陳新：未來已至，拓普康用精密定位技術裝備機械

【中國路麵機械網  原創文章】當前攤鋪機等操作手不僅難找，而且人工成本越來越高，特別是在攤鋪機施工領域，由於施工現場瀝青煙氣對人體有害，無人駕駛攤鋪機的出現屬大勢所趨。另外，路麵攤鋪作業工況較為簡單、封閉，無人駕駛攤鋪機在工地使用的可行性較高，而且極為必要。三一重工在無人駕駛路麵機械的研發已經走在行業前列，分別在2019年11月和12月，舉辦了三一無人駕駛攤鋪壓實施工觀摩會和無人駕駛智能瀝青攤鋪壓實施工技術交流會，瀝青攤鋪設備無論在施工效率平整度及物料離析控製方麵都表現優異，令觀摩的客戶們驚歎不已。在這兩場智能瀝青攤鋪施工作業中，三一無人駕駛攤鋪機配置的3D找平係統是由拓普康索佳（上海）科貿有限公司提供。日前，中國路麵機械網就無人駕駛智能化施工技術未來的發展等熱點話題對拓普康索佳（上海）科貿有限公司總經理陳新先生進行了專訪。

拓普康索佳（上海）科貿有限公司總經理陳新先生

進軍中國市場

拓普康索佳（上海）科貿有限公司是美國拓普康定位係統公司在上海自貿區注冊成立的全資子公司，是上海自貿區正式掛牌後注冊的第一家外資獨資企業，也是拓普康集團在中國設立的第一個獨資企業。該公司負責拓普康集團旗下測量定位、建築施工和精準農業三大業務領域各品牌與產品線在中國（含港澳地區）及蒙古國的市場營銷、渠道分銷、技術支持、售後服務和業務拓展。

全球測量與建築定位儀器領軍企業拓普康集團，企業總部設在日本東京，1991年進入中國， 1994年與北京光學儀器廠建立合資公司進行本地化開發和銷售；2000年之後，拓普康分別在北京和東莞投資設立了合資工廠，進行大規模本地化生產；2013年，成立全資子公司——拓普康索佳（上海）科貿有限公司，對銷售渠道和營銷模式進行了深入改革，全麵推進拓普康集團在測繪裝備、工程機械、精準農業、醫療眼科等方麵的業務。

助推工程機械領域智能化發展

在工程機械領域，拓普康早在上世紀70年代就開始做建築激光準直類產品；拓普康也是最早生產激光準直、激光找平和聲呐找平這類產品的企業之一。1999年，隨著GNSS實時精密定位技術取得重大進展，加上各種光機電設備的集成應用，拓普康對施工機械的控製係統逐漸從1D、2D發展為3D，並在2005年後開始全麵進軍3D控製係統產品領域。

3D控製係統主要是通過整合包括GNSS、IMU、角度傳感器、激光、聲呐、全站儀等多種精密定位傳感器來實現對工程機械的工作部件進行自動化控製，如推土機和平地機的鏟刀控製，攤鋪機的熨平板控製，挖掘機的鏟鬥和鬥杆、動臂控製。拓普康在工程機械的3D控製領域已經是全球領先品牌。

不過，要實現工程機械的無人化和智能化，還要涉及到機械本身行走及內部操作等方麵的多種控製，需要主機廠家的全麵參與、聯合開發，才能實現。為此，拓普康做了大量的工作，在國際上與約翰迪爾、小鬆、卡特彼勒、沃爾沃、維特根、戴納派克等企業在推土機、平地機、挖掘機、攤鋪機、銑刨機等方麵有大量的合作。而在國內，如前麵提到的，拓普康3D找平係統已經在三一重工的無人駕駛攤鋪機上進行了應用，並取得了非常好的效果。除了與三一重工在無人駕駛攤鋪機方麵的合作外，也與山推、徐工、柳工、雷沃等著名企業進行了相關合作。

三一無人駕駛智能瀝青攤鋪壓實施工技術交流會現場

拓普康3D找平係統在三一無人駕駛攤鋪機上進行應用

九十年代末期，拓普康就開始在攤鋪機3D控製係統進行了重點研發工作，2006年，拓普康把GNSS和激光掃平兩種技術進行了擴展與深度整合，開發出了獨有的產品——mmGPS或毫米GPS，即在水平方向采用GNSS定位達到厘米級精度，高程方向采用專有的“域激光”（LaserZone™）技術達到毫米級精度，從而滿足高精度瀝青或混凝土攤鋪的施工要求。這一產品在行業中是獨一無二的創新，是繼第一代GNSS 3D控製、第二代全站儀3D控製之後的第三代3D控製產品。它的優勢是GNSS基站可以進行較大範圍的自由布設，同時激光基站也是采用主動發射信號，接收端被動接收並獨立計算，一台發射器，可以實時控製一定範圍內的所有接收裝置。

LZ-T5激光發射器的架設

域激光接收器

上圖 實時檢測攤鋪質量

對於施工企業來說，采用裝備了拓普康3D控製係統的攤鋪機產品，在攤鋪施工前就建立3D施工模型，導入設備控製係統中，直接進行施工作業，從而解決了傳統的打樁、拉鋼線和平衡梁等人工參與作業可能導致的施工質量問題，還可大幅減少施工人員數量。其次，因為有3D模型在係統中，不論是白天還是黑夜施工，在控製係統的自動控製下，攤鋪機的熨平板都會按照設計自動進行作業，不會對施工質量產生負麵影響。比如在機場的不停航施工方式中，需要長時間夜間多機聯合、連續作業，應用了拓普康3D控製係統的攤鋪機就可以實現保質保量的精準施工作業。第三，精度有保障，施工質量均勻，克服了打樁、拉鋼線和平衡梁等人為操作因素。第四，能夠促進施工效率的提高，縮短工期，降低設備占用時間。第五，可顯著節省施工物料。第六，采用3D控製係統的施工過程都是數字化的，施工數據可以完整保留下來，萬一這一路段出現問題，是可以進行所有數據追溯的，監理公司可以依據數據，進行檢核。

Topcon mmGPS 3D控製係統應用於雲南高速公路項目施工現場圖

Topcon mmGPS 3D控製係統應用於香港機場項目施工現場圖

在日本，國土交通部政府網站，對施工企業采用3D控製係統進行智能施工的投標方案，在招標過程中會額外給與獎勵分數，從而增加采用3D控製技術的企業的中標概率，以促進智能化施工的開展。2015年，日本政府製定了國家建築施工效率提升的重大戰略，這是經過大量調研，在幾十上百個項目中，把傳統方式與智能施工方式的效率圖表對比得出的結果。

全力以赴進軍工程機械行業

陳新總經理表示：“在過去的30年當中，我們是用拓普康的精密測繪儀器裝備人員，未來的5-10年，甚至是20年、30年，我們的主要工作不再僅僅是裝備人，而是用我們的精密定位技術來裝備機械。這裏說的機械包括築路機械、土方機械，將來也包括自動駕駛的汽車，船舶、機器人等等。未來的最主要工作就是裝備智能機械，因為機械的保有量大，比做測量的專業人員要多得多，所以，拓普康在這方麵投入是非常大的，也非常看好這個方向。”

工程機械產品對自動化、智能化的需求，比傳統測量需求的體量大得多，這也是拓普康全力以赴進軍這部分市場的一個重要原因。

從現場勘測直到竣工驗收，拓普康開發了適合施工的全流程解決方案和產品。

拓普康挖掘機控製係統產品豐富全麵，可以為所有應用提供精確、可靠的引導或控製服務。通過現場連接進行管理，實現可見性，加快工作流程。明亮的全彩色界麵實現全觸屏控製。選擇 2D 或 3D 解決方案，以適應您的需求，並促進您的發展。

拓普康挖掘機控製係統

拓普康是許多偉大革新的先驅，尤其是推土機和平地機2D/3D控製係統。采用拓普康3DMC2技術，能實現雙倍的作業效率和極佳的平地速度、靈活性和精度控製，滿足各種土方和平地應用的需求。

拓普康長期引領攤鋪作業控製技術的潮流。拓普康產品組件結構牢固結實，專為最嚴酷的攤鋪工況設計，帶給您可靠、卓越的作業成果。隻有拓普康的攤鋪機控製係統擁有 GNSS、激光、全站儀、聲呐等多種技術的靈活性。

Topcon mmGPS 3D攤鋪控製係統組成結構圖

推動工程機械無人駕駛技術發展

隨著工程機械保有量的增加，對於機器操作者的需求也不斷增加。由於工程機械設備的作業環境和舒適度導致了選擇做操作手的人群越來越少。利用新技術來實現輔助操作或逐步替代人完成無人操作，是必然趨勢。對於目前巨大的存量市場來說，無人駕駛技術市場商業價值潛力巨大。

近年來，越來越多的工程機械廠商已經在著手進行無人駕駛的產品研發和生產，但是，距離實際大規模使用還有一段過程。分析其中原因，陳總表示，要使設備實現全麵自動控製涉及多個方麵和多個層級。目前，部分機械製造企業采用了遙控方式，通過VR、5G的方式實現了遠程操控。但是，這還沒有實現自動化控製。而像拓普康這樣在施工控製領域實現了自動化流程的企業，則在機械的傳動和行走方麵較難發力。所以，現在的無人駕駛設備自動化程度還不夠高，隻是實現了局部自動化，還沒有實現全麵自動化。

鑒於拓普康知道如何從工程設計到現場放樣，從現場放樣到實際施工的全流程自動化管理與成果質量控製，這是我們所擅長的。因此，要想實現全麵自動化，就需要我們和主機廠商共同來做無人駕駛技術的綜合性開發，才能全麵推進無人化、智能化的發展。

目前，拓普康在國內工程機械方麵的應用剛剛起步，兩端並重，一方麵有代理商去做後端市場，針對不同品牌的工程機械，引入拓普康的智能化產品，實現自動化。與此同時，也去和主機廠一起做前端市場，這裏有淺層次的OEM，就是主機廠的產品出廠前預留設備端口，用戶可以選配拓普康的產品；還有就是深度的OEM，主機產品在設計的時候就加上了這部分功能，預留模塊，在銷售產品的同時，就已經標配拓普康的智能化係統在其中，直接實現了自動化的功能。拓普康目前在國外已經和小鬆的推土機、約翰迪爾的推土機和平地機實現了出廠設備標配，有利於整機的性能表現，深度OEM前端市場未來將會大幅度推進。

雙輪驅動，縱深發展

對於未來的發展規劃，陳總表示，拓普康將實行兩條線發展，很形象的比喻是擁有“前輪”和“後輪”的一輛自行車，“前輪”是後端市場，對目前市場上保有的機械設備進行拓展開發，讓有智能化施工需求的終端用戶能夠使用拓普康的3D控製係統。“後輪”是主機廠商配套市場，這部分也是未來發展的一條主線。隨著後端市場逐漸成熟，那麽“後輪”的前端市場也就發展起來了，推動市場全麵普及和發展的需求來自前端市場，真正的動力在後麵。

我們相信，隨著拓普康工程機械智能化解決方案在工程機械的普及應用，中國工程機械的智能化、無人化的應用也將走上新的台階！

【中國路麵機械網 柴喜男原創文章，轉載請注明出處及作者】