坐在舒適的座椅上，操作手面對眼前的屏幕，并不時搖動著手邊的推桿。看似只是在模擬推土機的作業過程，但幾乎同一時刻，不遠處的土方施工場地上，一臺無人駕駛推土機正根據操作手遠程發出的指令，精準完成土方作業、刺破氣球等任務。

　　這是山推最新研發的智能遙控推土機。官方介紹，這款智能遙控推土機融合了5G通信技術和山推自主開發的核心控制技術，只要有5G網絡覆蓋，就可以實現遠程遙控下施工現場的無人作業。7月14日，這臺智能遙控推土機亮相央視《我愛發明》，其精準、平穩、高效的作業過程收獲網友點贊。

　　近年來，“智能化”“智慧工地”“智能制造”等詞匯在工程機械領域頻頻被提及。作為工程機械邁向智能化的一個重要發展方向，無人駕駛正逐步成為行業“香餑餑”，包括中聯重科、徐工、三一重工以及山推等行業龍頭在內，紛紛加碼入局。

　　梳理各家工程機械制造商推出的無人駕駛產品，不難發現，已有的無人駕駛技術大致可分為兩類：一類通過遠程遙控，實現施工現場的無人化作業;另一類則無需遙控，通過參數設置，讓設備智能、自主地完成各項作業任務。

　　針對無人駕駛技術未來的發展趨勢，以及相關產品落地后對行業生態的影響，《建設機械技術與管理》梳理相關技術的研究進展，并采訪多位業內人士，理清工程機械領域無人駕駛技術發展的脈絡。

　　無人駕駛為施工安全提供新可能

　　山推智能遙控推土機設置有遠程操作室。在5G通信技術的支持下，施工人員無需一線作業。記者看到，與現場施工相比，遠程操作室內駕駛員的活動空間變得更為寬敞，并安裝了室內空調和軟椅，施工人員只需面對屏幕，根據監控反饋的實時畫面就可以對遠處的設備進行遙控。

　　類似的遠程遙控技術已應用于多種工程機械產品中。今年3月，有媒體報道，南部戰區空軍某工兵大隊機場排彈隊官兵與技術人員一起遠程操縱一臺無人挖掘機展開排彈作業。后經三一重工證實，這臺無人駕駛挖掘機正是SY415H無人挖掘機。柳工在2019年中國(柳州)國際智能工業博覽會上也推出了一款智能遙控裝載機。據介紹，這款智能裝載機不僅適用于各類危險系數較高的工況，而且操作精簡，一個按鍵便可實現鏟裝物料、找平貼地等多個作業過程。

　　工程機械設備作業環境較為復雜，往往面臨高溫、極寒，甚至是塌方、碎石、爆炸等危險環境。在極端條件下施工，對作業安全也提出更高要求。無人駕駛為工程機械的高危作業提供了一個可行的解決方案，但現階段由于相關技術以及外界條件還不成熟，大多數無人駕駛產品依舊停留在對外展示階段，并未大規模投入到工程項目中。

　　不過，徐工在今年5月對外官宣，其與四川鐵投和清華大學產學研合作共同研發的道路施工無人機群成功應用于攀大高速。三方合作始于2018年。

　　公開資料顯示，攀大高速為國家高速公路網調整新增路線。該項目橋梁隧道占比超過81%，因而對路面鋪筑的平整度等技術要求較高。由于攀大高速建設于四川到云南交界的崇山峻嶺之間，如何保證無人機群在施工過程中的安全性也被外界廣泛關注。對此，徐工公開回應：“無人駕駛壓路機群配備了多級安全防范措施，能夠實時監測現場施工情況，實現自動預警、緊急停車、自動進退場、自動避障等安全防護，為道路施工保駕護航。”

　　與地面施工機械不同，高空作業往往需要駕駛人員長時間待在數十米甚至上百米高空的狹小駕駛室內，這給駕駛員的心理和生理帶來極大的挑戰。近幾年，工程機械制造企業開始嘗試將無人駕駛技術融入到塔機作業中。

　　今年6月，國內首臺“無人駕駛塔吊”在中建三局總承包公司長江文創產業園項目上成功試運行。

　　《建設機械技術與管理》了解到，這臺無人駕駛塔機由中聯重科研發。過去塔吊作業需要兩人配合，而遙控式塔吊只需一名作業人員在地面通過便捷式操作面板對塔吊的回轉、變幅等各項動作進行操控。操作面板上實時顯示塔吊的各項參數，可供作業人員監控與設置，降低了高空作業風險。操作系統還集成了“垂直運輸設備檢到位系統”和“多維度塔吊可視化監控系統”，以提供更全面的安全保障。中建三局相關負責人表示：“這項新技術已經過近一年的研發試驗，試運行成功后將大面積推廣應用。”

　　無人駕駛技術落地挖掘機市場看好

　　挖掘機在工程機械行業具有風向標和晴雨表之稱。

　　據不完全統計，目前已有中聯重科、徐工、三一重工、山東臨工等8家企業推出了無人駕駛挖掘機產品。而已知的無人駕駛挖掘機亦可分為遠程遙控作業和自主化作業兩大類。這兩類無人駕駛挖掘機產品在使用前大都會結合具體的施工環境和施工條件加以選擇。

　　今年3月，中聯重科ZE75G無人駕駛挖掘機亮相美國工程機械博覽會。這款型號的無人駕駛挖掘機除了可以完成裝車、溝槽挖掘和平整場地等典型作業，在施工過程中，還可根據預先設定好的作業模型，自動完成作業路徑的規劃，無需遠程遙控。中聯重科表示，ZE75G的控制系統由機載電腦、雷達、攝像頭、高精度定位系統、電控驅動系統以及各種傳感器構成，能夠通過雷達測量出自身與障礙物之間的距離，并依靠視覺傳感器自動識別障礙物，幫助產品自主完成作業。

　　三一重工SY365A?I智能挖掘機因具有自主決策能力而備受業內關注。據了解，SY365A?I可綜合利用傳感、探測、視覺和衛星等多信息融合，使挖掘機具有環境感知能力、作業規劃及決策能力。操作者只需在地圖上設置起點和終點，SY365A?I便可以自行規劃路徑前往。

　　目前業內對于無人駕駛挖掘機的發展前景普遍持有較積極的態度。相比其他工程機械產品，無人駕駛技術在挖掘機領域的應用也更為前沿，這與挖掘機在工程項目中的高使用量不無關系。年初，受新冠疫情影響，許多施工單位被迫停工。但從上半年挖掘機的銷量來看，挖掘機卻逆勢迸發出巨大的市場需求。中國工程機械工業協會最新統計顯示，2020年1-6月，共銷售挖掘機170425臺，同比增長24.2%。

　　由于挖掘機被廣泛應用到復雜且高危的施工場景中，且在7月份南方洪災中，大量挖掘機被緊急調撥到救災現場，因此，通過無人駕駛將施工人員的危險系數降至最低，也為相關技術在挖掘機領域的進一步精耕提供了可操作空間。加之國家對基礎設施建設的推動力度持續加大，可以預見的是，隨著未來產品的更新換代以及施工單位對作業成本和施工要率的高要求，無人駕駛技術在挖掘機領域的應用仍具可觀的市場潛力。

　　無人化落地尚需深入技術攻克

　　對于參建攀大高速項目，徐工方面對外宣稱，此次路面攤壓無人機群的投入使用是“全球首次將無人技術運用到高速公路瀝青路面施工”，施工軌跡精確可控制在2-3厘米，能夠完成復雜工況下設備的無人作業。

　　同樣是路面施工機械，三一重工近期也展示了其最新“高速無人智能化”攤壓機群作業過程。現場視頻顯示，2臺無人駕駛攤鋪機在前將碎石平整攤鋪，5臺壓路機緊隨其后，各臺施工設備在無人狀態下有序完成作業。三一重工介紹，參與展示的機群主要采用攤鋪機智能施工技術、機群協同施工技術、群控安全技術與控制平臺技術四大關鍵技術，共同實現對設備的精準控制。

　　根據兩家企業對外公布的信息，我們可以發現，徐工的路面攤壓無人機群還設有遠程監控數據中心。在具體施工過程中，該中心根據參數設置規劃出最優作業路徑，并向機載控制系統輸出控制指令，進而實現整個機群的無人作業。而三一的無人機群同樣需要工程師監測參數變化。

　　距離實現完全“無人”尚需更深層次的技術攻克，但與遠程遙控技術相比，已是地面工程機械跨入無人駕駛的一次突破。那么，無人駕駛技術在塔機領域的研究進展如何呢?

　　中國工程機械工業協會建筑起重機械分會會長、中聯重科建筑起重機分公司副總經理喻樂康表示，無人駕駛技術在塔機領域的研究過程主要分為三個階段：第一階段是“天空操作”變“地面操作”;第二階段是遠程遙控;第三階段則是數字化工地。

　　“第一階段‘從天空到地面’早已實現，第二階段遠程遙控的相關技術現在也基本能夠實現，只不過將這些技術轉化為民用需要付出的成本仍然很高。”喻樂康說，塔機遠程遙控技術的研究，必須克服空中干擾因素、路徑規劃、突發情況等一系列問題。并且需要對工地進行實時監控，形成三維立體全視角，“因為塔機要想實現遠程遙控，安全問題仍是重中之重。”

　　顯然，塔機的無人駕駛目前還處于第一階段到第二階段的過渡期。但對于塔機的地面操作，業內仍有諸多顧慮。一位不具名塔吊租賃公司技術負責人表示：“實際應用空間仍然很有限，所能運用到的塔機高度也不會超過20米。而且在信號傳輸方面也有延遲。”另外，前述中建三局負責人也曾對媒體表示，“無人駕駛塔吊”對作業人員提出了更高的要求，要提前掌握現場地面環境，并具有較好的仰視視角操控能力。

　　“新基建”助推智能制造 無人駕駛未來可期

　　自2018年起，中央提出“新基建”概念，工程機械行業開始將目光從傳統的鐵路、公路與橋梁等領域逐步擴展到5G基站建設、城市軌道交通以及特高壓電站建設等7大領域。

　　雖然目前大多數工程機械企業的發展仍需靠傳統基礎設施建設項目的拉動，但不可否認，伴隨著“新基建”概念的普及，以及一系列“新基建”項目落地，尤其是未來5G基站的大規模鋪設，勢必將促進無人駕駛技術在工程機械領域的延伸。廣廈租賃董事長陳釗表示，技術成熟后，無人駕駛塔機也可列入考慮范圍之內，但現在只能說“未來可期”。

　　作為AI領域的先行者，百度在工程機械領域同樣有所涉足。2018 年百度世界大會開幕式上，百度CEO李彥宏也曾發布一款無人駕駛挖掘機。今年兩會期間，李彥宏建議：“我們應從國家層面加強政策引導，在‘十四五’、新基建基礎設施建設等重大戰略規劃中，更加注重人工智能新型基礎設施的構建和部署，以推進智能經濟建設。”

　　“人工智能與工業領域的融合發展大有可為。”中聯重科董事長詹純新在今年兩會期間也曾表示，人工智能的戰略性地位和“頭雁效應”，更應體現在與工業制造的深度融合上。應加大力度推動人工智能在工業產線和產品中的應用。

　　無人駕駛作為人工智能的分支，是工程機械領域相關產品革新的重要方向之一。無論對施工單位的效率提升，還是高危施工中的安全保障中，都將發揮難以替代的作用。中聯重科、徐工和三一重工等頭部企業在工程機械邁向智能制造方面全體發力，帶領行業展開新一輪技術探索。這無疑將加速無人駕駛技術在工程機械領域的落地，也為后期相關產品的大規模應用積蓄更多技術經驗。