行业领导企业的智能化发展之路
早在物联网概念出现之前的 20 多年,日本某知名厂商已经前瞻性的提出 将“联网、智能”的概念导入到矿车、 农耕以及工程用车领域,更在前几年提出了“Smart Construction”(简称智 能建设)的概念。
所谓“智能建设”,是指在建设工地现场的所有工程信息全部通过最新的 ICT 技术来采集信息,自动生成数据, 然后由后台生成、分析数据,通过算法 有针对性的制订工程方案,以辅助甚至 无人控制工程机械。相对于汽车领域使 用驾驶辅助系统,工程机械如智能推土 机和智能挖掘机主要应用到的是IMC (智能机器控制)技术,主要用来控制边界。
简单来说,这家厂商可以通过无 人机来对施工现场的土地成分、数量、 面积等数据进行测量,采集到高精度的 数据后进行 3D 图像建模,这些数据和 图像会上传到云端,然后通过计算为挖 掘机等工程设备提供最高效率的施工方 案。一方面该厂商在该领域多年,积累了非常多的测量经验,另一方面他们也 在积极与第三方的测量行业如拓普康进 行合作,开发专门的测量、设备管理软件和算法。
通过这套软件,客户可以方便地上传设计图纸,下载工作数据,发送消息, 以及使用设备监控和远程诊断等功能。 因为是通过直接的人机交互界面,那么 用户使用的教育成本大大降低,比以前 直接看图纸要直接。只要能看懂操作路 径的指令,驾龄 2、3 年的人也能学会 驾驶。此外,由于具体的数据通过相关 的软件进行自动记录存储,也方便项目 经理管理整个工程。
另一家工程巨头美国卡特彼勒公司 (以下简称卡特彼勒)也很早就开始布 局智能工程机械技术。卡特远程操作技 术可实时操作 2200 公里外的推土机。 通过眼前的屏幕,从不同视角全方面查 看千里之外的推土机实际运营状态以及 周围环境,无论是手柄还是脚下刹车都 与真实操作情况一致。通过远程操作系 统,操作手可以选择视野更好的角度观 察设备运行,与坐在驾驶室内操控相比, 能够更充分地评估操作地形,平稳、连续地对设备进行远程控制。
远程操作使操作员远离危险区域和机器振动。几乎所有的设备功能都可以 通过控制台进行操作，包括发动机发动、 加速、减速和停止，转移、转向、定向 控制和制动，以及车灯和喇叭等附加功能。操作室内的仪表和其它显示器显示 的关键数据也可以通过操作员的控制台 查看。一旦控制台出现问题、系统失去 动力或与设备之间的无线电通信中断， 也可以通过系统拥有的紧急停止的功能 进行操作。远程控制系统可以帮助施工 人员远离存在危险的作业现场，使施工 变得更加安全、作业环境更为舒适。
目前，卡特彼勒已经研发出了最新的远程操作技术。操作员可以同时管理 三台装有半自动操作解决方案的 D11， 这是卡特彼勒最大型的推土机。在研发 阶段，这一系统在 25,000个小时的运 行时间里搬运了大约 1,835万立方米的材料。
“智能建设”的初衷及未来
日本社会正长期面临着老龄化严 重、劳动力缺乏的现象，工程机械领域新入行的工人专业技能又不足，这些问题使日本的施工建设受到了很大阻碍。 为了解决以上问题，日本知名厂商针对性地提出了无人化机械设备的概念。目 前这家厂商已经在日本几百个施工现场
启用智能建设方案，这些方案还在试用 阶段，针对的本土客户也大多是小型的建设公司，比如 5~10人，这样对于效 率的要求会比较高。通过节省的人力成 本，可以达到服务效率的提高。
不论对于日本还是美国来说，推土机的使用环境常常都比较艰苦，比如在露天矿未开采工作面以下或者滑坡附 近。即使在稳定的环境中，操作员也可能面临持续的全身振动或者暴露在沙尘 之下的危险。近年来，政府和公司越来越重视对推土机操作员的保护，希望减少员工在危险环境下作业的时间。长远 来看，帮助公司保持生产率并实现安全目标的最好方法就是使用远程控制的技 术。
在工程机械领域，数据都跟车辆的 使用、安全、生产效率有很大关系，可 能包括驾驶人员的驾驶习惯、车辆检测、 诊断的数据等。分析这些数据将为企业减少设备维护成本，降低因意外故障所 导致的产量损失。总体来说，还有很多 搜集到的数据看不到用途，但目前商业 模式还在探索中，未来从中一定可以发 现新的宝藏。
