探索中国工程机械行业数字化道路

    最近几个月，卡特彼勒（Caterpillar）全球副总裁、卡特彼勒（中国）投资有限公司董事长陈其华的密集出差中，多了一项新任务——向中国客户介绍一套被名为“卡特智能”的新产品。这不是体型巨大的挖掘机或推土机，而是一系列系统软件。这家全球最大的工程机械设备制造商希望借此“推动中国工程机械行业进入数字化智能时代”。

    两周前，陈其华亲自带队去新疆乌鲁木齐拜访客户。“十三五”期间，新疆将在基础设施建设上投资至少2000亿元，新建10个支线机场，完善水利设施和边远地区的道路设施等。因此在卡特彼勒的规划中，被视为“一带一路西部桥头堡”的新疆，成为其在中国投资的重点区域。

    陈其华通过视频、幻灯片和自己尽量丰富的肢体语言，向客户描述了一幅兼具工程质量和经济利益的蓝图。现场有人感到振奋，也有人在迟疑。

    今年4月，在2016年德国宝马展上，卡特彼勒首次公布“智能机器时代” （The Age of Smart Iron）数字技术战略，并介绍了现有的几种数字解决方案，主要包括无人机现场测量、载重测量、智能压实、坡度控制等。

    卡特彼勒的技术研发人员张经鹏向界面新闻记者介绍，如果是当下普遍采用的传统方案，工程机械设备作业之前，需要人工划线打桩和测量。卡特彼勒则与法国一家名为Redbird的无人机制造商合作，由后者提供的无人机在工地上空扫描地形，并通过专用算法，在几分钟内将实时上传到后台的数据转换成有效信息。

    “相比于无人机设备，处理数据的能力最为关键。”张经鹏说，这套算法系统由卡特彼勒自行研发。

    载重测量和智能压实都依靠传感器。它们被安装在工程机械设备上，实时感受相关指标的变化情况，并上传到后台。当卡车的载重达到限值时，安装在卡车前部的显示灯由绿变红，装载机则接到红色信号，停止装载。

    压实机则通过传感器，感受滚轮行进过程中受到的阻力。阻力大小反映路面的压实程度，并在仪表盘中通过绿、黄、橙、红等颜色表现出来。机手据此了解哪段路已压实，而哪段路还需要继续压，从而提高工作效率和工程质量。

    坡度控制则是凭借传感器、声纳、激光、GPS全球定位系统及全站仪等测量定位科技，提供挖掘机、平地机、推土机等土方设备上的施工定位导航和控制解决方案。作业之前，先把各项施工数据（例如地形数据、坡率、开挖线等）输入到机械系统里，机械设备便自动作业，能够实现人工难以达到的精准控制，并提升作业速度。

    卡特彼勒向界面新闻记者提供的案例数据显示，福建三明海城建筑公司在承建205国道三明山区路基时，采用装有坡度控制技术的卡特挖掘机，建筑工程用时缩短70%-80%，每天节约燃油费用1300元，减少人力并降低了对高级技术人员的需求。卡特彼勒一家北美客户，则通过运用远程信息处理和有效载重系统，生产效率提高40%，燃油效率提高16%，综合投资回报率超过65%。

    设备变得智能，意味着在使用上更“傻瓜”。“人只要上去抓着方向盘踩着油门就行，操作手柄已经不需要人来操作，全自动，对机手的要求降低了。”张经鹏说。

    除了卡特彼勒，小松、沃尔沃建筑设备等外企，以及厦工股份、三一重工、山推股份等国内企业，近一年来均在中国推出了智能化工程机械产品。

    国外市场的开启则至少比中国早十年。小松（中国）投资有限公司董事长市原令之称，小松从2006年开始，在智利和澳大利亚推出300吨级的无人驾驶矿用卡车，目前全球共销售了100多台，其中84台在澳大利亚。

    卡特彼勒则向澳大利亚市场推出了无人驾驶的矿用卡车，客户包括澳洲矿业巨头FMG公司。另一家建筑设备巨头约翰迪尔（John Deere）也已面向欧美市场推出了无人驾驶产品。

    中国市场迟迟未被“开荒”，原因很多。例如在某些方面存在政策限制。有些外企研发生产的无人驾驶矿用卡车采用的是GPS卫星控制系统，该系统需要使用到三维测绘地图和数据实时通信，但中国对于地面设备与卫星的联系有严格限制，需要备案注册。

    更主要的原因在于市场意识未启，需求存疑。

    “企业目前考虑更多的是短期成本。要在每台设备上，再多花几十万元安装一套智能设备，难以接受，这得多少年才能回本？”一位不方便具名的某券商分析师对界面新闻记者称，“当下行业如此不景气，开工率又低，工程款拖欠更是常态，企业资金捉襟见肘，有闲钱的实在不多。”

    目前更容易接受智能产品的是样板工程等政府投资项目，对质量要求更高，且工期长，整体经济性更容易显现。

    陈其华告诉界面新闻记者，卡特彼勒更多着眼于“一带一路”政策机遇带来的基础设施一般项目，例如铺设一条高标准的高速公路，或是在大型港口快速装卸货物等等。

    陈其华亦承认，当前在中国推广智能工程机械产品存在很大难度，需要不断通过行业会议和客户拜访活动，力图改变客户的想法。

    他对市场潜力深信不疑。“中国正在大力主推智能制造，工程机械的智能化是必然的发展方向。中国也在倡导‘更有质量的经济’，拥有最先进技术、能提供最优质服务的企业必然能在‘新常态’中获得更多的机遇。”陈其华认为，无论是在综合经济效益、工程质量，还是人员安全性等方面，智能机械都是行业未来的最佳选择。

    中国工程机械工业协会挖掘机械分会秘书长李宏宝，在接受界面新闻记者采访时表示，“智能化是大势所趋，这个判断的确没有问题，但至少从目前的市场情况来看，还比较远，市场意识觉醒还需要时间，而现有产品技术也还有很大的改善空间。”不过，他认为，无论是国内企业还是国外企业，在工程机械智能化进阶上进行的探索，都值得鼓励和支持。