工程機(jī)械是裝備工業(yè)的重要組成部分。概括地說(shuō)，凡土石方施工工程、路面建設(shè)與養(yǎng)護(hù)、流動(dòng)式起重裝卸作業(yè)和各種建筑工程所需的綜合性機(jī)械化施工工程所必需的機(jī)械裝備，稱為工程機(jī)械。而無(wú)人駕駛工程機(jī)械則是工程機(jī)械領(lǐng)域邁向自動(dòng)化、智能化的新型應(yīng)用趨勢(shì)。
當(dāng)下，人口紅利消失，人工成本上漲，工程機(jī)械的智能化、無(wú)人化成為行業(yè)發(fā)展新趨勢(shì)，各大企業(yè)正加大力度投入到無(wú)人駕駛工程器械的開(kāi)發(fā)或是升級(jí)當(dāng)中，為我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及商業(yè)工程發(fā)展賦能。（從某種意義上說(shuō)，非公路礦用自卸車也屬于工程機(jī)械的范疇，但不在本文重點(diǎn)討論范圍）
落地應(yīng)用提速，高速公路項(xiàng)目占比較高
早在十幾年以前便有許多公司開(kāi)始積極投入到無(wú)人駕駛工程機(jī)械的推廣當(dāng)中，例如2013年，柳工提出“全面智能化”的戰(zhàn)略目標(biāo)，并開(kāi)始涉足智能制造業(yè)務(wù)，推動(dòng)無(wú)人駕駛在工程機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展。如今，在倡導(dǎo)“5G基建”和“萬(wàn)物互聯(lián)”的背景下，我國(guó)無(wú)人駕駛工程機(jī)械的發(fā)展已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從0到1的跨越，日益成為行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。
特別是近兩年，我國(guó)工程機(jī)械在無(wú)人駕駛方面的發(fā)展已呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，多項(xiàng)行業(yè)首創(chuàng)和落地案例，展示出我國(guó)大國(guó)重器的傲人實(shí)力。
近五年國(guó)內(nèi)部分無(wú)人駕駛工程機(jī)械落地應(yīng)用項(xiàng)目（據(jù)公開(kāi)報(bào)道，新戰(zhàn)略低速無(wú)人駕駛產(chǎn)業(yè)研究所不完全統(tǒng)計(jì)，未完善之處請(qǐng)指正）
從上表統(tǒng)計(jì)情況來(lái)看，伴隨工程機(jī)械智能化、無(wú)人化技術(shù)的成熟，越來(lái)越多的基建項(xiàng)目都引入了無(wú)人駕駛設(shè)備參與實(shí)際施工作業(yè)。其中，無(wú)人駕駛工程機(jī)械在高速公路施工現(xiàn)場(chǎng)集群作業(yè)的項(xiàng)目占比極高，且正在從示范演練進(jìn)入常態(tài)應(yīng)用階段。
大企領(lǐng)軍入局，多款車型攻破技術(shù)壁壘
目前，無(wú)人時(shí)代已然來(lái)臨，無(wú)論是從成本、效率還是安全角度出發(fā)，無(wú)人駕駛都是工程機(jī)械行業(yè)提升競(jìng)爭(zhēng)力的重要發(fā)展方向。尤其在5G技術(shù)廣泛應(yīng)用、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)全面提速的大環(huán)境支持下，無(wú)人駕駛工程機(jī)械也吸引著企業(yè)爭(zhēng)先入局。
追溯發(fā)展歷程，以三一、柳工等為代表的工程機(jī)械制造商是較早一批入局者。這些企業(yè)本就深耕工程機(jī)械裝備制造，擁有豐富的造車經(jīng)驗(yàn)和穩(wěn)定的客戶群體，且都是國(guó)內(nèi)乃至全球的領(lǐng)軍企業(yè)，有充足的資金支持開(kāi)展無(wú)人化探索。
三一重工：實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械無(wú)人化的多場(chǎng)景應(yīng)用
作為工程機(jī)械行業(yè)的領(lǐng)頭企業(yè)，三一敏銳察覺(jué)這一行業(yè)的科技變革，從遠(yuǎn)程遙控到無(wú)人駕駛，持續(xù)深耕、全面布局，相繼推出無(wú)人駕駛純電動(dòng)牽引車、無(wú)人駕駛攤壓機(jī)、純電動(dòng)無(wú)人寬體車等產(chǎn)品，廣泛涉及港口、路面、礦區(qū)等多種場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械的無(wú)人化、多場(chǎng)景、全工況應(yīng)用。
其中，2016年由三一壓路機(jī)改裝的5臺(tái)無(wú)人駕駛振動(dòng)碾正式投入大渡河長(zhǎng)河壩水電站高壩建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)首批高性能無(wú)人駕駛振動(dòng)碾集群化作業(yè)；2019年12月，三一重工的無(wú)人駕駛攤鋪機(jī)和無(wú)人駕駛壓路機(jī)在上海朱建路道路改建項(xiàng)目應(yīng)用，是國(guó)內(nèi)首套無(wú)人駕駛智能瀝青道路攤鋪壓實(shí)設(shè)備“首秀”；今年8月，三一重工云南省首批7臺(tái)無(wú)人駕駛電動(dòng)裝載機(jī)成功交付云南建投集團(tuán)，開(kāi)啟云南省裝載機(jī)無(wú)人時(shí)代......
三一不僅具有傳統(tǒng)工程機(jī)械設(shè)備制造的優(yōu)勢(shì)，還擁有智能集卡調(diào)度管理系統(tǒng)、全場(chǎng)景運(yùn)行的無(wú)人駕駛系統(tǒng)以及線控純電牽引車底盤(pán)等技術(shù)。因此，在無(wú)人駕駛工程機(jī)械產(chǎn)品的的生產(chǎn)制造上，大多采取自主研發(fā)的形式。
徐工集團(tuán)：無(wú)人集群施工技術(shù)步入常態(tài)化施工階段
早在2011年，徐工就率先推出可實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛的步履式挖掘機(jī)。2014年，徐工無(wú)人化壓路機(jī)就已經(jīng)研發(fā)成功，2017年技術(shù)完全成熟，并在四川大壩等工地上成功使用驗(yàn)證，成為全球首臺(tái)在大壩上實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的大噸位無(wú)人駕駛壓路機(jī)。
作為行業(yè)的領(lǐng)軍者，徐工道路機(jī)械一直將無(wú)人智能化技術(shù)作為研究重心，2016年開(kāi)始計(jì)劃挺進(jìn)道路機(jī)械無(wú)人化“無(wú)人區(qū)”。經(jīng)過(guò)數(shù)年披荊斬棘，徐工成功解決了復(fù)雜環(huán)境集群交互策略、貼邊壓實(shí)等“卡脖子”難題，無(wú)人集群施工技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向應(yīng)用市場(chǎng)，相繼在攀大高速、阿烏高速、京德高速等高速上實(shí)現(xiàn)落地應(yīng)用。
2022年10月，徐工道路無(wú)人集群完成了全國(guó)首例在不中斷交通的環(huán)境下進(jìn)行高速公路1.8cm超薄罩面無(wú)人施工裝備養(yǎng)護(hù)作業(yè)，從此進(jìn)入常態(tài)化施工階段，現(xiàn)已超10多個(gè)省份引入應(yīng)用。
徐工表示，公司正加緊研發(fā)自決策無(wú)人駕駛壓路機(jī)平臺(tái)技術(shù)、無(wú)人駕駛單機(jī)及其控制系統(tǒng)，努力打造行業(yè)領(lǐng)先的智能/無(wú)人系統(tǒng)成套產(chǎn)品解決方案。
中聯(lián)重科：從單機(jī)智能化邁向機(jī)群智慧化
中聯(lián)重科主要從事工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械等高新技術(shù)裝備的研發(fā)制造。2020年3月，中聯(lián)重科在美國(guó)工程機(jī)械展推出ZE75G無(wú)人駕駛挖掘機(jī)。ZE75G可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的作業(yè)模型，自動(dòng)進(jìn)行作業(yè)路徑規(guī)劃，采用RTK技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高精度定位，采用雷達(dá)測(cè)距技術(shù)，測(cè)量與障礙物的距離，同時(shí)依靠視覺(jué)傳感器自動(dòng)識(shí)別障礙物。
2022年3月，中聯(lián)重科新一代無(wú)人操作智能施工升降機(jī)成功下線，這是中聯(lián)重科瞄準(zhǔn)市場(chǎng)需求和痛點(diǎn)，充分結(jié)合市場(chǎng)推廣性打造的全新產(chǎn)品。
2022年12月，中聯(lián)重科智慧工地正式啟動(dòng)，這是中聯(lián)重科發(fā)布的行業(yè)首個(gè)綠色智慧工地作業(yè)場(chǎng)景，11款純電動(dòng)智能工程機(jī)械齊聚一堂形成智能工程機(jī)械集群，協(xié)同進(jìn)行“挖掘-澆筑-吊裝-裝飾”全流程建造的自主、無(wú)人化施工。綠色智慧工地的落地標(biāo)志著中聯(lián)重科率先挺進(jìn)行業(yè)高地，打通了“單機(jī)智能化-機(jī)群智能化-智慧施工”的技術(shù)路徑，探索出全流程數(shù)字化閉環(huán)施工新模式。
與三一、徐工相比，中聯(lián)重科的無(wú)人駕駛發(fā)展起步較晚，自主研發(fā)的力量相對(duì)薄弱。2022年2月，中聯(lián)重科出資約7.8億元收購(gòu)涉及無(wú)人駕駛解決方案、智能化出行解決方案研發(fā)的路暢科技，開(kāi)始深化布局工程機(jī)械的無(wú)人駕駛領(lǐng)域。
柳工機(jī)械：產(chǎn)品快速迭代搶占智能高地
廣西柳工機(jī)械股份有限公司是中國(guó)工程機(jī)械第一家上市公司。2015年，全面智能化成為公司三大戰(zhàn)略之一，由柳工機(jī)械副總工程師、全球研發(fā)中心智能研究院院長(zhǎng)蔡登勝帶領(lǐng)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)全面轉(zhuǎn)入產(chǎn)品智能化研發(fā)工作，作為其主攻方向之一的柳工無(wú)人駕駛技術(shù)探索也就此開(kāi)始。
2019年，柳工發(fā)布了5G智能遙控裝載機(jī)，為柳工推進(jìn)全面智能化、無(wú)人化遙控作業(yè)邁出堅(jiān)實(shí)的一步。2021年，柳工持續(xù)發(fā)力，在全球客戶節(jié)上發(fā)布922F挖掘機(jī)、856HMAX裝載機(jī)、6626E壓路機(jī)三款“無(wú)人駕駛工程機(jī)械”。這三款無(wú)人駕駛設(shè)備采用了柳工完全自主創(chuàng)新開(kāi)發(fā)的慧眼系統(tǒng)和智行控制系統(tǒng)，這是柳工在工程機(jī)械智能施工機(jī)器人領(lǐng)域的又一重大突破。
2022年11月，柳工第二代“無(wú)駕駛室”遙控滑移裝載機(jī)在常州東部基地完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)測(cè)試并正式交付華南地區(qū)客戶。產(chǎn)品的快速迭代更新與落地體現(xiàn)不僅體現(xiàn)出柳工對(duì)無(wú)人駕駛工程機(jī)械領(lǐng)域的重視程度，還體現(xiàn)出他們自身強(qiáng)大的無(wú)人駕駛技術(shù)研發(fā)能力。
在三一重工、徐工集團(tuán)、中聯(lián)重科、柳工機(jī)械等資深設(shè)備廠商持續(xù)深化轉(zhuǎn)型的同時(shí)，諸如武漢英途、優(yōu)控智行、斐視科技、網(wǎng)易伏羲、拓疆者等研發(fā)無(wú)人駕駛技術(shù)、人工智能的科技公司也在廣泛布局無(wú)人駕駛工程機(jī)械市場(chǎng)，或優(yōu)化自身技術(shù)水平，或積極尋求戰(zhàn)略合作，推動(dòng)技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品落地的進(jìn)程。
武漢英途：引領(lǐng)道路施工無(wú)人化發(fā)展新潮流
武漢英途成立于2017年，專注于工程機(jī)械智能產(chǎn)品的研發(fā)、制造及銷售。2019年3月，武漢英途自主研發(fā)的攤鋪機(jī)智能遙控器成功面世，給傳統(tǒng)攤鋪機(jī)施工領(lǐng)域帶來(lái)一場(chǎng)劃時(shí)代的“操作變革”。該產(chǎn)品由無(wú)線發(fā)射端、接收端和控制單元構(gòu)成，可以在50米范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)攤鋪機(jī)的智能作業(yè)。
2021年，武漢英途推出的雙鋼壓路機(jī)可自主切換人工與自動(dòng)駕駛模式，自動(dòng)駕駛在實(shí)現(xiàn)行走轉(zhuǎn)向的基礎(chǔ)上擁有自主防撞、自動(dòng)變道、自動(dòng)路徑等功能，標(biāo)志著武漢英途在無(wú)人駕駛工程機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展更上層樓。
根據(jù)道路施工痛點(diǎn)，武漢英途先后研發(fā)了路面工程機(jī)械攤鋪機(jī)及壓路機(jī)的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)、無(wú)人駕駛系統(tǒng)、無(wú)人駕駛輔助功能、多機(jī)協(xié)同調(diào)度系統(tǒng)，并建立起以智能產(chǎn)品為核心的路面工程機(jī)械攤鋪機(jī)遙控器、攤鋪機(jī)無(wú)人駕駛控制、壓路機(jī)自動(dòng)駕駛控制、壓路機(jī)無(wú)人駕駛控制四大業(yè)務(wù)體系。
優(yōu)控智行：全棧式解決方案補(bǔ)齊傳統(tǒng)廠商短板
2021年，優(yōu)控的智慧施工無(wú)人作業(yè)系統(tǒng)在某無(wú)人駕駛壓路機(jī)機(jī)群作業(yè)中完成實(shí)車測(cè)試應(yīng)用和項(xiàng)目驗(yàn)收，標(biāo)志著優(yōu)控?zé)o人駕駛技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域逐漸走向成熟和商業(yè)化落地。
據(jù)悉，優(yōu)控多年研究無(wú)人駕駛行業(yè)，基于其在汽車電控及域控制器領(lǐng)域的積累，推出了面向特定場(chǎng)景的L4級(jí)無(wú)人駕駛的全棧式解決方案，已實(shí)現(xiàn)在工程機(jī)械領(lǐng)域的多場(chǎng)景落地。
在產(chǎn)品研發(fā)上，優(yōu)控智行采取合作的方式進(jìn)行，例如與同力重工達(dá)成戰(zhàn)略合作。對(duì)于傳統(tǒng)工程機(jī)械廠商而言，他們?cè)跈C(jī)械、液壓等相關(guān)領(lǐng)域有深厚積累，但是在自動(dòng)駕駛相關(guān)的激光雷達(dá)、圖像處理、傳感檢測(cè)等智能硬件以及人工智能軟件算法領(lǐng)域，通常沒(méi)有太多技術(shù)積累，而優(yōu)控的解決方案將施工工藝需求與技術(shù)科研、前裝市場(chǎng)特點(diǎn)與后裝市場(chǎng)特點(diǎn)、硬件與軟件相結(jié)合，與這些傳統(tǒng)企業(yè)形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。
斐視科技：遠(yuǎn)程駕駛加速多行業(yè)無(wú)人化轉(zhuǎn)型升級(jí)
斐視科技成立于2021年，專注于遠(yuǎn)程駕駛系統(tǒng)解決方案研發(fā)與供應(yīng)，致力于為自動(dòng)駕駛系統(tǒng)提供遠(yuǎn)程接管安全底線保障。斐視科技遠(yuǎn)控系統(tǒng)為自主研發(fā)，可以提供專業(yè)、完善的遠(yuǎn)程駕駛系統(tǒng)技術(shù)服務(wù)體系。
當(dāng)前市場(chǎng)上存在各式種類繁多的智能工程機(jī)械裝備，且不同裝備之間駕駛方式差異巨大。針對(duì)于此，斐視專為遠(yuǎn)程操控工程機(jī)械打造了專用遠(yuǎn)程駕駛艙，遠(yuǎn)程操作接管平臺(tái)的按鍵操控模塊可以單獨(dú)定制設(shè)計(jì)，支持復(fù)刻原智能裝備的按鍵布局，可將原智能工程機(jī)械裝備的駕駛習(xí)慣“原封不動(dòng)”地移植到本產(chǎn)品，使用戶在最短時(shí)間內(nèi)上手操控。
目前，斐視已針對(duì)挖掘機(jī)、礦用自卸車、裝載機(jī)、鏟運(yùn)車等多種工程機(jī)械車型推出了優(yōu)質(zhì)解決方案，與三一智礦、中煤科工、龍碼科技、創(chuàng)遠(yuǎn)智能、山東臨工等達(dá)成項(xiàng)目合作。
網(wǎng)易伏羲：尋求合作大步邁入工程機(jī)械無(wú)人化
網(wǎng)易旗下的網(wǎng)易伏羲專業(yè)從事游戲與AI研究和應(yīng)用。2022年9月，網(wǎng)易伏羲聯(lián)合中建八局研發(fā)的無(wú)人駕駛挖掘機(jī)在世界人工智能大會(huì)首次亮相。據(jù)悉，這是全球首臺(tái)在高原作業(yè)的無(wú)人駕駛挖掘機(jī)，可通過(guò)手柄、電腦遠(yuǎn)程遙控其在零下20℃、4000米海拔的低溫缺氧環(huán)境中作業(yè)。
此次嘗試是網(wǎng)易伏羲首次涉足無(wú)人駕駛工程機(jī)械領(lǐng)域。與原本研究無(wú)人駕駛系統(tǒng)的科技公司不同，網(wǎng)易入局無(wú)人駕駛工程機(jī)械屬于全新的跨界嘗試，仍需要積極尋求合作方，以期能夠進(jìn)一步提升工程機(jī)械無(wú)人駕駛技術(shù)的研發(fā)水平。
拓疆者：為工程機(jī)械安裝“數(shù)字大腦”
2019年，成立僅一年的拓疆者便研發(fā)出“掘悟”系統(tǒng)，賦予無(wú)人駕駛工程機(jī)械姿態(tài)監(jiān)測(cè)、行人識(shí)別、一鍵裝車等功能。2021年“掘悟”系統(tǒng)升級(jí)至2.0，延時(shí)進(jìn)一步降低40%，并增添“鏟斗景深感知”功能，無(wú)人駕駛挖掘機(jī)精確感知挖斗落點(diǎn)和卸料點(diǎn)。
2020年，拓疆者與徐工集團(tuán)共同研發(fā)遠(yuǎn)程智能遙控套件，實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械設(shè)備在4G/5G環(huán)境中進(jìn)行不限距遠(yuǎn)程駕駛操作。在眾多企業(yè)積極研發(fā)無(wú)人駕駛挖掘機(jī)、無(wú)人駕駛壓路機(jī)等熱門(mén)機(jī)械的浪潮中，拓疆者關(guān)注到了被大多數(shù)人忽視的領(lǐng)域——無(wú)人駕駛鉆機(jī)。2022年，拓疆者武家塔煤礦X55遠(yuǎn)程智控一體化鉆機(jī)項(xiàng)目成功落地。
市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，立足創(chuàng)新以求突破
無(wú)人駕駛工程機(jī)械不在道路上行駛、沒(méi)有標(biāo)志標(biāo)線指引，除了在行駛之外還多了作業(yè)的過(guò)程，既要對(duì)障礙物進(jìn)行檢測(cè)、識(shí)別、作業(yè)，還要精準(zhǔn)應(yīng)對(duì)各種工況的規(guī)劃和決策，要求其大規(guī)模落地應(yīng)用并達(dá)到甚至超過(guò)人類的操作效率，就目前的狀況而言，還存在一定的應(yīng)用瓶頸：
研發(fā)與使用脫節(jié)：大多數(shù)企業(yè)不具備工程機(jī)械無(wú)人駕駛技術(shù)的自主研發(fā)能力，需要尋求企業(yè)合作，在一定程度上會(huì)造成研發(fā)與使用相脫節(jié)的現(xiàn)象；
政府措施缺乏：政府缺乏有效激勵(lì)措施引導(dǎo)工程機(jī)械無(wú)人駕駛技術(shù)的落地與應(yīng)用；
成本與效率不相匹配：無(wú)人駕駛工程機(jī)械要實(shí)現(xiàn)真正落地，需要滿足研發(fā)和使用無(wú)人駕駛設(shè)備產(chǎn)生的成本低于人工駕駛設(shè)備產(chǎn)生的成本，以及無(wú)人駕駛設(shè)備創(chuàng)造的價(jià)值要高于人工駕駛設(shè)備創(chuàng)造的價(jià)值這兩個(gè)條件。就當(dāng)前來(lái)看，這兩個(gè)條件尚不能得到很好的滿足；
人才匱乏：無(wú)人駕駛工程機(jī)械的操作員是具備高素質(zhì)、高學(xué)識(shí)的人才，需要充分了解通訊、測(cè)量、計(jì)算機(jī)等專業(yè)知識(shí)，而非只會(huì)干苦力的勞工。因此，無(wú)人駕駛工程機(jī)械的大規(guī)模落地應(yīng)用很大程度上會(huì)面臨人才困境；
技術(shù)限制多：即使現(xiàn)今衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)十分發(fā)達(dá)，但仍有許多地方未能實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星全覆蓋，比如偏遠(yuǎn)山區(qū)、隧道、礦井等，無(wú)人駕駛工程機(jī)械的諸多技術(shù)限制令其在這些地方難以正常作業(yè)。
可見(jiàn)，我國(guó)無(wú)人駕駛工程機(jī)械距離大規(guī)模復(fù)制仍有很長(zhǎng)的路要走，未來(lái)會(huì)有越來(lái)越多的企業(yè)攜著新想法、新技術(shù)不斷涌入。在新老玩家的大力圍剿下，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)會(huì)愈加激烈，但也正是這種競(jìng)爭(zhēng)，不斷推動(dòng)著技術(shù)的變革以及落地應(yīng)用的加快，更多場(chǎng)景種類的無(wú)人駕駛工程機(jī)械會(huì)從技術(shù)研發(fā)、試點(diǎn)驗(yàn)證階段邁向規(guī)模化商用探索階段。
