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应对建筑业“用工荒” “远程智控”对产业升级有何意义?

拓疆者 拓疆者BuilderX 2022-11-20
工程机械行业是国民经济建设的重要支柱产业之一,市场前景广阔。但在新一代信息技术快速发展落地的当下,作为传统制造业的重要一部分,工程机械行业也亟需向智能化转型,以满足市场的更广泛需求。3月23日,拓疆者远程交付日本客户的无人挖掘机,在基于4G公网、相距1700公里的条件下,实现了施工作业。此举不仅给出了全球经济体普遍面临的建筑业“用工荒”问题的实际解决方案,更是加速推动智能技术与制造业深度融合的生动实践。


为什么是日本

不明觉厉的小伙伴可能要问了:为什么拓疆者要远程遥控日本的挖掘机?

因为日本建筑业面临的“用工荒”尤其突出,对相关技术的需求更为迫切!

建筑业复苏。日本是一个高度发达的工业国家,建筑业是日本的支柱型产业,尤其是随着2011年震后重建,及2020年东京奥运会和残奥会的举办需要对国内基础建设进行一轮升级,导致国内基础建设订单的增长。与此同时,2013年,安倍内阁采取了经济刺激政策,贬值日元和货币宽松政策,日本建筑业进入了复苏期。(下图来自日本国土交通省,蓝色曲线代表建筑投资额在平成22年(2010年)后开始上扬)


人口老龄化及劳动力短缺。与建筑业复苏形成鲜明对比的是,日本建筑行业的工人数量却一直处于下降趋势。下图是2014年日本建筑业从业人员年龄构成图。在2014年,60岁以上的从业人员占比十分醒目,达到了24%,全日本超过1/3的建筑人员年龄在55岁以上。根据最新的预测,到2024年,日本建筑业从业人员的缺口会达到110万人。


同时,我们也可以看出,年轻的从业者越来越少,日本建筑业的劳动力短缺问题必将更加严峻,从而制约建筑业生产发展。2016年(平成28年)的统计图如下,这张图中展现了到2016年,29岁以下的建筑业从业人员只剩下10%,远低于全产业的平均水平(16%),老龄化的比例远远超出了其他的行业。


施工安全问题频发。让年轻人对建筑业望而却步的原因,还有施工安全问题。虽然日本人善于管理、精于细节的特点在全球范围内都有极高的口碑,他们的施工安全管理也已经做到了极致。但我们仍然经常看到日本建筑工地发生安全事故的新闻。相关统计数据显示,日本建筑施工事故死亡率是全行业死亡率的两倍(施工年死亡率约0.5%,占全行业的0.25%),施工事故在精细管理如日本这样的国家也在所难免。而下图所列的伤亡事故发生的原因,无一不与现场施工有关系,与工程机械接触事故更是超过了15%。


尝试新技术但进展缓慢。为了应对劳动力危机,日本政府于2007年5月出台了增强信息通信国际竞争力的一揽子政策——ICT国际竞争力强化计划,其中包括大力发展AI(人工智能)技术,用机器人作业代替部分人工作业。而建筑业因为其自身安全问题和作业环境,更是首当其冲积极参与研发,无人施工也应运而生。

其实早在50年前,日本就已经开始开始研究无人化施工了。1969年富山县常愿寺川的灾害中,有线远程操作水下推土机成为最古老的远程施工案例。1991年云仙普贤岳的复兴工程则是其无人化施工的转折点。云仙之后,无人化施工和信息化施工的概念在日本开始普及。政府和企业都在积极尝试各种技术,期望提高应急能力,高效抢险救灾,同时真正解决劳动力不足的问题,提高生产效率。

关于机器人驾驶,日本国土交通省和经济产业省在研究了施工现场需求与储备技术后,于2013年7月16日联合成立了"下一代社会基础设施机器人开发与引进研究组"。但囿于相关技术研究进展缓慢,日本目前的机器人驾驶技术,在可操作性和可靠性上还有待改善,还不能满足施工及抢险救灾的需求。

为了解决自身劳动力短缺问题,日本还曾尝试开放移民政策,希望借此改善劳动力的持续可用性。但近两年来受反复无常的疫情影响,使其原来从国外引入劳动力的模式也面临着挑战。

日本只是全球经济体“用工荒”的一个缩影

在国际社会中,劳动力短缺、人口老龄化及施工安全等危机实属共性问题,日本社会面临的上述现状只是其中一个小小的缩影。

据联合国统计,全球51个高收入国家中,15至64岁的劳动年龄人口在2020年达到了7.8亿人。光辉国际咨询发布的研究报告称,德国未来将面临巨大劳动力缺口,到2030年,将有近500万个专业技术工作岗位空缺,会令经济收入减少数千万欧元。加拿大独立商业联盟(CFIB)的报告显示,劳动力不足则导致加拿大职位空缺达到新高。

“用工荒”正席卷全球各大经济体,并对部分行业及企业产生难以逆转的影响。劳动力短缺迫使企业面临越来越大的压力,吸引自身发展所需的人力/人才也将变得愈发困难。

远程遥控技术应需而生

人口趋势艰难,需要通过发展技术,提高劳动生产率,用更少的劳动力创造更多的价值。为应对人口老龄化及工作适龄人口日益减少带来的劳动力挑战,发达国家纷纷转向利用新兴科技推动劳动生产率的增长。

随着大数据、自动化、人工智能等技术的深入发展,企业利用机器人填补人力短缺的趋势也日益明显。尤其是在工程机械领域,设备在抗震救灾、有毒环境、危险隧道、灭火救援、悬崖开路、爆炸现场清理等各种特殊工况中作业施工,驾驶人员面临着巨大危险。远程遥控技术与工程机械的技术融合就可以很好的解决这一难题。


远程遥控驾驶技术与工程机械结合,使得工程机械能深入到更复杂、更危险的施工环境中,解放人力的同时也提高了作业安全。其带来的好处是显而易见的:可视性——由于驾驶员在机器外部操作设备,可以在设备周围获得更广阔的视野,可以更精确的进行挖掘工作;安全性——让驾驶员从驾驶室出来,可以防止他们在拆除、陡坡、具有有毒物质等危险的工作现场受到伤害;提高生产率——远程无人驾驶技术采用了机器人机械臂自动化作业的算法,且操作手不再局限于工作地域的限制,极大地提升了生产效率;吸引新的劳动力——随着工作环境的改善,采用远程操控系统将吸引新的年轻劳动力进入建筑市场。

公网下的远程遥控更具落地性

此前工程机械行业中不乏通过专线遥控挖掘机的事例,但该类方案对网络的依赖性较大,导致客户实际使用过程中的成本较高,尤其是涉及跨国作业。而拓疆者仅仅依靠中日两端设备插入手机4G SIM卡,就实现了远程操控。该方式一是相较于只能使用专线网络,拓疆者系统适应环境更为广泛,部署也更加灵活,只要有网络信号的地方就可以实现远程智控;二是公网的成本更低,相较于专线成本,公网传输信号的成本下降了整整一个数量级。

上述优势也使得拓疆者开发的工程机械远程操控系统,能够更广泛的应用于行业各类场景中,尤其是跨国作业项目,或大规模集群应用。对行业而言,这将进一步丰富远程无人驾驶工程机械的实际应用场景。

以智能制造推动产业升级

“日本建筑业现如今面临着用工荒等现状,我觉得远程遥控挖机作业今后一定能在日本得到更多的普及和推广!”测试成功后,日本客户如是表达了对于拓疆者技术在日本进一步得到推广的渴望。


习近平总书记强调:“我们要顺应第四次工业革命发展趋势,共同把握数字化、网络化、智能化发展机遇”。中国是世界工程机械的制造大国,工程机械是我国装备制造业中最具国际竞争力的产业之一。把握数字化、网络化、智能化发展机遇,构建智能制造体系,推动关键核心技术攻关,补齐产业短板,才能推动工程机械产业转型升级,形成新的竞争优势。

拓疆者远程交付无人挖掘机并实现跨国遥控测试的成功,说明了这一技术正在助推工程机械行业智能化进行产业升级。

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拓无止境,智控无疆。
拓疆者,工程机械远程智控专家。

为解决传统工程机械使用方对“管理成本高、作业效率低”的不满,拓疆者自主研发基于远程遥控的无人驾驶系统,将传统工程机械“无损”智能化升级为机器人。在作业面无人化的基础上,为高危及恶劣环境下的施工作业保驾护航,降本增效。

与市面上的近场或5G遥控不同,依客户实际需要,拓疆者在其创造性产品中配备了高效实用、持续丰富的智能化功能矩阵。

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