你能想象吗?在一间智能操控中心里,塔式起重机操作员坐在座椅上,眼前屏幕将建筑工地的实时画面与数据一一呈现——吊重、风速、回转角度等信息一目了然。随着操作员按下按钮、轻推摇杆,远处工地上一捆数吨重的钢筋稳稳落点。没有高空的心悸,也没有夏日暴晒下闷热的塔机驾驶室。
这一幕并非科幻,而是西安丰树电子科技发展有限公司(以下简称“丰树电子”)已经投入市场应用的现实场景。当然,这并不是行业的大多数。如今,国内绝大多数工地上,塔机司机依然在数十米甚至上百米高空的狭小驾驶室里,完成每一次搬运。但改变,已经开始。
近日,记者走进位于西安高新区现代企业中心的丰树电子,深入了解这家企业正在推动的塔机操作变革。从让塔机“学会感知”的防撞系统,到让操作者回归地面的远程操控,丰树电子的故事,是西安科技企业在细分领域一直“领跑”的一个缩影。
让塔机“看见”危险
很多人第一次听到“塔机防碰撞系统”时会问:塔机自己不会躲开吗?
答案是:传统塔机不会。
没有防撞系统的塔机,就像一个蒙着眼睛的大力士,能扛起几十吨的重物,却看不见身边的危险。遇到大雾、夜晚或者视线遮挡,两台塔机的吊臂在空中相撞,或者吊钩撞上建筑物,往往是瞬间的事。“过去,塔机司机只能凭肉眼和经验判断。等机械限位器被触发,危险已经到眼前了。”丰树电子总经理王永强说,这叫被动安全。
2007年,西安理工大学机械与精密仪器工程学院副教授杨静创立了丰树电子。当时有个海外客户想买塔机防撞系统,国内没有这种东西,欧洲虽然有,但卖得很贵。客户问教授:能不能做一个同样安全有效但价格便宜一些的产品?
秉着“外国人能做,中国人也一定能做出来”的信念,丰树电子从零起步。
通过安装在塔机上的传感器和智能终端,系统实时采集吊重、高度、幅度、回转角度等数据,与塔机的载荷曲线进行比对。一旦发现超载或碰撞风险,系统会分级干预:预警状态限制危险方向的运行速度,危险状态直接切断危险动作。所有操作数据都会被记录保存,可供事后追溯。
这套系统带来的改变是根本性的。
丰树电子的产品远销东南亚、中东、非洲、欧洲、美洲、俄罗斯等30多个国家和地区。客户反馈说,以前司机开到极限才知道危险,现在看着屏幕上的数据变化就能做到心中有数。
2015年,丰树电子做了一件在当时看来有些“超前”的事:把产品送到全球最严苛的产品安全认证之一——德国技术检验协会做认证,成为全行业国内第一家。
“欧洲的标准不是测整机,而是把设备‘大卸八块’,每一个传感器、每一块电路板甚至每一条线缆都要有欧洲标准认证。”王永强说,很多国产元器件没有认证,只能去找供应商,再回来适配、改电路、改软件。
花了近一年时间,投入几十万元用于产品标准认证及技术合规性整改,丰树电子最终通过了认证。更重要的是,这次“死磕”倒逼供应链完成了一次整体升级。
让操作者离开“云端”
如果说防撞系统是让塔机“看见”危险,那么远程智能驾驶辅助技术就是让操作者离开高空。
在丰树电子展厅里,记者看到了这套系统的核心形态:没有传统塔机驾驶室的局促,取而代之的是一台集成了多块高清显示屏的操作台,两侧配备着与真实塔机手感一致的摇杆和按钮。技术人员轻轻按下启动键,屏幕亮起,某试验工地的实时画面立刻被传输回来。
丰树电子产品总工康凯向记者解释,这套系统的核心逻辑并不复杂:把驾驶舱“搬”下来。通过在塔机上部署高清摄像头与毫米波雷达,系统能将现场画面和障碍物探测数据实时回传。操作者不需要抬头仰视,而是低头看屏。为了弥补人眼在现场感上的缺失,丰树电子融合了数字孪生与AI视觉增强技术。通过三维建模,系统能计算出吊物在空中的摆动轨迹,并在屏幕上用不同色块标示出周围的危险区域。
“现在的操作体验完全变了。”一位参与过试点项目的塔机师傅这样反馈,“以前在驾驶室里,吊钩下面的情况我很难看清,现在在屏幕上看得清清楚楚,连风速对钢丝绳的影响都能预判。”
这套系统目前处于市场推广的起步阶段,在香港及海外部分地区已率先落地。香港当地塔机操作人员严重短缺,从业人员年龄偏大,加之炎热多雨的气候,常常导致工程延误。在了解到丰树电子的技术后,香港建筑企业主动引入试点。
试点结果十分顺利,那些习惯了传统操作的老司机们,在体验了地面操控后,普遍表现出较高的接受度。不再需要忍受高空的眩晕、粉尘和暴晒,工作从“体力活”变成了“技术活”。
当然,从“能用”到“好用”,从试点到普及,还有一段很长的路要走。据介绍,目前,远程智能驾驶辅助系统通过延长有效作业时间,可以使单机作业效率提升约15%。丰树电子研发团队正在攻坚两个核心难题:一是进一步提升安全性,通过雷达与视频融合技术,实现720度无死角感知;二是提升多机协同操作效率,目标是将远程操控综合效率逐步提升至20%乃至40%以上,最终向塔机操作的“无人化”与“辅助驾驶”方向迭代。
工地“蹲”出来的行业标杆
丰树电子的技术能力,并非来自实验室里的闭门造车。2009年,为了加快产品验证,创始人杨静直接住进了工地,一待就是一两个月。发现问题,现场改,改完,再测试。这种“解决问题不分昼夜”的风格,奠定了丰树电子的工程师文化。
后来的故事一再重复这个模式。2025年,为了一个新产品在特定场景下的适配问题,丰树电子的一位软件总工在工地蹲守了43天。白天测试、记录问题,晚上整理思路、修改代码,第二天继续验证。
“大家心里就一个念头:问题必须解决,而且要解决好。”王永强说。
这种文化让企业在中国西部科技创新港项目中经受住了严峻考验。该项目体量庞大、工期紧张、要求极高,98台塔机需同时进行高密度交叉作业——这在行业中是较为罕见的体量,让防碰撞算法复杂度急剧上升。
丰树电子团队把办公室“搬”进了工地现场。他们创新性地采用了双路通讯模式,为塔机划分防碰撞区域,通过定制化算法让98台塔机各司其职。最终,整个项目未发生一起塔机碰撞事故,该项目也因此成为行业标杆。
正是这种扎进一线的精神,让丰树电子自2007年创立以来一步一个脚印,从行业开拓者成长为今天的领跑者。从最初的PLC控制方案,到嵌入式系统,再到如今的Linux平台,丰树电子平均每三年完成一次产品迭代,核心始终围绕安全控制技术做深做透。企业形成了清晰的发展路径:深耕细分领域,用产品赢得市场,以标准影响行业。
“把简单的事做好,就是不简单;把平凡的事做好,就是不平凡。”王永强认为,专注的意义正在于此:数十年如一日,看似笨拙的坚持,终将汇聚成巨大的能量。(记者王燕首席记者程静文/图)