中国工程机械智能化进阶 “无人工地”照进现实

证券时报记者 张一帆

在数十米高空中进行厘米级精度的操作，只需一个“游戏手柄”即可完成；挖掘机告别了驾驶舱，根据指令自主施工；嘈杂轰鸣的工地，变成蛙声蝉鸣相伴的绿色场景……中国工程机械正在经历一场前所未有的数字化、绿色化变革。

在中联重科的试验工地，泵车、起重机、挖掘机等“钢铁巨兽”如同默契共舞的机器人，通过感知、交流与协作，实现全自主施工。这不仅是效率的倍增与能耗的降低，更将人从危险、艰苦的环境中解放出来。在这场智能化升级浪潮中，中国工程机械正以领先的技术集成与场景解决方案，走向世界大舞台。

化繁为简

在数十米高空中，以厘米级的精度，将混凝土均匀填充到建筑模板腔体中，只需要简单地推拉遥控器上的一个手柄，安装在混凝土泵车臂架末端的布料管便能完成任务。

就在几年前，这样“游戏”般的操作还不可想象。混凝土泵车机手，是一个至少需要两年培训才能熟练独立操作的工种。如果要操控混凝土泵车臂架，传统的遥控器上对应的手柄数量多达七个，机手需要逐个操控，调配各个关节使臂架走出直线、弧线等各种轨迹，才能完成一次布料。

中联重科中央研究院技术研究中心副主任于晓颖介绍，过去，混凝土泵车往往采用三节以上臂架的折叠式设计，每个臂架关节都需要单独进行控制。在现实中高空作业设备林立的建设工地，还要考虑各类障碍物的严重遮挡，往往需要多人、多角度实时观察、沟通才能确保施工安全。作业精度低、安全风险高。

如今，七个手柄变成一个，机手只需要关注最后一节布料管的状态，剩余的臂架关节在多个角度传感器的支持下，全部由系统通过自适应的方式，实现对臂架未端姿态的配合。同时，搭载多个激光雷达的全域安全感知系统，让智能臂架可以自主进行障碍物避让。

这台智能化的泵车，只是从中联重科绿色智慧工地走出的智能化设备之一。在中联重科的试验工地上，除了混凝土泵车，还有汽车吊、玻璃幕墙安装高空作业平台等13款大型工程机械在这里开展改良升级，每一款的精密程度都不亚于一台“机器人”。

这里的全自主作业的汽车起重机，不同于一般的自动驾驶车辆，它不仅可以在路面上自主驾驶，还可以实现三维空间内自主吊装。这里的挖掘机，告别了驾驶舱，根据口头下达的命令，自动判断施工的位置以及形状，完成自主挖掘工作。

有趣的是，即便13款设备同时作业，现场依然听不到太大的噪音，这归功于中联重科全面推进的电动化转型——在电机的驱动下，精密设备的运作更为平稳，反应速度也更快。

对于中联重科研发团队而言，电动化转型还带来了一个小小的福利，“我们晚上在这里做实验的时候，园区里静悄悄的，牛蛙、蟋蟀的叫声替代了柴油发动机的轰鸣，加班也轻松了些。”

机器人的舞步

工程机械智能化转型的浪潮，经历了从单机智能到人机协同的过程，正在走向群机协同。中联重科实验工地的突破之处，在于促成机群协同和智慧施工——让机器与机器之间，能感知、会交流、懂协作，施工现场的无人化正在成为现实。

在数十米高的塔机周边，围簇着吊装挂钩机器人、智能旋翼吊具机器人、拧螺丝机器人等多种类智能辅助机器人，它们跟随着这个像巨无霸一样的吊装挂钩，完成卸钩、吊物调姿、装配件自动锁紧，协同主机完成自动吊装与装配的全流程。

小型机器人如蜂群一般忙碌，塔机和泵车这些“巨无霸”们，也通过BIM实时“沟通”，自动调整姿态，在狭小而繁忙的工地空间，踏着优雅而和谐的“舞步”。

数字化转型，重在“场景牵引、问题导向”。今年8月印发的《机械工业数字化转型实施方案》，明确提出要打造一批低成本、可复用的系统解决方案，加快智能装备及系统解决方案向中小企业渗透普及。

方案鼓励有能力的装备制造企业由设备供应商向系统解决方案供应商转型，面向行业用户的数字化转型需求，提供高水平、专业化、一站式的集成服务。让不同机械间的默契合作，设备们彼此连接，搭建起系统解决方案的地基。

在于晓颖看来，一套完整的智能装备解决方案的实施，意味着对相关场景作业模式的彻底变革。在智慧施工系统的驱动下，施工任务流程已经发生改变。全数字化任务交底，相对人工，交底时间可减少90%，施工等待时间可减少28%，通过智能辅助决策，助力施工周期缩短30%，人工能效提高300%。

“能感知、会交流、懂协作”逐步走入现实，中联重科研发团队已经将“自我决策”作为下一挑战目标，其中，AI大模型的发展提供了突破难关的云梯。记者看到，以自然语言下达指令，由工程机械自行拆解任务和执行任务的实验，已经在这片工地上展开。

一切为了人

工程机械驾驶舱“消失”、现场辅助工人缩减，无人化带来了效率的提升，也给人的发展带来了更多的可能。

于晓颖表示：“在机械行业，我们智能化努力最核心的需求就是服务于人的安全，工人们离开了危险的现场，有机会开展更丰富、技能提升更高的工作。同时，智能化的实现，也带来施工效率、质量的提升，及施工能耗的降低。”

今年，中联重科研发团队参与了一座北方金属矿山的智能化改造，恶劣的工况环境让队员们印象深刻。数十米的矿山工作面呈螺旋状逐级下沉，每级下沉的“台阶”宽度仅仅只能满足两台矿车并行。在实际勘探的过程中，不仅驾驶员时刻神经高度紧绷，矿山路况的颠簸也远超常人想象。

“不仅路况颠簸，如果到了冬天，零下三、四十度的极端低温和风沙天气，劳动强度之大难以想象。”于晓颖回忆：“这个项目的难度确实非常大，但是对于我们开展产品智能化的研发人员而言，却是一种动力，把人从这种危险的工作环境中解放出来，不就是我们实施智能化改造的价值所在吗？”

研发团队坚定决心后，抱着笔记本电脑，一起坐到矿车里，记录工况、拆解流程，在最终提供的智慧矿山机械一体化解决方案中，添置无人驾驶矿卡，司机只需要在数公里外的办公室远程值班，在应急时接管驾驶即可，安全性大大提升，颠簸之苦也得以免除。同时，智能调度系统与无人驾驶系统的高效联合，进一步提升了作业效率、降低了作业能耗。

即将进入的“十五五”，雅下水电站、新藏铁路等超级工程接踵而至，在无人区里，将面临高海拔施工、强震带建设，以及更高的环保要求。“绿色能源工程+极端环境施工”从加分题变成了必答题，许许多多和中联重科研发团队一样的中国工程机械研发人员已经投身于此，以绿色化、数字化为破题关键，提笔答卷。