每个弯道超车的时间节点，技术创新都发挥着决定性作用。小松向我们展示了一个百年老店如何穿越周期，勇于藉由数字化、智能化砥砺前行的典型案例。

从最初的康查士、到智能施工解决方案再到联合SAP等公司进一步开发LANDLOG，小松教科书式的「三步走」，始终都有明确的使用价值和经济性目标，没有偏离自己主业、业务数据和产品。也为中国处于类似处境的企业提供了指导意义。

撰文

微胖

这样的电影特效场面，你一定不会感到陌生。采矿作业中，这样的场面犹如家常。

以钻爆法为例，工人先在露天采场矿岩里钻凿一定直径和深度的爆破孔，然后把白色炸药装进去，定时爆破。钻孔位置、深度等因素直接影响爆破成本和效果。传统钻机操作人员习惯于近距离观察各项钻孔参数、听声音判断，随时调整钻机，仍有孔位精度不高、随意性大、质量难以控制等问题。

全球最大工程机械及矿山机械制造商小松制作所（以下简称小松）引入AI后，只需按钮动作，没有经验丰富的人也可以实现整个爆孔周期自动化。

人工智能算法自动生成和调整对钻头的力和旋转转速以匹配地面条件。还能持续监测并响应地质断层，纠正它们以保证最高质量爆破孔。千里之外，日本茨城县河堤强化施工现场也同样发生着科幻般场面。一台大型挖掘机火力全开，启动与放下一气呵成，铲斗在破碎锤与抓斗之间灵活转换，驾驶室却空无一人。正在坡度接近35°斜坡上操作自如的装载机装满土方后，自动驶离现场。

小松无人驾驶工程器械

这个每天都跟地球打交道的传统行业，产品演化速度一直慢得惊人。有人说，除了挖掘机液压油缸变成了拉线式索具，其它作业方式几乎和年前一样。不过，在数字技术蓬勃的当下，在全球头部行业的土壤里，终于得见新技术的扎根与萌芽。而播下种子的这位百岁巨人也正吐故纳新，向着另一个物种演变。

一

山寨「逆袭」

中国人对于小松，绝不会感到陌生。

上海荣威汽车生产线的冲压机上刻着KOMATSU；北方修地铁隧道里，容易得见好几千万一台的小松盾构机；任何一处施工现场，偶遇小松挖掘机的几率高达百分之七八十。如果工程机械领域只分Caterpillar和其他，那么，小松一定是这个「其他」中最接近Caterpillar的一家。年至今，Caterpillar与小松一直稳居「全球工程机械制造商50强排行榜」前两名。小松主要产品包括起重机、推土机及挖掘机，收入结构也主要以建筑机械（工程机械）和矿用机械为主。利润结构与收入结构相似，90%以上的公司利润都来自于建筑和矿用机械。小松盈利能力一直比较稳定。年以来，公司毛利率保持在25~30%，过去十年净利润率保持在8~10%，盈利能力与卡特彼勒相当，同时明显高于约翰迪尔等其他工程机械企业。

年《中国工程机械》杂志制作的「全球工程机械制造商50强榜单」小松的历史可追溯到日本明治维新后，创办人竹内明太郎（原日本首相吉田茂的哥哥)）和父亲开始从事采矿事业。年，小松前身——小松铁工厂成立，当时，它还是铜矿的机械维修部门。年，小松铁工厂被剥离出来，独立为小松制作所，名字取自其所在的日本石川县小松市。

年，小松开始生产农用拖拉机，当时农用拖拉机和附件产值约占小松的60%。由于通货膨胀给工厂财政带来的威胁，日本农业省下达了取消拖拉机生产的命令。年，小松选择生产推土机来代替农用拖拉机作为其主导产品。从最初的「山寨」到坐上世界第二大工程机械巨头宝座，小松「逆袭」可谓励志典型。其中既有「时势」造就，更离不开「适者生存」的个人努力。工程机械行业发展与宏观经济密切相关。二战后后，日本从零开始走上复兴道路，所有的基础设施都需要重新建设，为小松崛起创造「时势」。不过，逆袭成功关键因素恐怕在于日本企业最为擅长的技术上精钻细研与管理的精益。回顾重型设备历史，和70年代都是围绕机械创新。70年代和80年代后期，液压技术有了很大进步。90年代到年代初期，企业从电动液压中受益。小松深知发动机是工程机械核心零部件，60年代与当时世界发动机技术龙头康明斯合作，解决了发动机技术。80年代又先后通过合作研发、获得授权、买断技术等方式掌握当时最先进的液压技术，实现对欧美技术的全面反超，异军突起。在山区作业或者沙漠戈壁，轻量化装备能够给客户带来极大优势，负责生产的粟津工厂又实现了新型变速箱轻量化的技术变革。小松几乎可以生产全部核心零部件「A类部件」，例如发动机、液压件、车桥、变速箱等，而且品质优良，是其丰厚利润重要来源。有数据显示，零部件的销售占到工程机械总销售10%以上。另一方面，曾获日本质量管理最高奖（戴明奖）的小松也深谙以一线团队实力为基础的精细化操作。持续改善质量、成本、交货期，在生产一线也认真实施PDCA（计划、执行、检查、处理，也称「戴明环」），以更低价、更高质量产品席卷西方市场。原小松社长坂根正弘曾设定过一个目标，要求「与迄今的产品相比，将产品成本降低10%以上」，这实际上是一个非常大的挑战。坂根正弘指出，这里的关键在于让开发部门和生产部门从早期就开始彼此合作。例如，液压挖掘机的母工厂是大阪工厂，而液压挖掘机的开发部门也在大阪工厂。由开发总部部长和生产总部部长作为负责人一道推进项目的进行，这样才能使成本的大幅削减成为可能。

二

原点：康查士（KOMTRAX）实现设备可视化

创新是企业发展最原始，也是最大的推动力。许多日本企业创建之始能成功至今，甚至成长为百年企业，很大一部分取决于自身的创新能力，尤其是跟上技术脉动的创新。

早在三十年前，小松就推出康查士系统（KOMTRAX），最初是为了防盗，帮助客户减少损失。当时，日本工程机械被盗案件多发，甚至有人为了搬走银行的ATM机而偷工程机械。于是，小松开始重视ICT并在开发本部成立了建设机械研究所，这段时间也被视为小松ICT运用原点。

坐在康查士的大屏幕前，规模庞大且丰富多彩的工程机械市场本身因可视化而栩栩如生地展现在眼前。

康查士系统不仅具备GPS功能，发动机控制器、液压泵控制器等部件也能采集信息并传送到小松的数据中心。无论是小松用户还是代理商或者租赁商都能共享机械工作时间、位置、维护通知、区域外通知、机器利用率和燃料使用量等数据。即使工程机械被盗，仍然可以追踪到设备所在位置，远程锁车。

移动端可以轻松查看

事实上，真正让小松意识到康查士系统巨大潜力的是一家位于福岛县的工程机械租赁企业。该企业发现，康查士系统能够将工程机械的各种相关数据收集起来并提供给用户，这给租赁企业的车辆管理工作带来了不少便利。比如，通过计算机屏幕，足不出户就可以掌握诸如「这台设备的某一零件该更换了」等有用信息。当租赁公司要派车去给工程机械补充燃料时，也可以事先通过康查士系统对每台设备当前剩余的燃料进行确认后，再按照效率最高的原则对顺序、路线等做出安排。年，时任社长坂根正弘决定「就算是利润率有所下滑也在所不辞，费用由小松承担，把康查士系统作为标准配置给每辆车都装上」。在此之前，客户得额外花费十几万日元才能装备这套系统。如今，全世界范围内装备了康查士系统的小松工程机械达到20万台左右。这些康查士系统时时刻刻传回的信息是一笔极为宝贵的财富，持续数据收集工作也逐渐形成公司竞争优势。事实上，制造80%的成本是在进入生产流程之前确定的，而量产后通过改善生产流程降低成本的余地只占20%。大部分日本企业一线团队非常善于改善生产流程，有了康查士，可以在其他环节（比如预测、销售服务）探索更多业务可能。在坂根正弘看来，康查士系统最大的作用在于通过它来对未来的市场走向进行预测。比如，中国全国范围内分布着数万台小松的工程机械，通过康查士系统对这些工程机械的工作情况数据进行实时收集，然后通过对这些数据进行解析后对市场走向做出判断。传统负责维修的一线服务部门经常被定位为「成本中心」，而通过物联网在产品上添加传感器，获得各种数据后，售后服务就有可能成为赢利点。例如，每辆车的位置信息、运行时间、燃料余量数据可视化，提高了故障预警或维修效率，还提供了省油的运行方式。小时的维修保养节点正是借助采集数据得来。而对于欧洲和北美这样的成熟工程机械市场来说，除了精益管理，增值服务转型也成为通用选择之一。Caterpillar客户在售后服务和零配件上的支出通常比最初采购产品的费用高出二至三倍，这些业务与原业务类似「剃须刀和刀片」的关系，客户购买的产品相当于能够持续支付红利的年金，为卡特彼勒带来稳定收入。当企业和客户之间的关系不再是一锤子买卖，而是长期服务关系后，用户长期支付产品生命周期的延长、获客成本的控制以及盈利问题等就能得以解决。

三

演化：SmartConstruction实现施工智能化

小松的野心逐渐不限于康查士。经过多年的优化和扩充之后，系统逐渐积累了大量数据和使用体验，小松希望能够把ICT应用到更多的方面。东京奥运会申办成功但劳动力严重短缺现状犹如一剂猛药，推动小松转向完全自动化和智能化。年，公司基于自己的云平台（KOMCONNECT）推出智能施工服务系统SmartConstruction，从设备可视化演进到工地可视化，基本实现无人施工作业。以往，施工之前需要对施工现场进行大量现场勘查和测算，耗费大量人力、物力以及时间成本。施工过程中还需要记录大量工程表格信息，以便施工方决策。现在，无人机和3D激光扫描仪对施工区域进行扫描，就能获得相关三维数据并绘制出3D立体图像。施工现场数据会被上传到小松云平台，将现场实际数据与施工图数据进行对比，自动计算出施工土方量和修正量。用户还可以根据模型智能精准匹配相应数量和种类的小松工程机械。工作时，通过安装在驾驶室的视觉传感器，机械可以实时统计完成的工作量。通过手机终端即可远程查看，实时监控项目完成进度。

无人机3D建模

同时，小松后台强大的服务中心，以各种方式为现场提供远程支持：不仅提供各类数据查询，还能教授操作方法；还有设计变更，服务中心会及时对图纸进行修正，并及时同步给ICT建机，避免停工或窝工。需要注意的是，除了智能化，SmartConstruction更意味着精确性。工程机械智能化其实更侧重于控制边界，其核心在于将精密测量、态势感知与驾驶员操作结合起来，降低对熟练机手的依赖，提升施工精度甚至到人类难以企及的程度。

除了智能施工，作为世界最大矿山设备制造商的小松还积极将AI用于改善整个采矿价值链的设备和流程,主要自动驾驶和自动钻孔。一开始，包括自动驾驶软件、感测装置与图像处理技术、高精地图均从国外采购，历经10多年，小松对所需技术不再一无所知，而是能完全掌握。比如，小松利用搭载全球卫星定位系统的车进行测量，再配合装有制作地图用感测装置的巡逻车，每天制作地图更新；定位测量用了5颗卫星，将精度提高到正负50mm。

在美国亚利桑那州的一所铜矿里，小松与合作伙伴研发的PhoenixAI平台会根据工程钻井计划确定设计孔深，人工智能算法自动生成和调整对钻头的力和旋转转速以匹配地面条件。系统还能基于人工智能决策引擎持续监测并响应地质断层，即时采取行动，以近乎预测的方式纠正它们，保证最高质量的爆破孔。AI系统就像带有直觉，与一个伟大操作员的想法基本相同，为每个钻孔找到最佳位置——速度、压力和力的完美平衡——在不损坏机器的情况下最大限度地提高钻速和总产量。

自动化平台的物理安装包括自动化控制器、压力传感器、集成振动监控器、三轴倾斜传感器和头部位置传感器。

如今，智能施工服务已在多个日本工作场所使用。有意思的是，与在日本充当高科技现场准备承包商不同，小松的美国业务将重点更多地放在了客户支持，而不是首先采用全自动。有人形容这就像AppleCare，侧重于硬件的保养和支持。通过全程跟踪服务，防患于未然，努力让设备「不生病」。虽然美国也面临劳动工人短缺问题，但在美国，这些机器仍由操作员以半自动配置运行。部分原因可能在于美国市场成熟度高，并非所有承包商都需要小松提供的一切。

四

扩圈：智能施工互联网平台LANDLOG

如今，小松已经在日本国内多个工地现场应用了SmartConstruction。在施工进行的同时，不断汇集起来的数据有可能创出更多的应用。如果说在SmartConstruction中，传统的KomConnect是一个施工过程平台，那么，LANDLOG「野心」更大，想要实现建筑施工场景所有关联方的互联、互通，涵盖检查、土地测量、设计、执行、维护和处理等全过程。而将智能施工的物联基础打造成为开放平台（类似PaaS层），通过API来累积例如环境、场地地形、材料、人力以及施工设备等所有施工现场的数据，研发和提供可用于SmartConstruction的App应用，小松又给出了另一种可能，其意欲之深远不言而喻。正如一些专家曾经预测的，通过重构与客户关系，一些企业正在走向平台化，打造制造行业平台，比如小松。他们有可能在谷歌、微软、亚马逊等巨头出手前，通过开放式创新战略确保公司在细分领域市场竞争优势。不难看出，小松从一开始并没有打造某某行业「工业互联网平台」的豪情壮志，只专注于为建筑施工行业提供服务。这与国内一些企业一开始就要热血打造工业互联网平台形成鲜明对比。很多国内「平台」号称联接多少万台设备，实现多少流量，除了母公司及关联企业的设备，有哪些同行愿意接入这个平台？即便不惜代价接入其他行业设备，没有足够的knowhow又该如何「流量」变现？从最初的康查士、到智能施工解决方案再到联合SAP等公司进一步开发LANDLOG，小松教科书式的「三步走」，是一个由内到外、由点到面，逐渐演化生长的过程，始终都有明确的使用价值和经济性目标，没有偏离自己的主业、业务数据和产品。或许可以为当下中国工业互联网建设提供另一种思考可能。

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