近年香港多項大型基建工程陸續展開,建造業人力需求殷切,發展前景樂觀。然而,面對著持續龐大的工程量,業界不但需要提升建築工程效率,更要確保工人及建築安全,從而提升整體生產力及成本效益。香港生產力促進局(生產力局)作為一級科研機構以及香港工業政策的執行者與推動者,一直致力透過創新科技幫助建造業提高建築工程的質量、效率和安全性,帶領業界實踐升級轉型及智能製造。
我們在早年便透過諮詢會了解建造業痛點,積極把智能技術如數據分析、傳感器、機械人、圖像處理、人工智能(AI)等融入建造業,並結合其豐富的智能製造經驗以及各領域的創新科技知識,令相關研發真正「落地」,幫助建造業突破界限,步向高增值發展及提升競爭力。以下為大家分享幾個近期促進建造業智能化的好例子:
實時收集工地環境空氣數據 改善工人健康 提升工作表現
建造業在進行各類型工程時,會產生大量沙塵及噪音,令附近環境空氣質素變差。建造工人不僅要付出更高強度的體力勞動,亦要承受因吸入大量微塵而引致呼吸道疾病的風險。為保障工人健康,我們與俊和建築工程有限公司專為工地研發了基於物聯網(IoT)技術的「智」優環境監測系統,透過一組環境傳感器實時監測工地的空氣狀況,收集現場數據如溫度、濕度、PM2.5濃度等,並把數據發送到中央監測系統,約隔5分鐘更新一次,讓管理人員掌握最新工地狀況,適時作出決策。當數據顯示空氣質素惡化,系統便會控制工地內的灑水器自動噴灑霧狀水,以沉澱懸浮粒子,減低工人呼吸不適的問題;管理人員亦可即時安排工人休息或移到另一個位置工作,長遠提升工人的工作表現。施工現場亦設有戶外顯示屏,實時呈現相關監測數據和香港天文台的天氣預報及警告信號,以便工人參考。
5G機械臂及AI實時監控系統 減少致命工地意外
建造業工作發生意外的風險,通常較其他行業高。於2021年發生的25宗致命工業意外中,涉及建造業佔23宗,比率超過9成。有見不少意外與戶外及高空工作有關,我們便從核心問題著手,研發出 5G機械臂,透過5G技術實時捕捉工人手部動作和位置,並遙控機械臂進行危險工作,減低工人死亡風險。除此之外,不少工人缺乏足夠的安全指導及訓練,容易忽略安全裝備的重要性。因此,我們亦與友盟建築材料有限公司共同開發了配備AI視頻的實時安全監控系統,當工人誤入危險地區,或沒有穿上反光衣、戴上安全頭盔時,系統便會即時記錄並發出警告,提高工人的警覺性,亦方便安全主任作出相關跟進或行動,提升管理效率。
無人機實時監測樓宇裂縫 定時維修樓宇 確保結構安全
建築樓宇和民用基礎設施的老化和退化不僅影響樓宇的外觀,還會降低結構耐用性和承載能力,出現石屎剝落及鋼筋外露等問題。傳統的樓宇裂紋檢測工作主要由人手進行,不但危險,成本高且耗時,亦容易造成人為失誤。有見及此,我們與香港智慧城市科技有限公司共同開發以無人機為主的樓宇實時裂紋檢測系統,透過研發的AI深度學習算法分析無人機拍攝的裂紋圖像,並即時分辨並計算具有危險性的裂紋的長度、闊度及角度,再把資料傳到設於地面站的實時監控平台,協助工程團隊評估樓宇外牆位置有否裂縫、剝落、滲漏及空鼓等狀況出現。此系統不僅可以準確計算出裂紋資料以盡早評估維修方式及預算,還可以提高檢測的靈活性,為樓宇外牆進行預測性維修。無人機更可代替前線工人進行高空檢測工作,省卻搭棚及吊船等工序,大大減低發生意外的風險。
遙控混凝土斗閘門開關 提高施工效率及安全水平
混凝土工程是現場施工的關鍵工程之一,混凝土攪拌及運輸過程亦奠定了之後施工的成效。最近,我們與建造業議會合作研發新款的混凝土斗,旨在令現場施工程序邁向智能化。由於傳統的混凝土斗體積大,工人以往需要花非常大的力氣才可手動控制開關,對工人勞動強度要求高,亦令他們容易拉傷;而新研發的混凝土斗可讓工人電動遙控閘門開關,靈活地控制輸送混凝土的份量,不單可以減省人手或人為錯誤,亦減低工人受傷機會,提升安全水平。生產力局與建造業議會亦有就混凝土斗的容量作研究,並建議將市面普遍使用的2米混凝土斗增大至2.5米,大大提升單次混凝土的運送量,以減省運輸成本,並縮短建造時間及節省能源,整體提高施工效率。
建設智慧城市是香港未來的願景,而建造業智能化更是當中不可或缺的一環。隨著創新科技相關的開發成本下跌,對業界而言,科技不再是遙不可及的高端技術,企業對採用科技的接受度亦越來越高。作為科技創新、技術應用和價值創造的賦能者,生產力局一直致力將高端技術「普及化」和「平民化」,務求為業界提供負擔得起並實用性高的技術解決方案,成就香港科研落地。未來,生產力局會繼續把不同領域的科技融會貫通,推動傳統建造業運用先進科技改善工程管理模式,提升施工效率及工地安全水平,帶動行業升級轉型,攜手實現「智慧工地」新時代。
HKPC 生產力局 – ForeSight 智瞻
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香港獨特的東西方文化融合和豐富的夜生活,一直以來都是國際旅客的熱門目的地。近年,維多利亞港上空的特色無人機煙花表演,為香港旅遊業增添別樣吸引力。2024年全國兩會將「低空經濟」首次寫入政府工作報告,特區政府亦積極把握機遇,「振翼起飛」,2025年3月正式啟動低空經濟 「監管沙盒」。
作為香港創科發展的重要參與者與推動者,生產力局始終處於發展完整低空經濟價值鏈的最前沿。政府早前為低空經濟「監管沙盒」試點項目舉行啟動儀式,作為香港民航處指定的監管沙盒計劃技術合作夥伴,生產力局全力支持「監管沙盒」試點啟航 ,在沙盒項目的評估與運營中發揮關鍵作用,推動香港低空經濟發展新篇章。
低空經濟是以1000米以下的空域為主要活動範圍,以低空飛行活動為牽引,涉及高端物流、道路巡檢、電力巡檢、施工監測、應急指揮、基礎設施巡檢等眾多行業的綜合經濟形態。低空經濟產業鏈價值由上游,中游,下游三個層級構成。其中,上中游佔據整個低空經濟價值鏈的70%。資料顯示,2024 年大灣區低空經濟產業規模突破 2000 億元。隨著沙盒機制的深化,預計到 2027 年將形成 5000 億元產業集群。筆者認爲,香港具備發展低空經濟的獨特條件,有望引領亞洲低空經濟發展潮流。
從實驗室到產業高地
香港深厚的創科底蘊為低空經濟發展提供強大支撐。全球最具實力的無人機企業之一大疆創新(DJI),其創辦人便是在香港科技大學修讀期間創立公司。這個孕育出全球70%民用無人機的創新搖籃,至今仍在輸出顛覆性技術。
生產力局、土木工程拓展署、安誠-邁進聯營顧問公司在T2主幹路及茶果嶺隧道工程項目中合作研發「地空協同隧道自動檢測系統」,揉合AI、無人機、無人車及没有GPS環境下的精準定位技術,令香港隧道檢測工作進一步智能化、自動化、數碼化。該系統榮獲全球創科領域權威獎項2025年「愛迪生獎」(Edison Awards)頒發金獎。
作為香港創科發展的重要參與者與推動者,香港生產力促進局(生產力局)始終處於發展完整低空經濟價值鏈的最前沿,在上中下游各環節作出戰略性貢獻。
上游方面,生產力局以戰略指導及技術優勢賦能生產製造商,精於優化無人機生產供應鏈配置,同時協助合資格企業獲取香港政府資助計劃。 此外,我們積極參與上游創新,包括無人機氫燃料電池、熱塑性複合材料氣瓶、微電子控制模組等先進材料研究。針對無人機增加續航的痛點,對材料優化以減少飛機自重成爲趨勢。生產力局支持企業進軍鎂合金等輕量化材料的應用研發,並助力企業智能化生產。
中游方面,低空產業從概念驗證邁向規模化應用,標準的制定、協調與共識成為核心議題。作為粵港澳大灣區低空經濟產業聯盟的理事單位,生產力局協助規劃及推行標準制定,與電機電子工程師學會(IEEE)及粵港澳創新智庫等機構共同制定無人機通用安全、基礎設施、操作場景等關鍵領域的綜合標準,藉香港在國際航空的影響力,設立世界級低空空域管理標準。近期,生產力局成立了「The Cradle出海服務中心」,為内地科技企業對接國際標準。 專注于先進無人系統及軟硬體解決方案的高科技企業,透過「出海服務中心」實現高尖端無人機技術及產品出海。筆者認為,這種「制度軟實力」的輻射效應遠超技術本身。
此外,生產力局是第一家獲香港民航處認可的小型無人機(25公斤以下)認可進階培訓機構(ATO),亦是進階操作許可(AOP) 的持有者,已經幫助超過600名學員獲得進階操作許可。隨著香港無人機條例的進一步更新,生產力局也將提供相應的中型無人機(25-150公斤)飛行培訓和場景建立,為低空經濟產業的發展提供持續的人才儲備支撐。
無人機和電動垂直起降飛行器(eVTOL)作為低空經濟的兩大載體,具有體積小、高增值、集成度高等特性。筆者認爲,低空經濟可結合「智能微工廠」的概念,在香港實現高效生產。要「飛」出香港產業新高度,可將上游研發設計、中游部件組裝及下游應用服務匯聚在香港,壯大香港低空經濟產業群,實現全產業鏈落地及高效生產。同時,培育更多包括微電子、新能源、先進製造等新興產業發展,進以帶動香港製造業GDP增長。
成為亞洲低空經濟典範
儘管全球低空經濟產業急速擴張,香港仍具備成為亞洲典範的潛力。內地城市低空經濟產業隨起步早規模擴大,但由於政策、監管制度和產業模式的差異,其發展模式並不適用於其他亞洲城市。香港集國際金融中心的資本優勢,國際自由港的制度優勢與粵港澳大灣區的協同優勢於一身,對於區域發展更具參考價值,香港正在創造一種開創性的國際化的低空經濟發展範式。
高樓林立的人口稠密環境、複雜的空域管理,以及現有交通系統的高效性,對香港及具備類似特質的亞洲地區如日本、韓國、新加坡、泰國等,發展低空經濟的成本效益和安全性提出了挑戰。若香港能在如此複雜的因素下, 探索到適合的無人機發展制度及應用場景,將成爲亞洲低空經濟發展的典範。特區政府就低空基礎設施進行技術研究及規劃,推動共同開發低空跨境航線、出入境與清關安排,為建設大灣區低空跨境通道創造有利條件。隨着「北部都會區」發展項目的推進,以及新界西北部、部分離島地區的加速開發,本港低空經濟的地域空間和潛在應用空間勢必會空前擴大。
拓展城市治理的「空中維度」
近年,無人機科技迅猛發展,在續航距離、操控性、穩定性及負載能力上出現了重大突破,使得低空空域的產業潛能大幅提升。中國內地城市大範圍應用於外賣配送等生活化場景,美國則普遍用在大面積農田噴灑,俄羅斯用於輸氣輸電線路巡檢。
生產力局研發的「聯邦學習框架下基於小樣本學習的典型電網設備小弱缺陷識別關鍵技術研究」, 運用人工智能,以創新科技解決方案有效監察電網問題,能夠快速找出微小的缺陷,提高巡檢效率、準確性以及安全性,系統榮獲第49届日內瓦國際發明展-金獎、第六屆亞太區經濟合作組織(亞太經合組織)能源智慧社區倡議最佳實踐獎勵計劃-金獎等多個國際性權威獎項。
包括生產力局在內的香港科研機構及高校,也在全力配合特區政府開拓創新應用場景。自2020年起,生產力局持續發展創新無人機應用,包括物流運輸、基礎設施檢測、農業植保等領域。其中,為土木工程拓展署開發的「地空協同隧道自動檢測系統」,以及「聯邦學習框架下基於小樣本學習的典型電網設備小弱缺陷識別關鍵技術研究」,更分別獲得得愛迪生獎金獎、日內瓦國際發明展金獎等多個國際性權威獎項。
作為民航處指定的監管沙盒計劃技術合作夥伴,生產力局在監管沙盒項目的評估與運營中發揮關鍵作用,協助首批超視距(BVLOS)飛行應用在香港成功落地,以風險爲本的模式促進香港低空經濟應用場景的穩步實施與創新。
「汀九橋無人機橋墩檢測」項目, 運用先進高水準的無人機飛行和檢測技術對汀九橋表面進行缺陷檢測,解決了傳統人工檢測方式難以檢查區域的高效作業,并精準識別缺陷類型,定位缺陷位置。
筆者認為,低空經濟對於城市的意義,不只是技術創新,它更是一個契機,一種思維方式,產業迭代,甚至重構區域佈局。而在複雜環境中開闢新航線的能力,正是其核心競爭力所在。低空經濟對香港的深層意義,在於重新定義了這座城市的空間維度——每立方米空域都在產生GDP,每次飛行都在拓展城市的發展邊疆。
撰文:香港生產力促進局首席數碼總監黎少斌先生