日本建工企业大林组在三重县的水坝建设现场向“无人施工”发起挑战。该公司正致力于工程机械中极难操作的塔式起重机（塔吊）的自动操作技术，计划10年内建立起所有工程机械实现无人化操作的体制。其目的不仅仅是降低人工费，还力争从工程承包商升级为自动化技术供应平台。

 

大林组在三重县伊贺市建设水坝

   

       在三重县伊贺市的深山里，橙色塔吊正在一刻不停地工作。这是大林组建设的川上水坝的施工现场，力争2023年竣工。施工现场使用能够吊起25吨重物的日本国内最大级别塔吊，在完工时向高达84米的水坝坝体框架中灌入混凝土。

 

       为防备紧急情况，安排了熟练的操作人员在驾驶座待机，但基本上不会动手操作。这是因为大林组和北川铁工所共同开发出了一套自动化系统。这是日本国内首次在水坝施工现场进行大型塔吊的自动操作。

 

       要用塔吊吊运数吨重的物体，必须具备调整可动范围的细致平衡感。一旦对风速或风向判断错误，可能会导致塔吊倾倒而酿成大事故。

 

       用AI测风

 

       在大林组负责技术开发的笹原大介表示，“会控制塔吊的人就能控制所有工程机械”。这样说的原因在于，塔吊与在地面工作的推土机等不同，需要进行三维精密控制。为了自动操作难度较大的工程机械，大林组在2个方面推进了人工智能（AI）开发。

 

       首先是运用AI来检测塔吊因负重和风力发生的晃动。让塔吊学习累计操作时间长达7200小时的熟练工的操作，从而能够自动调整加减速的时机。

 

       另一个是“路线生成”。让AI读取约2万种图像，开发出了可自动识别障碍物并安全搬运的路线引导功能。

 

       但实际上，对于水坝工程，路线生成功能并没有太大意义。因为水坝工程是多次重复同一项作业，且障碍物少较少。

 

       大林组目前开发这些“无用”功能，是为了引进到施工人员密度高、建材及工程机械混杂的市区建筑工程中。

 

 

       在建筑工程现场，需要进行将新铁架穿过已组装铁架等以几厘米为单位的操作。需要避开施工人员及构造物，在细致调整角度的同时将材料运到目的地。大林组通过水坝工程磨炼自动操控技术，为未来做准备。

 

       图纸数字化

 

       大林组此前每年投资200亿日元以上，推进工程现场的数字化。通过名为“建筑信息模型（BIM）”的系统来管理设计图、工程图纸及竣工后的修整数据。还建立了利用无人机等将地形及障碍物做成三维数据的系统。与汽车一样，工程机械的自动驾驶也需要数字地图。

 

       大林组还推进开发具备通信功能的控制装置。该公司已通过在铲车上安装这种装置，成功追加了自动运行功能。如果难度最大的塔吊都能操控自如，那么在搅拌车等“其他工程机械中也能轻松实现”（西日本机器人中心运营管理部部长小林和彦）。

 

       大林组的竣工工程成本在2019财年（截至2020年3月，单体）为1.2134万亿日元。劳务费占到成本的10.1％，推进无人化有助于削减劳务费。不过，该公司的目标更为长远，那就是成为自动化技术的平台。

 

 

       在工程现场的数字化方面，日本企业一直领先全球。因为日本人工费昂贵且少子老龄化严重，实现自动化的动力更强。今后，全球都将面临人手不足的课题。如果向新兴市场国家的建工企业销售自动化技术，将能够培育新的收益来源。

 

       大林组计划10年以内构建可自动操作小松、卡特彼勒等所有厂商的工程机械的系统。不仅限于后期追加的控制装置，还考虑销售软件等多种盈利方式。三重县的水坝工程也是对技术进行实地验证的舞台。

 

       2017年全球建工企业排名中，销售额前30名当中有12家中国企业，远远超过日本的4家。日本国内最大的建工企业大林组在全球排在第15名。要想在与海外企业的竞争中胜出，需要在数字化方面先行一步。

     

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