數(shù)字化：施工的“九陰真經(jīng)”

文 / 本刊記者 汪玚

數(shù)字化：施工的“九陰真經(jīng)”

文 / 本刊記者 汪玚

從愚公移山一錘一鏟，到挖掘測量人機配合，到單人精準(zhǔn)操作，再到挖掘機無人駕駛，他們的背后，是中國裝備和科技崛起的有力推動。

《九陰真經(jīng)》——看過金庸經(jīng)典武俠小說三部曲《射雕英雄傳》、《神雕俠侶》、《倚天屠龍記》或電視劇的人對這個名字無不了解。為了這部上乘武功秘籍，第一次華山論劍，五絕大戰(zhàn)七日七夜；東邪因此喪妻，更在徒弟偷走亡妻所默真經(jīng)后遷怒所有弟子，落得在《神雕》中被李莫愁嘲笑桃花島門下無人；西毒堅信練就此秘籍便可成為真正的天下第一，被黃蓉騙得逆練而癲狂；喪師無援的周芷若因修煉真經(jīng)中的武功執(zhí)掌峨眉并贏得“武功天下第一”的稱號……一部秘笈便可成就天下第一，也難怪眾高手為之瘋狂。

而在工程建設(shè)領(lǐng)域，也有這樣一部《九陰真經(jīng)》，能大幅提高工作效率，減少人員數(shù)量及成本，同時確保安全——這便是數(shù)字化施工技術(shù)、裝備的相關(guān)應(yīng)用。

工程機械行業(yè)未來？

數(shù)字化施工一定是工程機械這個行業(yè)的未來。天寶公司中國區(qū)總經(jīng)理陳朝暉曾在接受采訪時如此預(yù)測?！澳壳笆侨嗽谧x圖紙工作，今后圖紙會告訴機械，機械通過判斷數(shù)據(jù)就可以知道各個施工的結(jié)果如何，沒有人為的主觀因素和人為誤差。我相信這個技術(shù)未來在中國會廣泛應(yīng)用、推廣，而且會成為一個主流?！?/p>

與“數(shù)字地球”的概念相似，“數(shù)字化施工”就是將施工過程數(shù)字化，它包括工程全部施工過程信息的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和可視化。盡管這一名詞在2006年即被提出，有關(guān)學(xué)者也宣告“數(shù)字化時代”已經(jīng)來臨，但在工程建設(shè)領(lǐng)域中，數(shù)字化概念還很模糊，研究也少見。

2010年8月，中鐵二院與美國天寶公司達成協(xié)議，新成立中鐵天寶數(shù)字化工程有限責(zé)任公司，共同研發(fā)鐵路數(shù)字化施工技術(shù)。

2012年7月，在中國鐵建十一局集團有限公司喀伊公路項目首次在新疆采用了平地機系統(tǒng)數(shù)字化施工技術(shù)。同年九月，裝載有數(shù)字化控制系統(tǒng)的平地機在湖南醴茶高速建設(shè)工地上亮相。據(jù)操作員介紹，這些新裝備與以往的傳統(tǒng)設(shè)備相比，可以算得上只需要“傻瓜式”操作即可輕松完成。

傳統(tǒng)施工方式下，每一百米的路基精平過程需要10至12名工人花費一天的時間才能完成，采用這種數(shù)字化施工方式只需要操作機手一個人就可以完成整個路基精平過程，并且半天就可以向前推進200—300米。“數(shù)字化施工技術(shù)至少能提高我們的施工效率30%。”喀伊公路KY-1標(biāo)段項目經(jīng)理部二分部副經(jīng)理高王華說，“這種技術(shù)不需要測量人員在機械周圍勘測，確保了施工安全?！?/p>

2014年9月，記者在參與Caterpillar（卡特彼勒）亞太區(qū)南通實驗場活動時，親眼見證了搭載智能解決方案的設(shè)備在遮擋操作手視線的情況下，通過坡度控制系統(tǒng)導(dǎo)引穿過黑夜抵達指定地點，充分展現(xiàn)了智能化升級后挖掘機出色的操控精確度。

科技讓操作更簡單

隨著施工智能化的興起，越來越多的品牌都致力于此。很多客戶也對智能的解決方案特別感興趣。究其原因，主要是通過科技提高效率。

“在我國制定的工業(yè)強國戰(zhàn)略中，強調(diào)裝備制造業(yè)要向智能化發(fā)展。我認為，工程機械要真正實現(xiàn)智能化，至少需要10年。”中國工程機械工業(yè)協(xié)會副秘書長王金星在接受記者采訪時一語道破行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵點。這意味著，未來10~20年內(nèi)，我國工程機械行業(yè)要想實現(xiàn)由大到強，向國際先進水平邁進，智能化乃是突破口。

智能制造裝備將成為我國高端裝備制造業(yè)的重點方向之一?！秶覒?zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》中明確提出，“十二五”期間，要實現(xiàn)重點領(lǐng)域制造過程智能化水平顯著提升。

工程機械巨頭卡特彼勒顯然早有計劃，并已按部就班?？ㄌ乇死杖蚴┕ぜ夹g(shù)與解決方案亞太區(qū)經(jīng)理Mark Chua表示：“卡特彼勒在中國推出智能解決方案的初衷是讓挖掘工作更加簡單。因為有了Cat?智能，機器的工作并不是僅僅依賴于操作手本身的技能，而是機器本身可以去引導(dǎo)操作手，幫助他進行操作?！盡ark向記者舉例，如果要求一個操作手把鏟斗從地面提升一米，他可能能夠做到很接近，但是不能100%達到一米高度，而通過Cat智能的指導(dǎo)，操作手經(jīng)過學(xué)習(xí)，就能精準(zhǔn)地完成這一操作，保證了每一個動作的有效性，對于客戶來說很大程度上減少了其使用成本。

全自動智能張拉控制系統(tǒng)在克塔高速中的應(yīng)用

“在我國制定的工業(yè)強國戰(zhàn)略中，強調(diào)裝備制造業(yè)要向智能化發(fā)展。我認為，工程機械要真正實現(xiàn)智能化，至少需要10年?！?/p>

——中國工程機械工業(yè)協(xié)會副秘書長王金星

雖然由于不同國家情況不同，目前在全球大多數(shù)地方，智能化模塊還是選裝，但在政策引導(dǎo)和市場推動下，智能制造已成為中國工程機械制造努力的目標(biāo)。而無人駕駛的技術(shù)也已經(jīng)可以在工程機械領(lǐng)域作為成熟技術(shù)實現(xiàn)。最早涉及無人駕駛領(lǐng)域的企業(yè)當(dāng)屬卡特彼勒，早在上世紀(jì)80年代就開始礦用自卸卡車無人駕駛技術(shù)的研發(fā)，并取得成功。徐工目前也在生產(chǎn)銷售民用和軍用方向的無人駕駛挖掘機設(shè)備，并抓緊對新的民品型號挖掘機進行試驗。相信在工程建設(shè)“江湖”上，未來還有更多可能。