證券時(shí)報(bào)記者 張一帆

在數(shù)十米高空中進(jìn)行厘米級精度的操作，只需一個(gè)“游戲手柄”即可完成；挖掘機(jī)告別了駕駛艙，根據(jù)指令自主施工；嘈雜轟鳴的工地，變成蛙聲蟬鳴相伴的綠色場景……中國工程機(jī)械正在經(jīng)歷一場前所未有的數(shù)字化、綠色化變革。

在中聯(lián)重科的試驗(yàn)工地，泵車、起重機(jī)、挖掘機(jī)等“鋼鐵巨獸”如同默契共舞的機(jī)器人，通過感知、交流與協(xié)作，實(shí)現(xiàn)全自主施工。這不僅是效率的倍增與能耗的降低，更將人從危險(xiǎn)、艱苦的環(huán)境中解放出來。在這場智能化升級浪潮中，中國工程機(jī)械正以領(lǐng)先的技術(shù)集成與場景解決方案，走向世界大舞臺。

化繁為簡

在數(shù)十米高空中，以厘米級的精度，將混凝土均勻填充到建筑模板腔體中，只需要簡單地推拉遙控器上的一個(gè)手柄，安裝在混凝土泵車臂架末端的布料管便能完成任務(wù)。

就在幾年前，這樣“游戲”般的操作還不可想象?；炷帘密嚈C(jī)手，是一個(gè)至少需要兩年培訓(xùn)才能熟練獨(dú)立操作的工種。如果要操控混凝土泵車臂架，傳統(tǒng)的遙控器上對應(yīng)的手柄數(shù)量多達(dá)七個(gè)，機(jī)手需要逐個(gè)操控，調(diào)配各個(gè)關(guān)節(jié)使臂架走出直線、弧線等各種軌跡，才能完成一次布料。

中聯(lián)重科中央研究院技術(shù)研究中心副主任于曉穎介紹，過去，混凝土泵車往往采用三節(jié)以上臂架的折疊式設(shè)計(jì)，每個(gè)臂架關(guān)節(jié)都需要單獨(dú)進(jìn)行控制。在現(xiàn)實(shí)中高空作業(yè)設(shè)備林立的建設(shè)工地，還要考慮各類障礙物的嚴(yán)重遮擋，往往需要多人、多角度實(shí)時(shí)觀察、溝通才能確保施工安全。作業(yè)精度低、安全風(fēng)險(xiǎn)高。

如今，七個(gè)手柄變成一個(gè)，機(jī)手只需要關(guān)注最后一節(jié)布料管的狀態(tài)，剩余的臂架關(guān)節(jié)在多個(gè)角度傳感器的支持下，全部由系統(tǒng)通過自適應(yīng)的方式，實(shí)現(xiàn)對臂架未端姿態(tài)的配合。同時(shí)，搭載多個(gè)激光雷達(dá)的全域安全感知系統(tǒng)，讓智能臂架可以自主進(jìn)行障礙物避讓。

這臺智能化的泵車，只是從中聯(lián)重科綠色智慧工地走出的智能化設(shè)備之一。在中聯(lián)重科的試驗(yàn)工地上，除了混凝土泵車，還有汽車吊、玻璃幕墻安裝高空作業(yè)平臺等13款大型工程機(jī)械在這里開展改良升級，每一款的精密程度都不亞于一臺“機(jī)器人”。

這里的全自主作業(yè)的汽車起重機(jī)，不同于一般的自動駕駛車輛，它不僅可以在路面上自主駕駛，還可以實(shí)現(xiàn)三維空間內(nèi)自主吊裝。這里的挖掘機(jī)，告別了駕駛艙，根據(jù)口頭下達(dá)的命令，自動判斷施工的位置以及形狀，完成自主挖掘工作。

有趣的是，即便13款設(shè)備同時(shí)作業(yè)，現(xiàn)場依然聽不到太大的噪音，這歸功于中聯(lián)重科全面推進(jìn)的電動化轉(zhuǎn)型——在電機(jī)的驅(qū)動下，精密設(shè)備的運(yùn)作更為平穩(wěn)，反應(yīng)速度也更快。

對于中聯(lián)重科研發(fā)團(tuán)隊(duì)而言，電動化轉(zhuǎn)型還帶來了一個(gè)小小的福利，“我們晚上在這里做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，園區(qū)里靜悄悄的，牛蛙、蟋蟀的叫聲替代了柴油發(fā)動機(jī)的轟鳴，加班也輕松了些。”

機(jī)器人的舞步

工程機(jī)械智能化轉(zhuǎn)型的浪潮，經(jīng)歷了從單機(jī)智能到人機(jī)協(xié)同的過程，正在走向群機(jī)協(xié)同。中聯(lián)重科實(shí)驗(yàn)工地的突破之處，在于促成機(jī)群協(xié)同和智慧施工——讓機(jī)器與機(jī)器之間，能感知、會交流、懂協(xié)作，施工現(xiàn)場的無人化正在成為現(xiàn)實(shí)。

在數(shù)十米高的塔機(jī)周邊，圍簇著吊裝掛鉤機(jī)器人、智能旋翼吊具機(jī)器人、擰螺絲機(jī)器人等多種類智能輔助機(jī)器人，它們跟隨著這個(gè)像巨無霸一樣的吊裝掛鉤，完成卸鉤、吊物調(diào)姿、裝配件自動鎖緊，協(xié)同主機(jī)完成自動吊裝與裝配的全流程。

小型機(jī)器人如蜂群一般忙碌，塔機(jī)和泵車這些“巨無霸”們，也通過BIM實(shí)時(shí)“溝通”，自動調(diào)整姿態(tài)，在狹小而繁忙的工地空間，踏著優(yōu)雅而和諧的“舞步”。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型，重在“場景牽引、問題導(dǎo)向”。今年8月印發(fā)的《機(jī)械工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)施方案》，明確提出要打造一批低成本、可復(fù)用的系統(tǒng)解決方案，加快智能裝備及系統(tǒng)解決方案向中小企業(yè)滲透普及。

方案鼓勵(lì)有能力的裝備制造企業(yè)由設(shè)備供應(yīng)商向系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商轉(zhuǎn)型，面向行業(yè)用戶的數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求，提供高水平、專業(yè)化、一站式的集成服務(wù)。讓不同機(jī)械間的默契合作，設(shè)備們彼此連接，搭建起系統(tǒng)解決方案的地基。

在于曉穎看來，一套完整的智能裝備解決方案的實(shí)施，意味著對相關(guān)場景作業(yè)模式的徹底變革。在智慧施工系統(tǒng)的驅(qū)動下，施工任務(wù)流程已經(jīng)發(fā)生改變。全數(shù)字化任務(wù)交底，相對人工，交底時(shí)間可減少90%，施工等待時(shí)間可減少28%，通過智能輔助決策，助力施工周期縮短30%，人工能效提高300%。

“能感知、會交流、懂協(xié)作”逐步走入現(xiàn)實(shí)，中聯(lián)重科研發(fā)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)將“自我決策”作為下一挑戰(zhàn)目標(biāo)，其中，AI大模型的發(fā)展提供了突破難關(guān)的云梯。記者看到，以自然語言下達(dá)指令，由工程機(jī)械自行拆解任務(wù)和執(zhí)行任務(wù)的實(shí)驗(yàn)，已經(jīng)在這片工地上展開。

一切為了人

工程機(jī)械駕駛艙“消失”、現(xiàn)場輔助工人縮減，無人化帶來了效率的提升，也給人的發(fā)展帶來了更多的可能。

于曉穎表示：“在機(jī)械行業(yè)，我們智能化努力最核心的需求就是服務(wù)于人的安全，工人們離開了危險(xiǎn)的現(xiàn)場，有機(jī)會開展更豐富、技能提升更高的工作。同時(shí)，智能化的實(shí)現(xiàn)，也帶來施工效率、質(zhì)量的提升，及施工能耗的降低。”

今年，中聯(lián)重科研發(fā)團(tuán)隊(duì)參與了一座北方金屬礦山的智能化改造，惡劣的工況環(huán)境讓隊(duì)員們印象深刻。數(shù)十米的礦山工作面呈螺旋狀逐級下沉，每級下沉的“臺階”寬度僅僅只能滿足兩臺礦車并行。在實(shí)際勘探的過程中，不僅駕駛員時(shí)刻神經(jīng)高度緊繃，礦山路況的顛簸也遠(yuǎn)超常人想象。

“不僅路況顛簸，如果到了冬天，零下三、四十度的極端低溫和風(fēng)沙天氣，勞動強(qiáng)度之大難以想象。”于曉穎回憶：“這個(gè)項(xiàng)目的難度確實(shí)非常大，但是對于我們開展產(chǎn)品智能化的研發(fā)人員而言，卻是一種動力，把人從這種危險(xiǎn)的工作環(huán)境中解放出來，不就是我們實(shí)施智能化改造的價(jià)值所在嗎？”

研發(fā)團(tuán)隊(duì)堅(jiān)定決心后，抱著筆記本電腦，一起坐到礦車?yán)?，記錄工況、拆解流程，在最終提供的智慧礦山機(jī)械一體化解決方案中，添置無人駕駛礦卡，司機(jī)只需要在數(shù)公里外的辦公室遠(yuǎn)程值班，在應(yīng)急時(shí)接管駕駛即可，安全性大大提升，顛簸之苦也得以免除。同時(shí)，智能調(diào)度系統(tǒng)與無人駕駛系統(tǒng)的高效聯(lián)合，進(jìn)一步提升了作業(yè)效率、降低了作業(yè)能耗。

即將進(jìn)入的“十五五”，雅下水電站、新藏鐵路等超級工程接踵而至，在無人區(qū)里，將面臨高海拔施工、強(qiáng)震帶建設(shè)，以及更高的環(huán)保要求。“綠色能源工程+極端環(huán)境施工”從加分題變成了必答題，許許多多和中聯(lián)重科研發(fā)團(tuán)隊(duì)一樣的中國工程機(jī)械研發(fā)人員已經(jīng)投身于此，以綠色化、數(shù)字化為破題關(guān)鍵，提筆答卷。