理新年致辭“它山之石”——拓普康智能化施工發(fā)展神鋼建

專訪拓普康日本智能施工業(yè)務總經理——江藤先生

將來，當有人回顧起土木工程發(fā)展歷史時，一定注意到一些重要時刻。拓普康機械控制系統(tǒng)解決方案如何在日本市場上推廣的？它們最初是以什么樣的方式進入建筑工地的？為此，我們專訪了拓普康代表董事兼高級常務執(zhí)行官江藤先生，他自20世紀90年代以來一直從事機械控制系統(tǒng)的銷售工作。ICT智能化施工在日本的開端是一場充滿先驅者獨有的苦痛和歡樂的序章。

1 變革的景象

一臺真正強大的推土機發(fā)出陣陣咆哮聲，而機器前形狀像竹片的鏟刀，將土壤夷為平地——即使是那些從未從事過土木工程工作的人士也可能看到過這一幕。令人驚訝的是，鏟刀自動上下移動，在1~3厘米的精度范圍內將地面推平。

傳統(tǒng)的施工方式：首先需要具有專業(yè)背景的測量工程師測定施工標準，然后建筑工人則根據設計圖紙的標定在現場對應位置進行打樁和標記，最后則由機械操作手根據樁點標定信息，以手動的方式控制鏟刀上下升降并平整地面，如此往復。

此外，在實際施工作業(yè)中，土地平整還有具體施工工藝的要求。比如，在道路施工時，通常需要保持道路中心或單側略高，以防止路面形成積水。

2  2D系統(tǒng)之后會是什么？

始于1994年，拓普康收購了一家專注于建筑機械自動化控制的美國公司（AGT，Advanced Grade Technology）。史蒂夫·平野（Steve Hirano）和現任TPS總裁雷·奧康納（Ray O'Connor）均表示：“未來，土木工程和建筑機械將實現自動化。”當然，這在當時是很難想像的---這樣的場景看起來就像是科幻片。

拓普康東京總高管赴美參觀團

最初東京總質疑道：“這真的會發(fā)生嗎？”然后，平野先生邀請拓普康東京總的高管到美國，他們參觀考察后說道：“無論如何，這真的太神奇了！” 江藤先生笑著回顧那些日子?？疾旖Y束后，拓普康總的高管們都承諾支持這個項目。江藤先生清楚地記得他們當時說：“如果這項技術傳播到世界各地，將會徹底顛覆人們對建筑施工工作的認知。”

3激光系統(tǒng)業(yè)務 

土方施工之前，通常是每 30 米的間隔設立一個標樁，地面平整是否接近標樁設定高度，這完全取決于操作手的直覺，即標樁之間是否與設計相符或已經整平。

從另一方面來說，如果您使用無標樁的方式作業(yè)（早期機械引導系統(tǒng)），則操作手可以基于系統(tǒng)提供的標高信息，直接準確地將傳統(tǒng)標樁間的區(qū)域進行平整。從那時起，配套使用旋轉激光發(fā)射器的推土機系統(tǒng)已經演變?yōu)榛诩す鉁y定鏟刀上下位置并集成了橫坡傳感器，即推土機引導系統(tǒng)。

隨后，該系統(tǒng)又演變?yōu)橐粋€全自動化控制的推土機控制系統(tǒng)，通過控制推土機的液壓系統(tǒng)鏟刀可根據設計標高自動升降移動。

在美國，拓普康激光系統(tǒng)公司（TPS前身）從1994年正式開始推廣這種機械控制系統(tǒng)解決方案，并于1998年在全球推出了基于三維設計數據的3D機械控制系統(tǒng)解決方案，實現機械設備的自動化控制。

1999年，拓普康激光系統(tǒng)日本公司，江藤先生專職負責這項新業(yè)務，并擁有6名銷售人員，專門從事激光測量設備和機械控制系統(tǒng)的業(yè)務推廣和銷售工作。

拓普康激光系統(tǒng)日本創(chuàng)始成員

4激動人心的現場演示

2000年，拓普康正式收購了一家擁有精密GNSS定位技術的美國公司（JPS），并同期發(fā)布了基于衛(wèi)星定位的3D機械控制系統(tǒng)。

日本第一個嘗試使用拓普康機械控制系統(tǒng)的一個總承包商承建了位于北海道山區(qū)的一個巨型蓄水池，這里冬季積雪深達5至6米。蓄水池需要做很多精準的斜坡，以防積雪在未經許可的情況下滑入蓄水池。

這個項目的曲面施工面積約占整個表面的70%。更重要的是，如果沒有3D機械控制系統(tǒng)解決方案，北海道的這個建筑工地實施起來會非常困難。但在建筑施工領域，任何失敗和誤工都是不被允許的，所以在項目正式采用機械控制系統(tǒng)之前，需要首先安排現場演示以展示拓普康機械控制系統(tǒng)方案的可行性和適用性。

具有決定性意義的演示于2001年在群馬縣的一個采石場進行了復制北海道實際施工現場的試建。江藤先生說道：“實際上，總承包商進行這項測試花費了幾億日元，這是一次大考。同時，對我們來說這也是一次鄭重的展示。”大考當天，所有參與者都緊張地觀看拓普康3D機械控制解決方案的能力展示。

如果本次實驗成功，他們將是第一批使用重型機械自動化建造的承包商。機械設備可以自動化地根據設計圖紙進行施工，比人工操控更精準、效率也更高。

采石場有各種斜坡，但其中一些像懸崖一樣陡峭，重型機器用履帶從斜坡緩步行進。現場所有人員的眼睛都緊盯著推土機，只見推土機的鏟刀毫不遲鈍地自動上下移動，最終推土機自動在采石場中根據設計圖紙推制出各種斜坡。

本次的最終測試驗證表明，拓普康的機械控制系統(tǒng)方案是可行的。江藤先生說：“這開啟了自動化施工的道路！”所有參與建筑工作的人都很高興自己有能力處理困難的建筑工作。

5 攜手踏上智能施工之旅

隨著本項目的實驗和施工的順利完成，日本的機械控制系統(tǒng)的業(yè)務規(guī)模也逐漸擴大。此外，江藤先生還相繼會見了更多關鍵人物。體驗過拓普康機械控制力量的總承包商和主要電力公司還引薦了他們的客戶。拓普康的機械控制系統(tǒng)不僅在北海道的中被采用，而且在九州地區(qū)的發(fā)電大壩中也被采用。

曾經將我拒之門外的人對我說：‘沒有這項技術，我們真的做不到，謝謝你！’當開展新業(yè)務時，你會不斷面臨的反饋，甚至改變你以前的價值感。但隨著我們一遍又一遍地這樣做，日本的建筑商已經開始在全國各地的機場和其他困難的建筑工地使用拓普康的機械控制系統(tǒng)。”

國土交通（日本）已經開始大力推廣利用ICT的，并將其命名為i-Constrution即智能化施工。這可能也是因為看到了拓普康的智能施工解決方案有更好的應用潛力和前景。

建筑設備的自動化仍在世界各地不斷普及，特別是在一些小型的建筑工地上。希望更多公司能夠意識到這一價值并采用它。

最后，江藤先生從更廣的角度談到了未來：“讓我們從現在開始一起體驗一次次有趣的智能施工之旅！客觀來說，土木工程工作在日本是必不可少的，這里有61%的山區(qū)。這是一個亟需先進土木工程技術的，而在像、歐洲這樣平原無盡的是難以想象的。全球仍然需要更多的土木工程，但也仍存在很多挑戰(zhàn)，我們需要讓系統(tǒng)變得更易于使用和更強大！”

把握先機，洞見未來！

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