2001年，张晓日从长春工程学院工程测量专业毕业。在大型国企和外资公司先后工作了5年以后，抱着“想搞点全自主产品技术”的朴素想法，成立了力信测量（上海）有限公司（以下简称“力信测量”），投入到中国第一套盾构自动导向系统的研发和产品化工作当中。
此时，在盾构/TBM和相关的自动导向系统领域，具有国内自主知识产权的产品，市场占有率接近于零。研发怎么搞？产品化怎么干？市场在哪里？这些，对于国内的盾构行业拓荒者来说，都是新课题。怀着一颗“不甘寂寞”和“无知者无畏”的心，经过十余年的发展，力信测量在盾构及自动导向系统领域，具有中国完全自主产权的产品和技术，市场占有率达到了90%以上。
国产化替代——
地下掘进领域的拓荒者
创业前，张晓日在瑞士徕卡中国业务部工作。在为电力、水利、基础、测绘、国土、地铁等各个行业提供国外先进的测量产品和技术过程中，张晓日逐渐明白——“国外公司在中国设立的分公司，根本没有核心技术研发，他们只是在做产品本地优化和应用拓展。这与我兴趣和小理想有些偏离，趁着年轻，我就想做一些原创性的产品技术，就这样，我在2006年，成立了力信测量。”张晓日的话语中，带着对那段时光的回味。
公司在成立之初，张晓日就把方向瞄准了盾构机的自动导向定位。当时，国内的轨道交通刚刚开始，市场前景还是蛮好的，但样机开发出来后，产品卖不掉，为什么呢？“后来，我们才想明白——一条隧道几个亿的成本，一台盾构几千万元的造价，每天工地的基本成本就要几十万，导向系统相当于盾构机的眼睛，眼睛要是坏了，工地就要停工，眼睛要是错了，隧道就要重建，这个成本太高了！谁也不会把盾构导向这么重要的任务，交给一家名不见经传的小公司，这个风险太大啦。”张晓日说道。
山穷水复疑无路，柳暗花明又一村。当力信测量为开拓市场一筹莫展时，上海地铁9号线二期中铁二局项目部传来了一个消息。“当时，他们正在挖商城路到世纪大道这条隧道区间，采购的国外导向系统出了问题，国外技术人员迟迟不能到位，隧道施工停了1个多礼拜，并且隧道上方正好有一条输水管道，长时间停工有可能造成输水管道破裂，情况十分危急。”
怎么办？施工单位一筹莫展。张晓日跟当时的项目经理林总商量——“林总，外国人也来不了，项目只能停着。你能不能给我们个机会，让我们试试，试好了，你们看情况买一套，试不好，我们免费帮你们搞测量，不要钱。”
“林总看着我这一张忠厚老实的脸，半信半疑又无奈地答应了。很快，我们准备了一套自动导向系统配置到现场，使隧道重新进行了掘进。开始，系统也不太稳定，二局给我们在项目部配置了宿舍，我们把开发团队放到了隧道工地上，跟二局工程人员一起，不断优化磨合，经过几个月磕磕碰碰的努力，在2007年底，顺利完成了隧道的贯通。”张晓日回忆道。
在合作过程中，二局又给了力信测量3台盾构机导向系统的配套机会，张晓日和他的团队一起顺利完成了系统实施和隧道贯通。在2008年，公司拿到了科技部创新基金的无偿资助，发展迈向了新的台阶。此后，力信测量先后与中国铁建、神华煤炭、中石油管道局等大型企业展开了合作，在地下掘进导向的道路上一路向前。
自主化崛起——
源于一个小小的激光标靶单元
什么是地下掘进机的自动导向定位技术？
在地面上开车，我们已经习惯用导航，误差一两米是没有关系的。地下隧道挖掘，精度要求是毫米级的，如果方位控制不好，挖到高楼桩基或者输水管道，后果不堪设想。并且地面导航有北斗/GPS卫星定位，但到了地下，毫无卫星信号，该怎么办？
“在这方面，潜艇行业和国外盾构导向同行，给我们提供了很好的思路。”张晓日说。所谓导航，就是数学上的测角测距测坐标，系统产品的设计思路，即为使用“激光、视觉测量、惯导”等各种传感器手段，实现坐标的测量，再经过处理器和软件的计算，从而实现盾构/采煤机的自动导航定位。
力信导向产品在中铁二局应用成功后，又经过七八年的发展，力信测量与其他两国的友商已经呈现了“三足鼎立”的局面。但下一步的发展，还是需要核心技术的进一步突破。力信测量原来的盾构自动导向系统，是由三个目标单元组成的，精度低、实时性差、稳定性也不高。而外国最先进的一点法导向定位技术，因为六自由度激光靶的制约，力信测量一直没有实现。那几年，力信测量也跟某些大学科研院所有些合作攻关，但结果都是无疾而终，公司发展陷入到停滞。
转机出现在2014年。在那年暑假，张晓日经历了他此生难忘的一个夜晚。当他拿着天津大学精仪实验室刚刚研发出来的六自由度激光标靶，在学校操场上初步试验成功后，内心悲喜交加。“精度提高6倍，角度范围扩大3倍，体积降低4倍，成本降低10倍，并且相应指标还有进一步的提升空间！中国的时代来临了，我们力信测量的时代到来了！”张晓日由衷感叹道。
基于新一代六自由度激光靶，力信测量很快推出了新一代自动导向系统；同时，联合航天九院，推出基于惯导技术的世界首套煤炭掘进机导向系统，联合宝信软件，推出基于大数据平台的盾构远程管理系统，联合中国科学院光电院，推出基于激光雷达的新型间隙测量系统等智能辅助系统。到2018年，力信测量及其他国产自动导向系统，市场占有率达到了85%以上，国产力量全面崛起。
未来发展展望——
掘进机的智能化/无人化
依托中国城市化建设的大潮流，特别是轨道交通及高铁隧道蓬勃发展的这十几年，力信测量与盾构等掘进机领域的同行一起，实现了从“0到1”，“从1到国产化率/市场占有率近90%”的发展历程，极大地支持了中国城市化的建设。
现在，整个行业又进入到一个新的发展阶段。在当今世界地下掘进领域，掘进设备的智能化、掘进工作的无人化，已经成为勿须置疑的发展潮流。但智能化无人化的发展，首先依赖于更加先进可靠的传感器单元和工业控制软件，这方面，国内还存在较大的瓶颈，基础比较薄弱。
为了支撑公司进一步发展，力信测量整合相关合作伙伴的力量，除了上海的掘进导向及智能化公司以外，专门成立了青岛光电仪器公司、长沙智能终端及工业互联网公司、北京地质探测及石油随钻公司等，希望能打通行业上下游产业链，提升研发和产品化的效率，为接下来的掘进技术智能化、无人化的发展，奠定更加坚实的基础。
力之所向，信之所托
“力信”的名字是由公司的slogan而来的：“力之所向，信之所托。”
“这既表明了我们所处的行业，也代表着客户对我们信任的托付。”张晓日说道。
2022年，力信测量参加第十一届中国创新创业大赛，与更多的创业者进行了深入的交流学习，收获良多。回忆起大赛，张晓日发自内心地感慨：“作为一名地下工程的小微企业老板，我们原来还是比较封闭的。参赛时与其他创业者的互动过程中，我们重新梳理了自身的创业历程和发展节奏，让我们对自己的优劣势有了更加清晰的认识；同时，评审专家从不同角度给我们的指导和建议，也让我们更加坚定地明确了自己的行业价值和未来发展方向。”
“创·在上海”系列栏目，是由上海市科技创业中心与上海科技联合推出，集合展示通过各类创新创业服务，培育挖掘出的一批拥有科技创新性、行业特色、代表性的创新创业载体、初创企业、高转项目、科技小巨人企业和科技企业家、先锋人物等，发挥示范效应，营造生机勃勃的创新创业生态，助力不断强化企业科技创新主体地位，加强企业主导的产学研深度融合，加快实现科技自立自强。
来源：上海市科技创业中心
编辑：蓝悦
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