大國(guó)重器“盾構(gòu)機(jī)”的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)

劉玉煥 王洋慧

上天有神舟，下海有蛟龍，入地有盾構(gòu)，作為大國(guó)重器，盾構(gòu)機(jī)是隧道掘進(jìn)超大型專用設(shè)備，在修路建橋、城市軌道交通等地下工程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。中國(guó)盾構(gòu)機(jī)從無到有，從有到優(yōu)的自主創(chuàng)新與騰飛之路被很多人所熟知，然而以盾構(gòu)機(jī)為主的地下工程服務(wù)卻鮮少被人所了解。

中鐵工服，初創(chuàng)時(shí)聚焦勞動(dòng)密集型的盾構(gòu)機(jī)安裝服務(wù)，在夾縫中求生存。憑借對(duì)用戶需求的深刻洞察，中鐵工服創(chuàng)新盾構(gòu)機(jī)租賃服務(wù)模式，并跨界融入盾構(gòu)裝備技術(shù)、土木施工技術(shù)和信息化技術(shù)，提升地下工程服務(wù)質(zhì)量，并初步構(gòu)建了以盾構(gòu)云平臺(tái)、掘進(jìn)機(jī)租賃網(wǎng)、中鐵工服MALL、共享工程師平臺(tái)為主的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，為傳統(tǒng)盾構(gòu)機(jī)行業(yè)中的找設(shè)備、找人、找配件的難題提供了全新的解決方案，實(shí)現(xiàn)了“線上平臺(tái)+線下業(yè)務(wù)”聯(lián)動(dòng)運(yùn)營(yíng)發(fā)展。2020年5月，人民日?qǐng)?bào)接連刊登了兩篇文章《中鐵工服：跨界技術(shù)創(chuàng)新，快速轉(zhuǎn)型升級(jí)》和《中鐵工服：構(gòu)建盾構(gòu)工程工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，提供全產(chǎn)業(yè)鏈專業(yè)服務(wù)》，文章指出，中鐵工服從供給側(cè)精準(zhǔn)發(fā)力，投身地下空間開發(fā)智能化、數(shù)據(jù)化建設(shè)，走出了一條“新老結(jié)合”創(chuàng)新發(fā)展的道路。

基于大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等新一代信息技術(shù)，中鐵工服正在探索一條地下空間施工服務(wù)的數(shù)字化創(chuàng)新之路，成為推動(dòng)盾構(gòu)行業(yè)智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型的先行者和賦能者。作為一個(gè)傳統(tǒng)的制造服務(wù)型企業(yè)，中鐵工服是如何一步步實(shí)現(xiàn)跨界創(chuàng)新，成為專業(yè)的地下工程服務(wù)商，為大國(guó)重器盾構(gòu)機(jī)裝上大數(shù)據(jù)的翅膀？同時(shí)，中鐵工服的數(shù)字化創(chuàng)新之路，又能為當(dāng)下國(guó)有企業(yè)的數(shù)字化創(chuàng)新帶來怎樣的啟示？

盾構(gòu)機(jī)是集電氣、機(jī)械、液壓、氣動(dòng)、傳感器于一體的大型自動(dòng)化精密設(shè)備，零部件多達(dá)1萬個(gè)，控制系統(tǒng)高達(dá)2000多個(gè)，被稱作“工程機(jī)械之王”，廣泛應(yīng)用于城市軌道交通建設(shè)、地下空間建設(shè)、鐵路及公路隧道工程建設(shè)、引水隧洞工程及軍事防護(hù)工程建設(shè)。盾構(gòu)機(jī)的技術(shù)始于英國(guó)，發(fā)展于日本、德國(guó)，在很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，中國(guó)都無法自主設(shè)計(jì)盾構(gòu)機(jī)，只能依賴國(guó)外進(jìn)口。2002年，國(guó)家科技部開始把盾構(gòu)技術(shù)研究列入國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（簡(jiǎn)稱“863計(jì)劃”），中鐵隧道集團(tuán)有限公司作為首批參與科技項(xiàng)目攻關(guān)的企業(yè)聯(lián)合高?？蒲袡C(jī)構(gòu)開始了盾構(gòu)機(jī)的自主創(chuàng)新之路。2008年，中鐵裝備（前身中國(guó)隧道裝備制造有限公司）成功研制出擁有自主知識(shí)產(chǎn)品的國(guó)內(nèi)首臺(tái)復(fù)合盾構(gòu)機(jī)“中鐵1號(hào)”，開啟了國(guó)盾構(gòu)機(jī)的自主創(chuàng)新和超越之路。

2010年，在中鐵裝備“一主多元化”戰(zhàn)略的指導(dǎo)下，中鐵裝備機(jī)電有限公司（中鐵工服的前身）成立，作為中鐵裝備的子公司從事盾構(gòu)機(jī)的安裝業(yè)務(wù)。然而，由于機(jī)電安裝屬于勞動(dòng)密集型行業(yè)，技術(shù)門檻較低且競(jìng)爭(zhēng)激烈，中鐵工服業(yè)務(wù)進(jìn)展困難，連續(xù)兩年虧損，在夾縫中求生存。為了改變生存的困境，總經(jīng)理牟松帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)深入到盾構(gòu)機(jī)施工企業(yè)一線，了解施工企業(yè)的具體需求。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)在技術(shù)上不斷突破，然而在銷售上面臨困境，很多施工企業(yè)不愿意購買國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)。究其原因，一方面是施工企業(yè)對(duì)國(guó)內(nèi)盾構(gòu)機(jī)的技術(shù)質(zhì)量是否過關(guān)存有疑慮，擔(dān)心購買后出現(xiàn)問題無法正常完工，另一方面是盾構(gòu)機(jī)屬于超大型精密設(shè)備，價(jià)格昂貴，很多施工企業(yè)無法承擔(dān)高昂的價(jià)格成本。另外，他們還發(fā)現(xiàn)不少施工企業(yè)自行購買的盾構(gòu)機(jī)在完成一個(gè)項(xiàng)目時(shí)并不能立即投入下一個(gè)項(xiàng)目，因?yàn)楹芏喙こ添?xiàng)目要求施工企業(yè)使用新的盾構(gòu)機(jī)或者對(duì)盾構(gòu)機(jī)的使用里程有具體要求，而施工企業(yè)擁有的不滿足要求的盾構(gòu)機(jī)就會(huì)被閑置，無法得到高效利用。

如何解決施工企業(yè)面臨的痛點(diǎn)問題呢？牟松團(tuán)隊(duì)決定采取“以租促售”的策略解決施工企業(yè)對(duì)國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)質(zhì)量不夠信任的問題。經(jīng)中鐵裝備集團(tuán)同意，中鐵工服搭建盾構(gòu)機(jī)租賃平臺(tái)，正式開展經(jīng)營(yíng)性租賃和以租代購業(yè)務(wù)，其中經(jīng)營(yíng)性租賃指的是根據(jù)施工企業(yè)的工程情況，量身定制合適的盾構(gòu)機(jī)以租賃的形式供施工企業(yè)使用。以租代購業(yè)務(wù)是為先以租賃方式進(jìn)行一定里程的盾構(gòu)施工，然后按照雙方約定的盾構(gòu)剩余總價(jià)賣給施工企業(yè)。為了提升租賃平臺(tái)上的盾構(gòu)機(jī)數(shù)量，牟松先后與國(guó)新融資租賃有限公司、中鐵金控等金融機(jī)構(gòu)開展深度合作，由金融機(jī)構(gòu)融資購買盾構(gòu)機(jī)，而中鐵工服則為其提供盾構(gòu)機(jī)的經(jīng)營(yíng)租賃服務(wù)。同時(shí)，中鐵工服鼓勵(lì)施工企業(yè)把閑置的盾構(gòu)機(jī)放入中鐵工服的租賃平臺(tái)中，由中鐵工服為其尋找合適的工程項(xiàng)目，提高盾構(gòu)機(jī)的使用效率。

由于瞄準(zhǔn)了施工企業(yè)的痛點(diǎn)，中鐵工服的盾構(gòu)機(jī)租賃服務(wù)上線后受到很多施工企業(yè)的歡迎，中鐵裝備集團(tuán)的國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)銷售也逐漸打開了局面。

2014年底，中鐵工服盾構(gòu)機(jī)租賃數(shù)量達(dá)16臺(tái)，在提供租賃服務(wù)的過程中，其工作人員發(fā)現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)屬于超大型精密設(shè)備，技術(shù)含量非常高，其操作和維修都需要專業(yè)的技術(shù)人員，而施工企業(yè)對(duì)專業(yè)技術(shù)人員的儲(chǔ)備不足，難以應(yīng)對(duì)日常操作過程中出現(xiàn)的問題，只能被動(dòng)等待盾構(gòu)機(jī)制造企業(yè)的售后服務(wù)。為了能夠給施工方提供全方位的租賃服務(wù)，黨委書記蘇葉茂和總經(jīng)理牟松果斷決策開展跨界盾構(gòu)機(jī)施工技術(shù)服務(wù)業(yè)務(wù)，為施工企業(yè)提供包括對(duì)前期的盾構(gòu)機(jī)選擇提供咨詢服務(wù)（比如盾構(gòu)機(jī)選型、施工方案制定、方案論證、技術(shù)攻關(guān)、掘進(jìn)參數(shù)、掘進(jìn)重難點(diǎn)處理），以及對(duì)盾構(gòu)機(jī)施工過程提供技術(shù)支持（比如盾構(gòu)機(jī)組裝測(cè)試、操作技術(shù)支持、現(xiàn)場(chǎng)故障處理、掘進(jìn)中的維護(hù)保養(yǎng)、掘進(jìn)參數(shù)優(yōu)化指導(dǎo)、油水檢測(cè)、機(jī)況評(píng)估等業(yè)務(wù)）。中鐵工服真正介入到盾構(gòu)機(jī)施工技術(shù)服務(wù)業(yè)務(wù)時(shí)，才發(fā)現(xiàn)施工企業(yè)在使用盾構(gòu)機(jī)時(shí)面臨的根本矛盾在于：盾構(gòu)機(jī)是高度標(biāo)準(zhǔn)化的精密設(shè)備，其配件和功能是相對(duì)固定的，然而不同的施工方法和土質(zhì)條件對(duì)盾構(gòu)機(jī)的配件和功能提出了個(gè)性化的需求，但現(xiàn)實(shí)情況是盾構(gòu)機(jī)制造方缺少現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn)、難以對(duì)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行個(gè)性化定制，施工企業(yè)有需求卻沒有技術(shù)能力來解決難題。

為了解決地下空間開發(fā)過程中的難點(diǎn)和痛點(diǎn)，努力讓地下空間施工技術(shù)和環(huán)境變得更安全舒適，中鐵工服于2018年成立了中鐵工服設(shè)計(jì)研究院，并嘗試構(gòu)建“產(chǎn)學(xué)研用”深度融合的技術(shù)創(chuàng)新體系，推動(dòng)盾構(gòu)機(jī)施工技術(shù)的創(chuàng)新。具體而言，中鐵工服聯(lián)合高等院校和施工企業(yè)共同組建科研聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，形成了“由施工企業(yè)提出問題需求，高等院?？蒲袌F(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)基礎(chǔ)研究，中鐵工服負(fù)責(zé)科研成果轉(zhuǎn)化和相關(guān)應(yīng)用研究，施工企業(yè)負(fù)責(zé)實(shí)踐驗(yàn)證”的全閉環(huán)“產(chǎn)學(xué)研用”科研聯(lián)合攻關(guān)模式。該模式不僅明確了合作各方在技術(shù)聯(lián)合創(chuàng)新的角色和作用，而且還構(gòu)建了合作各方互惠互利的利益共同體，共享分享技術(shù)創(chuàng)新帶來的收益。

在科研聯(lián)合攻關(guān)模式的帶動(dòng)下，中鐵工服先后于與西南交通大學(xué)、電子科技大學(xué)、四川大學(xué)、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)、四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院等諸多高等院校聯(lián)合建立了盾構(gòu)/TBM裝備摩擦學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室、MEMS傳感器聯(lián)合研發(fā)實(shí)驗(yàn)室、盾構(gòu)滾刀再制造保障技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目、盾構(gòu)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)智慧教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心，從盾構(gòu)機(jī)整機(jī)技術(shù)及其改造技術(shù)、盾構(gòu)機(jī)專用機(jī)具與設(shè)備、盾構(gòu)施工成套裝備、盾構(gòu)施工檢測(cè)工具、盾構(gòu)機(jī)操作人才培訓(xùn)等方面進(jìn)行突破，在提升盾構(gòu)工程的安全和效率、降低工人勞動(dòng)的強(qiáng)度、提升地下空間開發(fā)的舒適性和環(huán)保性等方面產(chǎn)生了眾多科研成果。

在這些科研成果中，有很多備受歡迎的“黑科技”。比如，基于芯片技術(shù)、大數(shù)據(jù)等新型技術(shù)的科研攻關(guān)與轉(zhuǎn)化運(yùn)用，中鐵工服打造了以MEMS智能傳感為技術(shù)支撐的盾構(gòu)智慧工地檢測(cè)系統(tǒng)，包括在線監(jiān)測(cè)盾構(gòu)機(jī)主軸承運(yùn)行狀態(tài)、可視化監(jiān)測(cè)盾構(gòu)機(jī)土倉刀盤旋轉(zhuǎn)狀態(tài)、地層土質(zhì)信息、渣土流動(dòng)信息等，實(shí)現(xiàn)了對(duì)地下盾構(gòu)機(jī)施工技術(shù)的在線監(jiān)測(cè)和追蹤。聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)運(yùn)用仿生學(xué)原理研發(fā)制造出盾構(gòu)渣土環(huán)保處理系統(tǒng)，利用皮帶機(jī)系統(tǒng)將剛掘出的渣土，從隧道深處運(yùn)輸至地面渣土分離系統(tǒng)的進(jìn)料斗，進(jìn)行渣土分級(jí)分離處理，實(shí)現(xiàn)了渣土回收再利用，節(jié)約了成本并提高了盾構(gòu)機(jī)施工的環(huán)保性。為了讓工人工作環(huán)境更舒適，聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)研發(fā)了盾構(gòu)隧道環(huán)境溫度控制系統(tǒng)，使隧道內(nèi)的作業(yè)環(huán)境溫度由40多度降低至28度，該系統(tǒng)推出后備受好評(píng)，成為地鐵盾構(gòu)施工領(lǐng)域的標(biāo)配產(chǎn)品。

2018年，在為蒙華鐵路白城隧道工程提供盾構(gòu)施工技術(shù)服務(wù)時(shí)，中鐵工服將上述研發(fā)的“黑科技”包括盾構(gòu)機(jī)可視化檢測(cè)系統(tǒng)、自動(dòng)噴淋系統(tǒng)、隧道除塵系統(tǒng)、隧道冷風(fēng)系統(tǒng)等應(yīng)用于盾構(gòu)工程的地下施工服務(wù)，徹底改變了隧道施工陰暗、潮濕、通風(fēng)不暢的惡劣施工環(huán)境，讓工程施工人員能夠更加體面的工作，甚至可以在隧道施工的間隙喝上一杯熱咖啡，成就了隧道深處咖啡香的美談。蒙華鐵路白城隧道工程項(xiàng)目因其創(chuàng)新的開挖模式、先進(jìn)的施工理念和獨(dú)具一格的作業(yè)環(huán)境，榮獲2018年度國(guó)際隧道協(xié)會(huì)（ITA）頒發(fā)的“年度技術(shù)創(chuàng)新獎(jiǎng)”，此獎(jiǎng)項(xiàng)是國(guó)內(nèi)首個(gè)問鼎ITA獎(jiǎng)勵(lì)的工程項(xiàng)目。

除了在盾構(gòu)工程施工技術(shù)方面的創(chuàng)新，中鐵工服還把施工技術(shù)方面的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)創(chuàng)新反哺到盾構(gòu)機(jī)裝備技術(shù)創(chuàng)新上。2019年，融合了國(guó)內(nèi)中鐵工服首創(chuàng)的多項(xiàng)“黑科技”如主軸承在線監(jiān)測(cè)技術(shù)、液壓油智能診斷及實(shí)時(shí)清潔技術(shù)、刀盤防結(jié)泥餅立體沖刷技術(shù)、電瓶車安全監(jiān)視技術(shù)、推進(jìn)油缸防偏轉(zhuǎn)裝置、盾構(gòu)機(jī)授權(quán)管理系統(tǒng)等的“鐵工服1號(hào)、2號(hào)盾構(gòu)機(jī)”成功在在杭州地鐵7號(hào)線工程項(xiàng)目投入使用并順利完成施工掘進(jìn)任務(wù)。

隨著中鐵工服盾構(gòu)機(jī)技術(shù)創(chuàng)新的不斷提升，其管理的盾構(gòu)機(jī)數(shù)量也在快速增加，2020年直管盾構(gòu)機(jī)數(shù)量120臺(tái)，代管盾構(gòu)機(jī)數(shù)量約150臺(tái)，管理資產(chǎn)約50億元，服務(wù)范圍遍布北京、上海、廣州、深圳、成都、天津等全國(guó)35個(gè)城市。業(yè)務(wù)的快速發(fā)展也給中鐵工服的盾構(gòu)機(jī)管理和運(yùn)營(yíng)帶來了諸多問題：一是中鐵工服和盾構(gòu)機(jī)托管企業(yè)想要隨時(shí)了解租賃出去的盾構(gòu)機(jī)的工作狀態(tài)和設(shè)備運(yùn)行狀況，然而盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入項(xiàng)目施工后，其運(yùn)行數(shù)據(jù)并未保存上傳到統(tǒng)一平臺(tái)，這既造成了大量的數(shù)據(jù)流失，也使得施工方與盾構(gòu)機(jī)業(yè)主存在嚴(yán)重的信息不對(duì)稱 ；二是由于施工企業(yè)對(duì)盾構(gòu)機(jī)有諸多個(gè)性化需求，使得一臺(tái)盾構(gòu)機(jī)結(jié)束上一個(gè)項(xiàng)目時(shí)短時(shí)間內(nèi)難以匹配下一個(gè)施工項(xiàng)目的需求，從而導(dǎo)致盾構(gòu)機(jī)的使用效率較低；三是盾構(gòu)機(jī)的施工技術(shù)需要專業(yè)的技術(shù)人才，但由于施工地點(diǎn)分散且周期很長(zhǎng)，中鐵工服技術(shù)團(tuán)隊(duì)難以在全國(guó)范圍內(nèi)調(diào)配，面臨較大的工作壓力。

如何才能解決這些管理的難題呢？中鐵工服團(tuán)隊(duì)多次深入行業(yè)調(diào)研，發(fā)現(xiàn)只有借助于信息化技術(shù)推動(dòng)盾構(gòu)機(jī)租賃和技術(shù)服務(wù)的數(shù)字化和智能化創(chuàng)新才能真正解決企業(yè)面臨的難題。正如總經(jīng)理牟松所說：“地下空間開發(fā)經(jīng)歷了‘鋼釬鐵錘、手持風(fēng)鎬、鑿巖臺(tái)車和盾構(gòu)掘進(jìn)’四次跨越，讓地下空間開發(fā)更安全、高效、環(huán)保是行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，也是國(guó)家高端裝備制造企業(yè)和施工企業(yè)的共同追求。”智慧互聯(lián)、大數(shù)據(jù)、云平臺(tái)、遠(yuǎn)程操作與診斷等這些前沿信息技術(shù)正在改變著傳統(tǒng)的施工方式和施工設(shè)備管理模式，數(shù)字化和智能化是地下工程服務(wù)發(fā)展的趨勢(shì)與未來。

為了解決施工企業(yè)和盾構(gòu)機(jī)業(yè)主對(duì)盾構(gòu)機(jī)數(shù)字化和智能化的需求，2016年，中鐵工服自主研發(fā)的“盾構(gòu)云平臺(tái)”上線，該平臺(tái)解決了橫跨多學(xué)科技術(shù)交互（土木技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、信息化技術(shù)）、現(xiàn)場(chǎng)管理與后臺(tái)管控、現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行反饋、設(shè)備全壽命周期管理與多區(qū)域個(gè)性化使用等不對(duì)稱、不互聯(lián)、不匹配的系統(tǒng)性問題，實(shí)現(xiàn)了盾構(gòu)機(jī)施工的數(shù)字化和智能化操作。對(duì)盾構(gòu)機(jī)施工方來說，盾構(gòu)云平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)“智能管數(shù)”—自動(dòng)采集盾構(gòu)機(jī)自身性能數(shù)據(jù)、地層地址數(shù)據(jù)、和施工環(huán)境數(shù)據(jù)，并上傳到統(tǒng)一盾構(gòu)云平臺(tái)；“智能管事”—通過接入油水檢測(cè)與盾構(gòu)機(jī)健康診斷專家系統(tǒng)、龍門吊監(jiān)測(cè)、基坑支撐軸力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、降水井水位自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、渣土運(yùn)輸管理系統(tǒng)、環(huán)境收集凈化系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)等一系列子應(yīng)用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)盾構(gòu)機(jī)運(yùn)行智能掘進(jìn)、工序優(yōu)化、進(jìn)度與安全風(fēng)險(xiǎn)管控、健康檢測(cè)、報(bào)警管理等功能的智能管理；“智術(shù)管人”—是通過人臉識(shí)別、智能WIFI、訪客教育、一人一碼、巡更系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)人員的全面管理；“智慧管檔”—采用智能檔案管理系統(tǒng)、自動(dòng)生成項(xiàng)目進(jìn)度表，實(shí)現(xiàn)智能化辦公。為了方便施工企業(yè)管理者和盾構(gòu)機(jī)所有方更直觀地了解到每臺(tái)盾構(gòu)機(jī)的工作情況，中鐵工服還設(shè)計(jì)了“盾構(gòu)云實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)”模塊，實(shí)時(shí)展示每臺(tái)盾構(gòu)機(jī)的工作狀態(tài)，通過手機(jī)盾構(gòu)云APP即可了解工程狀況、管控安全風(fēng)險(xiǎn)、監(jiān)控項(xiàng)目進(jìn)度、錄入維保數(shù)據(jù)、上報(bào)停機(jī)原因、觀看現(xiàn)場(chǎng)視頻等，實(shí)現(xiàn)了管理人員與現(xiàn)場(chǎng)的零距離接觸，提升了管理的效率。

隨著盾構(gòu)機(jī)數(shù)據(jù)采集量的增多，如何利用大數(shù)據(jù)挖掘盾構(gòu)機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)為施工企業(yè)提供科學(xué)的指導(dǎo)成為中鐵工服現(xiàn)在的工作重點(diǎn)。通過組建大數(shù)據(jù)團(tuán)隊(duì)并與高校建立大數(shù)據(jù)挖掘聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，中鐵工服于2020年推出盾構(gòu)機(jī)大數(shù)據(jù)應(yīng)用產(chǎn)品“盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)指導(dǎo)曲線”。該指導(dǎo)曲線利用類比匹配技術(shù)，輔以人工修正，結(jié)合“機(jī)器學(xué)習(xí)”，對(duì)盾構(gòu)機(jī)施工中地質(zhì)組段劃分?jǐn)?shù)據(jù)、盾構(gòu)機(jī)自身性能數(shù)據(jù)以及施工環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行全面分析，對(duì)土壓、總推力、刀盤扭矩、刀盤轉(zhuǎn)速、掘進(jìn)速度、注漿量等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，并在掘進(jìn)時(shí)根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)自動(dòng)調(diào)整預(yù)測(cè)結(jié)果。預(yù)測(cè)結(jié)果將被實(shí)時(shí)推送到盾構(gòu)掘進(jìn)司機(jī)室，為盾構(gòu)司機(jī)參數(shù)設(shè)置提供指導(dǎo)建議，若實(shí)際掘進(jìn)參數(shù)與預(yù)測(cè)結(jié)果發(fā)生較大偏離，系統(tǒng)將在第一時(shí)間預(yù)警，并對(duì)可能發(fā)生的潛在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)，給出合理化糾正建議。

除了盾構(gòu)云平臺(tái)，中鐵工服嘗試把互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)思維和技術(shù)深度嵌入到公司的每一項(xiàng)業(yè)務(wù)中，對(duì)原有業(yè)務(wù)進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)。例如，為了推動(dòng)盾構(gòu)資源的高效配置，中鐵工服依托原有的盾構(gòu)機(jī)租賃業(yè)務(wù)搭建了線上平臺(tái)“盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)租賃平臺(tái)”，線上打通盾構(gòu)所有者和需求者的供需信息，以盾構(gòu)機(jī)租賃為中心，輻射吊裝運(yùn)輸、維修保養(yǎng)、監(jiān)測(cè)評(píng)估、配件銷售、改造升級(jí)等11項(xiàng)輔助業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)“平臺(tái)服務(wù)實(shí)體，實(shí)體支撐平臺(tái)”的運(yùn)行模式，構(gòu)造了盾構(gòu)機(jī)上下游全產(chǎn)業(yè)鏈的生態(tài)圈。在盾構(gòu)機(jī)租賃線上平臺(tái)上，盾構(gòu)所有者可以發(fā)布擁有盾構(gòu)的詳細(xì)信息，專業(yè)盾構(gòu)支持服務(wù)商也可以發(fā)布相關(guān)支持設(shè)備信息或服務(wù)信息，項(xiàng)目施工方則會(huì)發(fā)布施工項(xiàng)目的具體信息，所需盾構(gòu)規(guī)格和相關(guān)施工服務(wù)信息，金融機(jī)構(gòu)可以為有資金困難的機(jī)構(gòu)提供資金保障。為了促成供需雙方的交易，中鐵工服則扮演平臺(tái)管理咨詢方，聯(lián)合中鐵裝備、科研院所等專家技術(shù)團(tuán)隊(duì)，為供需雙方的交易提供專業(yè)的管理咨詢和技術(shù)服務(wù)。截至2021年10月，中鐵工服已經(jīng)與78家企業(yè)建立了聯(lián)系，加入平臺(tái)的盾構(gòu)設(shè)備815臺(tái)，盾構(gòu)品牌超過20個(gè)，實(shí)現(xiàn)了在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行統(tǒng)籌調(diào)配盾構(gòu)機(jī)，有效滿足供需雙方的需要，提高盾構(gòu)機(jī)設(shè)備使用率60%，提升設(shè)備周轉(zhuǎn)率30%，推動(dòng)了盾構(gòu)行業(yè)資源的精準(zhǔn)配置。

盾構(gòu)云平臺(tái)和盾構(gòu)機(jī)租賃平臺(tái)的順利運(yùn)行給中鐵工服團(tuán)隊(duì)帶來了很大的啟發(fā)，他們發(fā)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)地下工程服務(wù)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)至關(guān)重要，不僅能夠提升產(chǎn)業(yè)鏈各方的工作效率，更重要的是能夠促進(jìn)各方的互聯(lián)互通，提升傳統(tǒng)地下工程服務(wù)行業(yè)的數(shù)字化和智能化發(fā)展。為了更深入地解決地下工程服務(wù)行業(yè)長(zhǎng)久以來存在的專業(yè)技術(shù)人才難題，中鐵工服搭建了“共享工程師平臺(tái)”，嘗試通過互聯(lián)網(wǎng)分享平臺(tái)實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)工程師與施工單位的高校優(yōu)質(zhì)匹配。該平臺(tái)設(shè)置了三大功能模塊：一是學(xué)院，即由平臺(tái)和資深用戶提供豐富的地下工程專業(yè)知識(shí)供用戶瀏覽學(xué)習(xí)；二是論壇，即專家、工程師們可以自由討論行業(yè)各專業(yè)相關(guān)的問題；三是任務(wù)，即工程師們?cè)谟龅郊值膯栴}時(shí)，可通過發(fā)布懸賞任務(wù)尋求行業(yè)內(nèi)具有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的專家、工程師幫助解決。

另外，為了更好地解決盾構(gòu)機(jī)專業(yè)維修零配件交易的難題，中鐵工服聯(lián)合京東云共同開發(fā)了 “工服Mall電商平臺(tái)”，該電商平臺(tái)以構(gòu)建盾構(gòu)服務(wù)產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈為目標(biāo)，精心打造運(yùn)用“B2B+O2O”的運(yùn)營(yíng)模式，提供一站式綜合解決方案。目前，中鐵工服聯(lián)合京東集團(tuán)等多家優(yōu)質(zhì)物流公司，建立了成都、鄭州、廣州等十余個(gè)售后保障基地，以高效優(yōu)質(zhì)的采購、儲(chǔ)備、物流等服務(wù)，讓所有采購方省心、省時(shí)、省力、省錢。截至2021年10月，工服MALL基礎(chǔ)商品庫零部件數(shù)量已達(dá)3224項(xiàng)，累計(jì)注冊(cè)用戶256家，認(rèn)證企業(yè)256家，入駐供應(yīng)商170家，收錄品牌253個(gè)。

中鐵工服搭建的四大平臺(tái)很好地解決了盾構(gòu)行業(yè)長(zhǎng)期以來存在的難題，構(gòu)建了盾構(gòu)工程工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，推動(dòng)了盾構(gòu)產(chǎn)業(yè)從傳統(tǒng)施工方式向智能化、數(shù)字化的新經(jīng)濟(jì)形態(tài)轉(zhuǎn)變，也幫助中鐵工服從傳統(tǒng)的機(jī)電安裝勞動(dòng)密集型行向平臺(tái)型高科技服務(wù)公司轉(zhuǎn)型，形成了“裝備技術(shù)+土木技術(shù)+信息化技術(shù)”跨界技術(shù)創(chuàng)新格局。2017年，中鐵工服從中鐵裝備下屬子公司獨(dú)立出來，成為中鐵工業(yè)下屬的二級(jí)子公司，致力于成為專業(yè)的地下工程服務(wù)商。

至此，盾構(gòu)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)平臺(tái)初步搭建完成，中鐵工服的數(shù)字化創(chuàng)新也邁出了第一步，然而如何實(shí)現(xiàn)各個(gè)平臺(tái)的協(xié)同發(fā)展成為中鐵工服后續(xù)面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。特別是，現(xiàn)有四大互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)（盾構(gòu)云、盾構(gòu)租賃平臺(tái)、共享工程師平臺(tái)、工服Mall電商平臺(tái)）想要互補(bǔ)協(xié)同發(fā)展，真正推動(dòng)地下工程服務(wù)行業(yè)的數(shù)字化和智能化轉(zhuǎn)型，中鐵工服還有很多挑戰(zhàn)需要去面對(duì)。

本文受國(guó)家自然科學(xué)基金（71802165）項(xiàng)目的資助