预制构件吊装到位并进行连接。这一模式很有吸引力：质量更好，工地更安全，施工时间更短，返工大幅减少；在劳动力紧张的情况下，用工需求也更少。建屋发展局（HDB）报告称，在楼板等部分预制工序中，节省的工时最高可达原来的2.5倍，因为自动化能减少人为错误、提高一致性。
自动化预制如何运作
设计团队首先确定尺寸和接缝，以便工厂准备模具和钢筋。机器负责弯折和布置钢筋。自动化浇筑台以严格的公差浇筑混凝土。养护期间，温度和湿度受到控制，以尽量减少缺陷。构件脱模后进行收尾处理，并标上唯一识别码。RFID或蓝牙标签等追踪工具会记录每件构件从浇筑到安装的全程。这样的生产线运作起来更像制造业，而非传统建筑施工。
工厂为何仍会停摆
这些优势取决于生产与交付流程是否顺畅。与有空间在露天堆放构件的传统场地不同，ICPH占地紧凑，需要让库存持续流动。一旦工地进度落后，工厂就不能继续生产并把构件堆起来。即使短暂停顿，也会对整条生产线产生连锁影响。把成品模块存放在公共道路上，比关停工厂更便宜，但会增加风险、损害公众观感。更好的解决办法是加强工地进度、物流和生产周期之间的协调，并通过共享仓储和数字化协作来提供支持。
仓储拥堵与交付瓶颈
在密集型城市，延误并不少见。暴雨、设计变更、公用设施冲突或人手短缺，都可能导致楼层施工周期延后。对工厂而言，这意味着当天生产的墙板和楼板无处可去。厂内仓储很快就会满载。建设局曾尝试通过划拨临时占用许可证地块作为溢出仓储场地来弥合这一缺口，许可期限通常最长为三年。这些措施有所帮助，但只是应对结构性问题的权宜之计。项目团队与工厂需要更紧密地协调，确保只有在工地确实准备就绪时，产品才离厂。
Soilbuild Construction Group集团首席执行官Lim Han Ren曾在巴耶利峇运营一座ICPH，并持续关注预期产能与市场实际需求之间的差距。他谈到，生产力提升的承诺能否兑现，取决于工地是否准备就绪，以及需求能否持续。
现实是，我们所看到的这一未来，需要比预想更长的时间才能实现。
他说，该中心过去两年的平均产量约为3万立方米，比产能低约四分之一。产量不足削弱了规模经济效应。共享仓储、让工地接收安排更顺畅，以及配送时段数字化等措施，都有助于提高产能利用率、改善商业可行性。
来自邻国的价格压力
马来西亚的传统预制场地拥有更多土地，成本也更低。它们的混凝土构件定价比新加坡ICPH低约15%至20%。一些总部位于新加坡的预制构件企业保留一个小型本地场地，以取得核准供应商资格，同时把大部分产量安排在马来西亚规模更大的设施生产。这种安排帮助它们在新加坡本地和区域市场以价格取胜，但也加重了成本固定、仓储空间较少的ICPH所承受的压力。
新加坡土地和劳动力成本较高，是经营企业必须面对的现实。如今的不同之处在于自动化中心资本密集度更高。设备、厂房和软件都很昂贵。即使交付放缓，折旧也不会暂停。在低成本进口产品随时可得的市场中，价格竞争可能会把订单转移到境外，使本地生产线利用不足。
政策转向重塑需求
过去三年，本地采购规定有所调整。2022年初的一项政策曾要求公共住房项目中更大比例的关键预制构件在本地采购。2024年4月，这一做法调整为允许承包商更灵活地从本地和海外工厂采购。建屋发展局计划在2025年至2027年推出约5.5万套预购组屋。该机构表示，由于本地工厂有时已接近最佳产能，需要多个供应渠道来满足需求高峰，同时不影响工期。
建屋发展局还评估了预制装修体积式建造（PPVC）的经济性。这种三维模块化建造方式常用于房间和浴室。该局解释了为何近期大多数项目已转向主要采用二维构件的先进预制混凝土系统（APCS）。
建屋发展局试点的PPVC项目总体成本平均最高比APCS项目高出20%；后者主要采用二维构件建造。造成差异的因素包括生产、仓储和运输成本。
这一转变减少了三维模块的订单，也使部分专注于PPVC的投资更难获得合理解释。业内人士还指出，二维构件的供应链韧性更强，因为模具成本更低，在需求激增时也能更快复制。
PPVC投资与沉没成本问题
三维模块的重量可达25至40吨。为生产这类模块而配置的工厂购置了更大型的龙门起重机，每台通常约25万新元；厂房也建得层高更高，以便进行重型吊装。当时PPVC需求不断增长，这些选择是合理的。但当产品组合转回二维构件后，设备和厂房条件便与市场需求不再匹配。这与其说是技术失败，不如说是提醒人们：工厂设计必须跟上主要买家的产品路线图。
一些管理者仍认为，如果公共和私人买家能够采用统一构件，可靠回报依然可期。Integrated Precast Solutions董事Kevin Soh认为，需求端的标准化能够释放供给端自动化的效率。
进一步统一预制构件的设计标准，能更高效地利用自动化技术，因为生产这些构件所用的模具和工艺可以保持更稳定。
Soh等人还建议延长ICPH租期，以便在更长时间内摊销资本成本。这一调整也能弥补疫情期间施工受阻造成的产量损失。
政府支持与行业经济效益
建设局采取了多项措施推动技术应用。生产力创新项目（PIP）曾为符合条件的技术成本提供最高70%的共同资助；如果相关方案能让某项工序的生产力至少提高40%，资助上限为1000万新元。该计划现已结束，由建成环境技术与能力资助计划取代。税收优惠也发挥作用。土地集约化津贴于2017年扩展至ICPH，并在2025年预算案中获续期，延长至2030年底。目前只有一座ICPH使用过这项津贴，部分原因是大多数中心在2017年前建成，无法从中受益。
建设局一位发言人概述了商业现实，也说明该机构如何帮助运营商改善规划条件。
ICPH的财务可行性取决于多种因素，包括市场定位、产品供应和定价策略。建设局将继续与建屋发展局等主要采购方合作，让ICPH运营商了解未来预制构件需求及具体产品要求。
也有展现韧性的案例。Tiong Seng Prefab Hub于2012年启用，建于建设局后来推出土地招标计划之前，耗资约3600万新元。运营商表示，尽管利润随市场周期起伏，该设施仍在多个大型项目中保持稳定的服务水平。这一案例表明，当产品组合和需求稳定时，自动化中心能够持续发挥作用。
各地如何推动住房工业化
对中国内地、香港和新加坡模块化建筑的比较研究显示，这些地区有着共同点。模块化和预制建造能缩短施工时间、提高质量。面临的挑战也相似：前期成本高于传统建筑，准备工作耗时更长，技术标准的更新速度跟不上创新步伐。要取得成功，离不开明确的规范、支持性政策，以及公共采购方、承包商和工厂之间的密切协调。
印度近期的推动举措提供了另一个观察视角。全球住房技术挑战计划设立了六个灯塔项目，在实际规模下测试多种建造方式，包括二维预制、三维体积式模块、隧道模板和组合系统。其目的是在实际项目中展示速度与质量，并加快从试点走向广泛应用。这些计划表明，公共采购能够汇集并引导需求、设定预期，并降低创新者面临的风险。
如何让ICPH发挥作用
标准化位列业界愿望清单首位。如果建屋发展局和私人开发商能就墙体、楼板、外立面和浴室单元建立更精简的产品目录，工厂就能延长批量生产时间、更频繁地重复使用模具，并减少换线时间。建屋发展局和建设局已从预制浴室单元和家用避难所着手。扩大标准模板范围，有望让自动化生产线更接近额定产能，从而降低成本、提升可靠性。
租期会影响风险。大多数ICPH的租期为30年。延长租期能降低年度资本成本，让融资更容易，尤其有利于在疫情期间长期受扰的设施。这项措施无需提供运营补贴，就能直接解决固定成本问题。
让ICPH与传统预制场地公平竞争也会有所帮助。本地生产和进口预制构件的规则应保障供应安全，同时避免在本地工厂有闲置产能时，把订单量转移出新加坡。尽早公布公共部门需求的透明项目管线和产品规格，也有助于投资决策。
物流和工地准备情况与工厂速度同样重要。相关工具已经具备。集成数字化交付平台可将设计模型、施工图、制造流程和工地计划连接起来。RFID或蓝牙标签可追踪构件，改善排程、验收和质保记录。建屋发展局已测试人工智能辅助起重机路径规划、防碰撞系统，以及可在安装前调整板件朝向、减少人工搬运的设备。综合应用这些措施，可以让构件从模具到安装的流程更加顺畅。工厂无需再长时间停机等待成品库存清空，而能把更多时间用于生产工地可以接收的构件。
可持续性与韧性
预制建造有助于减少浪费、推动更清洁的施工方式。工厂生产能减少材料洒漏，改善养护效果，从而降低返工率和缺陷率。对废弃物流再生可持续建筑材料的研究，正探索能够降低碳强度、同时保持强度和耐久性的新型混合材料。预制工厂能够控制配比和质量，因此非常适合对此类材料进行试验并扩大应用规模。
新加坡建成环境的长期发展方向十分明确：提高建造速度和安全性，同时减少用工。建屋发展局的目标是到2030年将工地生产力提高40%。在标准化产品和数字化协同的支持下，自动化预制可以承担这项工作的很大一部分。需求高峰期仍需要灵活进口，但保持一批具有竞争力的本地工厂，能在供应链承压时增强韧性。
要点
- 新加坡有六座ICPH在运营，低于原定2020年建成十座的目标；其中一处场地长期闲置后才迎来新运营商。
- 2024年，许多中心的产量比产能低20%至50%；项目延误造成仓储拥堵，并迫使工厂暂停生产。
- 马来西亚露天预制场的定价低15%至20%，受益于更低的土地成本和更大的仓储空间，给新加坡ICPH的利润率带来压力。
- 建屋发展局发现，PPVC项目平均成本最高高出20%，因此大多数项目已从三维PPVC转向二维APCS。
- 政府支持包括技术应用补助，以及延长至2030年的土地税收津贴；建设局也在帮助运营商了解未来需求。
- 业界建议重点包括扩大构件标准化、延长中心租期，以及通过数字化工具和共享仓储改善物流。
- 自动化仍能提升质量、节省工时；稳定且标准化的项目需求管线有望改善工厂的经济效益和韧性。
