
當(dāng)前,車企正通過自研、投資或入股等方式加速布局具身機(jī)器人領(lǐng)域,不僅為具身機(jī)器人提供了明確的商業(yè)化應(yīng)用場景,解決了技術(shù)落地的“場景剛需”,也打通了技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室研發(fā)到生產(chǎn)一線落地的關(guān)鍵鏈路,推動(dòng)技術(shù)成果快速轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)力,進(jìn)而深刻重構(gòu)汽車制造的生產(chǎn)邏輯、產(chǎn)業(yè)生態(tài)與商業(yè)邊界。
汽車工廠的封閉性、場景結(jié)構(gòu)化特征,使其成為具身機(jī)器人落地的最佳場景之一。相較于自動(dòng)駕駛面臨的復(fù)雜開放道路環(huán)境,汽車車間雖場景豐富,但變量可控,大幅降低了AI大模型的落地難度,成為技術(shù)驗(yàn)證的理想場景。
更迫切的現(xiàn)實(shí)驅(qū)動(dòng)力,來自汽車制造行業(yè)長期難解的人員短缺困境。人力資源與社會(huì)部《2022年第四季度全國招聘大于求職“最缺工”的100個(gè)職位排行》顯示,“汽車生產(chǎn)線操作工”排名第2位,“汽車零部件再制造工”“汽車工程技術(shù)人員”“工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)操作員”均躋身榜單。從人員供給端來看,汽車制造業(yè)外地員工占比較高,受工作穩(wěn)定性、家庭平衡難、晉升路線模糊和生活成本高企等因素影響,崗位吸引力持續(xù)下滑;疊加人口老齡化、少子化趨勢加劇,以及年輕人擇業(yè)觀念的轉(zhuǎn)變,工廠崗位早已不是就業(yè)的優(yōu)先選項(xiàng)。
傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的“先天不足”,則為具身機(jī)器人騰出了市場空間。在汽車焊接、涂裝等環(huán)節(jié),傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人憑借高精度、高效率的優(yōu)勢已實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用,但在總裝環(huán)節(jié),其與人協(xié)同作業(yè)能力的缺失,導(dǎo)致自動(dòng)化率長期不足30%。此外,面對部分惡劣工況(如硫化工藝等勞動(dòng)強(qiáng)度大的環(huán)節(jié))及嚴(yán)苛環(huán)境要求(如低噪音、低粉塵等工藝場景),傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人也難以適配。具身機(jī)器人的柔性作業(yè)能力,恰好彌補(bǔ)了這一短板。與傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人相比,盡管在載荷能力和運(yùn)行可靠性上仍有差距,但具身機(jī)器人能適應(yīng)非結(jié)構(gòu)化場景,精準(zhǔn)完成分揀、貼標(biāo)等柔性任務(wù),保障作業(yè)質(zhì)量的一致性,減少人為操作誤差,降低產(chǎn)品廢品率。
汽車行業(yè)機(jī)器人應(yīng)用對比概覽(不完全統(tǒng)計(jì))
信息來源:公開信息,EAI 100整理
具身機(jī)器人與汽車制造產(chǎn)業(yè)融合,將釋放更大的產(chǎn)業(yè)協(xié)同效應(yīng)。隨著車企新勢力、人工智能及大模型企業(yè)紛紛跨界入局,資金、技術(shù)、人才等資源的集聚,加速了大模型、控制器、傳感器、電池系統(tǒng)、電機(jī)等關(guān)鍵技術(shù)的突破與應(yīng)用生態(tài)完善。更重要的是,工業(yè)機(jī)器人與新能源智能汽車供應(yīng)鏈的重疊,讓企業(yè)得以復(fù)用資源,攤薄研發(fā)與生產(chǎn)成本,推動(dòng)行業(yè)規(guī)?;l(fā)展。而汽車產(chǎn)業(yè)還可依托自身成熟的產(chǎn)業(yè)生態(tài)能力,將具身機(jī)器人技術(shù)外溢至消費(fèi)領(lǐng)域,使其成為繼汽車、手機(jī)之后的新一代個(gè)人智能終端。
當(dāng)前的汽車工廠,具身機(jī)器人的身影已不再罕見,但多集中于基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。從實(shí)際應(yīng)用來看,三類場景成為重要突破口:一是視覺相關(guān)作業(yè),如零部件質(zhì)檢、生產(chǎn)線巡檢;二是依賴靈巧手的簡單操作,如汽車標(biāo)識粘貼、小型零部件分揀;三是短距離上下料與搬運(yùn),替代重復(fù)性高、人員意愿低的崗位。
這一階段性特征,與技術(shù)發(fā)展水平密切相關(guān)。盡管靈巧手等關(guān)鍵部件實(shí)現(xiàn)了突破,但具身機(jī)器人的力控技術(shù)、觸覺感知仍有提升空間,尚未具備精細(xì)化裝配所需的工具操作能力。
從發(fā)展路徑來看,具身機(jī)器人在汽車制造的落地呈現(xiàn)清晰的階梯式推進(jìn)。預(yù)計(jì)未來1-3年,應(yīng)用仍將以搬運(yùn)、巡檢和上下料為主;3-5年內(nèi),隨著數(shù)據(jù)積累與技術(shù)迭代,將逐步實(shí)現(xiàn)多品類物料分揀、初步質(zhì)檢等復(fù)雜作業(yè);長期來看,有望形成泛化工廠車間全場景作業(yè)能力。有行業(yè)專家表示,全球首家機(jī)器人驅(qū)動(dòng)的汽車生產(chǎn)工廠有望在2030年前投入運(yùn)營,且中美兩國有望成為該領(lǐng)域的領(lǐng)跑者。相關(guān)報(bào)道顯示,在25家全球頭部汽車制造商中,有近一半正在其工廠內(nèi)開展先進(jìn)機(jī)器人技術(shù)的試點(diǎn)。
企業(yè)正圍繞制造場景需求,加速探索具身機(jī)器人的多元形態(tài)創(chuàng)新與深度人機(jī)融合。由于工廠布局最初圍繞人與傳統(tǒng)設(shè)備設(shè)計(jì),目前企業(yè)正積極探索適配制造場景的下肢形態(tài),輪式、雙足式或可切換式方案并行發(fā)展。在地面平坦的工廠環(huán)境中,低成本、高穩(wěn)定性的輪式機(jī)器人已能滿足多數(shù)基礎(chǔ)需求;而在需要跨越障礙、靈活轉(zhuǎn)向的場景,雙足機(jī)器人更具優(yōu)勢。未來,兼具分揀、判斷功能的復(fù)合機(jī)器人,將與人形機(jī)器人形成協(xié)同作業(yè)模式,推動(dòng)人機(jī)融合從“安全共存”向“認(rèn)知共生”進(jìn)階,大幅提升產(chǎn)線的柔性適配能力與整體運(yùn)營效率。
長遠(yuǎn)來看,具身機(jī)器人將重塑汽車制造流程。參考洗衣機(jī)的發(fā)展歷程,在滾筒洗衣機(jī)發(fā)明之前,人類對洗衣機(jī)的設(shè)想局限于重復(fù)手工搓洗的動(dòng)作,而新產(chǎn)品的出現(xiàn)則重構(gòu)了洗衣的模式與操作邏輯。當(dāng)前,行業(yè)對具身機(jī)器人的應(yīng)用思路仍集中于“替代人”,但實(shí)際上具身機(jī)器人與人類的能力邊界存在本質(zhì)差異,未來,人機(jī)協(xié)同的模式將是:人類充當(dāng)監(jiān)督者、決策者、規(guī)劃者、創(chuàng)新者的角色,負(fù)責(zé)制定生產(chǎn)節(jié)拍、效率標(biāo)準(zhǔn)、操作邏輯與規(guī)范,明確事故及突發(fā)情況的應(yīng)對規(guī)則,定義更適配的人機(jī)交互方式;具身機(jī)器人則承接標(biāo)準(zhǔn)化、重復(fù)性的執(zhí)行類工作。
“具身機(jī)器人+制造”的融合發(fā)展,有望催生Tier0.5或新型Tier1的產(chǎn)業(yè)角色。這類新興角色除了提供機(jī)器人本體以外,還將整合硬件、軟件、算法、服務(wù)等全鏈條資源,成為一體化解決方案商,其核心價(jià)值在于圍繞汽車制造環(huán)節(jié)的特定標(biāo)準(zhǔn)和場景開展二次開發(fā),與車企形成更緊密的共創(chuàng)合作模式,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)的升級重構(gòu)。
從車企的跨界布局,到政策的精準(zhǔn)扶持,具身機(jī)器人在汽車制造領(lǐng)域的落地,正呈現(xiàn)出技術(shù)突破、場景驗(yàn)證、生態(tài)構(gòu)建協(xié)同推進(jìn)的良好態(tài)勢。這場變革不僅將解決汽車行業(yè)的現(xiàn)實(shí)痛點(diǎn),更將推動(dòng)制造業(yè)從自動(dòng)化向智能化躍升,重塑全球制造分工格局。
執(zhí)筆人:李亞娟、蘇興宇
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