日立建機(jī)株式會(huì)社（Hitachi Construction Machinery）與日本地方建設(shè)企業(yè)福留開(kāi)發(fā)近日宣布，在真實(shí)施工現(xiàn)場(chǎng)中聯(lián)合開(kāi)展基于“實(shí)時(shí)數(shù)字孿生平臺(tái)”的遠(yuǎn)程挖掘作業(yè)實(shí)證試驗(yàn)。此次合作旨在通過(guò)高精度三維建模與物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)融合，驗(yàn)證遠(yuǎn)程操控大型工程機(jī)械在復(fù)雜地形下的可行性、安全性及生產(chǎn)效率。該實(shí)證項(xiàng)目于2026年5月28日正式公布，并選定在高知縣土佐市進(jìn)行的“仁淀川用石地區(qū)河道挖掘工程”作為試驗(yàn)場(chǎng)地，實(shí)證周期計(jì)劃從2026年6月1日持續(xù)至7月31日。

實(shí)時(shí)數(shù)字孿生平臺(tái)構(gòu)建虛擬施工全景

本次實(shí)證的核心技術(shù)支撐是日立建機(jī)自主研發(fā)的“實(shí)時(shí)數(shù)字孿生平臺(tái)”。該平臺(tái)并非簡(jiǎn)單的三維可視化展示，而是一個(gè)能夠?qū)崟r(shí)收集、整合并重構(gòu)施工現(xiàn)場(chǎng)全要素?cái)?shù)據(jù)的綜合系統(tǒng)。它能夠同步獲取施工現(xiàn)場(chǎng)的高精度3D地形數(shù)據(jù)、建設(shè)機(jī)械及作業(yè)車(chē)輛的實(shí)時(shí)位置信息、現(xiàn)場(chǎng)攝像頭的視頻流等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，并在虛擬空間中構(gòu)建出與物理現(xiàn)場(chǎng)完全同步的3D數(shù)字模型。

這一平臺(tái)的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)在于其“一體化用戶界面”設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)施工管理中，操作員、項(xiàng)目經(jīng)理和安全監(jiān)督員往往需要依賴不同的通訊設(shè)備和分散的數(shù)據(jù)報(bào)表來(lái)掌握現(xiàn)場(chǎng)情況。而實(shí)時(shí)數(shù)字孿生平臺(tái)將這些信息整合在單一界面上，使得遠(yuǎn)程操作人員能夠俯瞰整個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)，管理者可以實(shí)時(shí)監(jiān)控進(jìn)度，安全員可以即時(shí)排查隱患。這種信息的集中化處理，旨在解決遠(yuǎn)程施工中常見(jiàn)的“視野盲區(qū)”和“信息滯后”問(wèn)題，為遠(yuǎn)程決策提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

在具體的作業(yè)驗(yàn)證中，日立建機(jī)將使用其20噸級(jí)液壓挖掘機(jī)“ZX200A-7”進(jìn)行挖掘作業(yè)。操作員將在遠(yuǎn)離現(xiàn)場(chǎng)的控制中心，通過(guò)數(shù)字孿生平臺(tái)提供的虛擬視角和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)反饋，對(duì)挖掘機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程操控。實(shí)證的重點(diǎn)在于評(píng)估這種遠(yuǎn)程介入方式是否能在保證施工精度的同時(shí)，顯著提升作業(yè)安全性，并對(duì)比傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)模式下的生產(chǎn)效率變化。

三種條件對(duì)比驗(yàn)證遠(yuǎn)程施工有效性

為了確保實(shí)證結(jié)果的科學(xué)性和全面性，日立建機(jī)與福留開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了三種不同的施工條件進(jìn)行對(duì)比測(cè)試。第一種是“直接目視條件下的遠(yuǎn)程施工”，即操作員在具備良好自然視野的環(huán)境中通過(guò)屏幕操作；第二種是“基于攝像頭影像的遠(yuǎn)程施工”，模擬信號(hào)傳輸受限或視野受阻的情況；第三種則是“基于數(shù)字孿生平臺(tái)的遠(yuǎn)程施工”，即充分利用3D地形、車(chē)輛位置和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)信息的全功能模式。

通過(guò)這三種條件的橫向?qū)Ρ?，研究團(tuán)隊(duì)旨在量化數(shù)字孿生技術(shù)帶來(lái)的具體增益。例如，在復(fù)雜河道挖掘中，傳統(tǒng)攝像頭視角可能無(wú)法準(zhǔn)確判斷鏟斗與河床的距離，而數(shù)字孿生平臺(tái)提供的3D地形數(shù)據(jù)可以輔助操作員更精準(zhǔn)地控制挖掘深度和坡度。此外，實(shí)證還將考察遠(yuǎn)程操作者與遠(yuǎn)端現(xiàn)場(chǎng)管理人員之間的信息共享效率，分析這種基于統(tǒng)一數(shù)字模型的信息同步如何影響現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題的快速響應(yīng)和決策制定。

在合作分工方面，日立建機(jī)負(fù)責(zé)提供實(shí)時(shí)數(shù)字孿生平臺(tái)、20噸級(jí)液壓挖掘機(jī)的租賃以及整個(gè)項(xiàng)目的整體統(tǒng)籌管理。福留開(kāi)發(fā)則依托其在當(dāng)?shù)睾拥拦こ痰呢S富經(jīng)驗(yàn)，專注于遠(yuǎn)程施工過(guò)程中的安全性評(píng)估與生產(chǎn)效率驗(yàn)證。這種“設(shè)備與技術(shù)提供商”與“一線施工方”的深度綁定模式，有助于確保實(shí)證數(shù)據(jù)來(lái)源于真實(shí)的工程場(chǎng)景，而非封閉實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，從而為后續(xù)的技術(shù)商業(yè)化推廣提供更具參考價(jià)值的案例。

除了核心合作伙伴，此次實(shí)證還引入了多家專業(yè)技術(shù)供應(yīng)商的支持，構(gòu)建了完整的遠(yuǎn)程施工生態(tài)系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)服務(wù)商Aptpod提供了基于高速I(mǎi)oT平臺(tái)“intdash”的數(shù)據(jù)采集云系統(tǒng)及操作員終端用戶界面；全景視覺(jué)系統(tǒng)供應(yīng)商Vectorogy提供了用于可視化工程機(jī)械周邊環(huán)境的“Accuvision”全景視覺(jué)系統(tǒng)；而Unicast則提供了將LiDAR（激光雷達(dá)）獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為施工現(xiàn)場(chǎng)3D地形數(shù)據(jù)的專用軟件。這些技術(shù)的集成應(yīng)用，標(biāo)志著日本建筑行業(yè)正在從單一的機(jī)械自動(dòng)化向全方位的數(shù)字化、智能化施工管理邁進(jìn)。

日本建設(shè)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的深層邏輯

此次實(shí)證試驗(yàn)的背景，深植于日本建筑業(yè)長(zhǎng)期面臨的結(jié)構(gòu)性困境之中。隨著人口老齡化加劇和勞動(dòng)力短缺問(wèn)題日益嚴(yán)峻，日本建設(shè)行業(yè)對(duì)“省力化”和“遠(yuǎn)程化”技術(shù)的需求迫切程度遠(yuǎn)超其他制造業(yè)領(lǐng)域。特別是在偏遠(yuǎn)地區(qū)或危險(xiǎn)系數(shù)較高的工程（如河道挖掘、隧道施工、高山作業(yè)）中，引入遠(yuǎn)程操控技術(shù)不僅是提升效率的手段，更是保障人員安全、維持行業(yè)存續(xù)的必要舉措。

日本國(guó)土交通省近年來(lái)大力推動(dòng)“i-Construction”戰(zhàn)略，旨在通過(guò)ICT（信息通信技術(shù)）手段實(shí)現(xiàn)建設(shè)生產(chǎn)力的革命性提升。實(shí)時(shí)數(shù)字孿生作為其中的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，其核心價(jià)值在于打破了物理空間對(duì)施工管理的限制。對(duì)于像福留開(kāi)發(fā)這樣的地方中小型建筑企業(yè)而言，能夠接入此類高端數(shù)字平臺(tái)，意味著它們可以以更低的成本獲得原本只有大型央企才具備的數(shù)字化管理能力，從而在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中保持競(jìng)爭(zhēng)力。

此外，實(shí)證中強(qiáng)調(diào)的“信息共享”與“決策影響”驗(yàn)證，觸及了遠(yuǎn)程施工落地的另一大痛點(diǎn)：組織協(xié)同。在傳統(tǒng)模式下，現(xiàn)場(chǎng)操作員擁有Zui高的決策權(quán)，而遠(yuǎn)程模式下，決策權(quán)部分轉(zhuǎn)移至后方控制中心。如何確保后方人員在不了解現(xiàn)場(chǎng)細(xì)微物理反饋（如土壤阻力變化）的情況下做出正確判斷，是數(shù)字孿生技術(shù)需要解決的核心人機(jī)交互問(wèn)題。此次實(shí)證通過(guò)對(duì)比不同信息呈現(xiàn)方式下的操作效果，將為制定遠(yuǎn)程施工的操作規(guī)范和安全標(biāo)準(zhǔn)提供重要依據(jù)。

從行業(yè)趨勢(shì)來(lái)看，隨著5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋率的提升和邊緣計(jì)算能力的增強(qiáng)，低延遲、高帶寬的數(shù)據(jù)傳輸已成為現(xiàn)實(shí)，這為實(shí)時(shí)數(shù)字孿生在重型機(jī)械上的大規(guī)模應(yīng)用掃清了通信障礙。日立建機(jī)與福留開(kāi)發(fā)的此次合作，不僅是單一項(xiàng)目的技術(shù)驗(yàn)證，更是日本工程機(jī)械行業(yè)向“服務(wù)化”和“平臺(tái)化”轉(zhuǎn)型的重要信號(hào)。未來(lái)，基于數(shù)字孿生的遠(yuǎn)程施工可能成為標(biāo)準(zhǔn)配置，進(jìn)而重塑整個(gè)建筑行業(yè)的作業(yè)流程和管理模式。

對(duì)于中國(guó)工程機(jī)械企業(yè)及建筑科技公司而言，這一案例提供了重要的參考路徑。中國(guó)在5G應(yīng)用、北斗高精度定位以及BIM（建筑信息模型）領(lǐng)域擁有顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和龐大的應(yīng)用場(chǎng)景。雖然中日兩國(guó)在勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)和地理環(huán)境上存在差異，但數(shù)字化施工的核心邏輯是相通的。中國(guó)企業(yè)可以借鑒日本同行在“虛實(shí)融合”交互設(shè)計(jì)、多源數(shù)據(jù)集成標(biāo)準(zhǔn)以及遠(yuǎn)程作業(yè)安全規(guī)范方面的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合中國(guó)在硬件制造和通信基礎(chǔ)設(shè)施上的優(yōu)勢(shì)，探索更適合本土市場(chǎng)需求的智能建造解決方案。特別是在海外工程承包中，具備遠(yuǎn)程監(jiān)控和輔助決策能力的數(shù)字化施工平臺(tái)，將成為提升中國(guó)基建品牌國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的重要抓手。