一位充满好奇心的承包商如何将业务规模扩展到数据驱动的土方作业

使用 Trimble Earthworks 系统的挖掘机正在装载一辆铰接式自卸车

大约 20 年前，当 Barr 加入英国承包商 Ground Developments Ltd (GDL) 时，数字化施工技术还远未普及。

巴尔最初是一名木工，后来逐渐参与到现场测量工作中。与使用传统经纬仪的工程师们一起工作，让他很早就了解到技术如何提高测量精度和效率。

这种兴趣最终将促使 GDL 进行数字化转型，这与土方工程行业的更广泛发展相呼应。

催化剂出现在 2011 年。

巴尔说：“我们的一名员工在阅读一本土方工程杂志时，看到一家位于纽卡斯尔的公司为推土机购置了一些 GPS 设备。”

出于对这项技术的好奇，GDL 团队前往实地考察了它的运行情况。

“他们当时正在修建一段道路，完全没有进行任何路基设计，现场连一块木头都没有。”

巴尔和他的同事们所看到的景象让他们确信，机器控制代表了土方工程的未来。

Trimble Earthworks能够自动跟踪位置、精确计算有效载荷重量并优化铲斗放置，从而最大限度地提高作业效率。

“我们预感到建筑业将朝着这个方向发展，而这正是我们需要做的，才能获得竞争优势，成为市场领导者。”

该公司投资为两台推土机购置了 GPS 系统，标志着一段技术征程的开始，这段征程一直延续至今。

超越机器控制

对许多承包商而言，机器控制最初吸引人的地方在于提高了平整度精度并减少了测量工作量。但GDL很快发现，这项技术的价值远不止于机器本身。

巴尔说：“显然，我们把大量的时间和精力都投入到了与设备配套的设计和技术上，创建了现场团队可以使用的模型。”

在运营配备 GPS 的推土机两年后，该公司将该技术扩展到挖掘机，并随着新一代设备的出现不断升级设备。

目前，GDL 在其所有车队中都运行着最新的 Trimble Earthworks 系统，并由 Trimble Business Center 提供支持，用于模型创建、测量处理和项目数据管理。

巴尔表示：“这项技术现在是我们业务战略的重要组成部分。我们的生产、效率和质量控制都离不开我们正在使用的技术。”

消除信息延迟

承包商面临的一个不太明显的挑战是，如何确保设计更新能够快速准确地传达到现场的每一台机器。

巴尔说：“就在三四年前，我们还拿着U盘在各个工地奔波，把数据加载到每台机器上。”

Trimble WorksOS 屏幕显示 GDL 施工现场的精确挖填位置。

“想象一下，现场有八台机器，你需要将数据上传到所有机器上，然后第二天设计方案就变了，你又得重新走一遍这个过程。”

除了耗时之外，还存在机器可能使用过时信息进行工作的风险，从而增加了返工的可能性。

如今，GDL 使用 Trimble WorksManager 作为项目信息分发的中心枢纽。在 Trimble Business Center 中创建和处理的设计可以直接发送到厂区内所有已连接的机器。

“我们收集所有这些数据，只需两分钟，就能将最新版本添加到现场的机器中。”

确认哪些机器正在使用当前设计的能力也提供了一层额外的控制。

“我在办公室里查看现场所有机器时，发现它们都是绿色的，这意味着它们都采用了最新的设计。如果它们使用的是错误的设计，那么它们就会是橙色的。”

对于项目团队而言，这意味着他们更有信心一次性正确完成工作。

使用 Trimble Earthworks 公司的推土机进行工程填土作业。

将生产数据转化为运营智能

虽然机器控制可以提高现场作业的执行效率，但 GDL 认为，目前最显著的收益来自于实时生产监控。

该公司使用 Trimble WorksOS 来监控土方工程量、跟踪进度并支持规划决策。

据 Barr 称，该平台大约每 10 分钟提供一次更新，使项目团队能够将实际进度与计划目标进行比较。

他说：“我们能够在早期阶段发现错误或不正确的工作，并可以在问题变得更大之前进行纠正。”

在最近的一个项目中，GDL 估计切割体积为 111,000 立方米，并预算平均日产量为 1,800 立方米。

然而，实时监测显示，实际日产量平均为 2105 立方米，比目标高出约 17%。

对于管理团队而言，这些信息可以让他们立即了解可能的完成日期、资源需求和未来的工作量规划。

巴尔说：“如果我们进度超前，我们就知道我们会比预期提前完成，这意味着我们可以寻找额外的工作，或者我们可以相应地规划我们需要的资源。”

自信地扩大规模

GDL数字化转型最显著的成果或许在于它能够自信地承担越来越大的项目。

巴尔表示，十年前，4万立方米的土方工程对公司来说会被视为一项重大工程。而如今，这种规模的工程被看待的方式截然不同。

“我们最近完成了一个 12 万立方米的土方开挖回填工程，现在这已经成为我们的标准规模项目了。”

Earthworks 的实时刀片和铲斗导向功能可以提高操作员效率。

该公司还准备启动一个涉及约 50 万立方米土方工程的项目，计划在四到五个月内完成。

展望未来，涉及三百万立方米的项目现在被认为是 GDL 的现实机遇。

巴尔将这一增长归因于对生产力有了更准确的认识。

“我们公司不会在项目上过度投入资源，”他说，“因为我们知道，更多的工厂并不意味着更多的产量；更多的产量来自于更好的执行。”

数据与经验的交汇

巴尔承认那些从事土方作业数十年的老操作员拥有丰富的专业知识，但他相信数字工具可以提供以前无法获得的性能数据。

例如，GDL近期引入了监控系统来分析挖掘机的装载循环。一位拥有30多年经验的资深操作员参与了一项旨在缩短卡车装载时间并提高工地生产率的项目。

“我们安装了一套系统来监控他驾驶铰接式自卸卡车的装载时间，看看能否缩短装载时间，最大限度地提高每小时的装载量。”

这些成果使得日均产量从 1800 立方米增加到 2100 立方米以上，同时将每辆卡车的装载周期缩短到两分钟以内。

这项技术并没有取代操作人员的技能，而是提供了新的视角，使经验丰富的人员能够进一步提高他们的工作效率。

土方工程的下一阶段

Ground Development Limited (GDL) 的 Wayne Barr

对于 GDL 而言，从配备 GPS 的推土机到完全互联的数字化操作的演变，从根本上改变了项目的规划、执行和衡量方式。

该公司现在依靠集成的工作流程，通过共享的数据环境将设计团队、测量员、操作员、现场经理和商务人员联系起来。

巴尔说：“能够实时监控团队的表现，让我们有信心将业务提升到一个新的水平。”

对于正在评估自身数字化战略的承包商而言，GDL 的经验提供了一个有用的见解：最大的收益可能并非来自单个技术，而是来自将设计、机器、生产和决策连接成一个单一的操作工作流程。

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本文由 KHL 内容工作室与 GDL 和 Trimble 的专家合作撰写。

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所有图片均由 GDL 和 Trimble 提供。

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