廣州南沙，美的家用空調(diào)“燈塔工廠”車間內(nèi)，技術(shù)人員正在巡視自動化生產(chǎn)設(shè)備。 南方日報記者 石磊 攝
在年初大火的科幻電影《流浪地球2》中，機(jī)器人應(yīng)用成為未來社會相當(dāng)重要的組成部分。影片中的機(jī)器人不僅可以自如移動進(jìn)行高精度作業(yè)，還可以像人一樣思考決策和執(zhí)行指令，讓觀眾直呼既科幻又真實(shí)。
不過，也有業(yè)內(nèi)人士表示，如果以2050年作為故事背景，該影片中的機(jī)器人應(yīng)用似乎還有些“保守”。近日，隨著ChatGPT橫空出世，人工智能被認(rèn)為繼AlphaGo之后再次實(shí)現(xiàn)質(zhì)的突破。隨著AI賦能愈發(fā)強(qiáng)大，人形機(jī)器人或許也將迎來應(yīng)用加速落地的新拐點(diǎn)。
記者在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，大約從2018年開始，機(jī)器人市場需求愈發(fā)火爆，其應(yīng)用在智能物流、智能工廠、智慧醫(yī)療、新零售等領(lǐng)域遍地開花。在全球人口增速放緩、老齡化程度加深以及制造業(yè)加速升級的大背景下，業(yè)內(nèi)人士紛紛認(rèn)為，機(jī)器人行業(yè)在未來10年將呈現(xiàn)出爆發(fā)式的增長勢頭。
與此同時，也有越來越多業(yè)內(nèi)人士開始思考：人形機(jī)器人距離大規(guī)模應(yīng)用還有多遠(yuǎn)？機(jī)器人還有哪些應(yīng)用場景亟待開發(fā)？工廠無人化真的是最佳解決方案嗎？在機(jī)器人應(yīng)用飛速落地的當(dāng)下，人機(jī)協(xié)作應(yīng)該如何實(shí)現(xiàn)“最佳耦合”？廣東大力瞄準(zhǔn)高質(zhì)量發(fā)展與制造業(yè)當(dāng)家，整個機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展又該如何逃離低端內(nèi)卷，實(shí)現(xiàn)新的突破？
智能制造領(lǐng)域對機(jī)器人需求強(qiáng)勁
“有行業(yè)研究數(shù)據(jù)顯示，現(xiàn)在全國稱得上智能制造的工廠大概只有5%，整個工業(yè)機(jī)器人的市場應(yīng)用空間其實(shí)非常廣闊。”近日，因產(chǎn)品集中亮相《流浪地球2》，深圳優(yōu)艾智合機(jī)器人科技有限公司（下稱“優(yōu)艾智合”）著實(shí)“火”了一把。優(yōu)艾智合聯(lián)合創(chuàng)始人、產(chǎn)品總監(jiān)趙萬秋向記者表示，公司在2017年創(chuàng)立之初，就感受到智能制造領(lǐng)域?qū)C(jī)器人的強(qiáng)勁需求。該公司從工業(yè)物流開始切入，短短5年左右時間，其工業(yè)移動機(jī)器人產(chǎn)品如今已橫跨智慧物流、智能巡檢以及3C、新能源、半導(dǎo)體制造等多個領(lǐng)域。
在趙萬秋看來，包括物流、巡檢以及制造生產(chǎn)在內(nèi)，未來幾乎所有標(biāo)準(zhǔn)化的工序都將被機(jī)器人所替代。隨著科技創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)，智能制造的高度與廣度將被快速拓展，主要體現(xiàn)在智能制造水平的進(jìn)一步提升，以及越來越多傳統(tǒng)制造業(yè)加入數(shù)字化、智能化的升級改造浪潮中去。
“從應(yīng)用端的反饋來看，如何助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性生產(chǎn)，是我們亟待攻克的難點(diǎn)。”趙萬秋表示，現(xiàn)有的技術(shù)手段，主要是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造過程中物質(zhì)流與信息流的打通與智能化，如物料的轉(zhuǎn)運(yùn)、抓取、投放，以及用大數(shù)據(jù)改善生產(chǎn)流程與生產(chǎn)環(huán)節(jié)。但在決策流方面，人依舊是負(fù)責(zé)響應(yīng)和做出決策的終端，未來想要省去更多人工，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)智能驅(qū)動生產(chǎn)，仍有很長的路要走。
對于柔性生產(chǎn)這一痛點(diǎn)，美的家用空調(diào)廣州工廠一分廠廠長曲智感同身受。
“智能工廠未來的方向是設(shè)備代替人的同時，從人驅(qū)動人向系統(tǒng)驅(qū)動設(shè)備轉(zhuǎn)變。美的家用空調(diào)廣州工廠從2014年開始著手智能化轉(zhuǎn)型，在2016年投入行業(yè)第一條內(nèi)機(jī)自動化生產(chǎn)線，探索少人化的多品類柔性生產(chǎn)模式。2019年成功引入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，搭建了系統(tǒng)驅(qū)動人的生產(chǎn)全要素透明管理系統(tǒng)及系統(tǒng)直驅(qū)的物流智能設(shè)備。”曲智認(rèn)為，系統(tǒng)直驅(qū)設(shè)備的應(yīng)用場景對工廠運(yùn)營幫助非常大，減少對人依賴的同時還能極大提高生產(chǎn)的效率。“我們工廠每年都在有計劃地探索新的智能驅(qū)動場景。”曲智說。
與此同時，隨著行業(yè)需求的爆發(fā)，機(jī)器人賽道競爭的激烈程度同樣與日俱增。因此，不斷加大科研投入，向更高端領(lǐng)域進(jìn)發(fā)，沉入更多應(yīng)用場景的“深水區(qū)”，逃離低端內(nèi)卷，也將成為工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)破局的必經(jīng)之路。
如在智慧物流業(yè)務(wù)上，優(yōu)艾智合專攻的方向其實(shí)并非是簡單的物料搬運(yùn)。趙萬秋介紹，在半導(dǎo)體生產(chǎn)中，優(yōu)艾智合通過技術(shù)創(chuàng)新，在對潔凈度、運(yùn)輸穩(wěn)定性等條件要求極高的晶圓轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了晶圓盒在機(jī)臺、電子料架、存儲倉等不同工序間的自動轉(zhuǎn)運(yùn)，真正攻克了行業(yè)痛點(diǎn)，最終取得了某國際頭部芯片代工制造商2年內(nèi)4次復(fù)購的商業(yè)效果。
人形機(jī)器人成本已在10萬美元以內(nèi)
走進(jìn)深圳市優(yōu)必選科技股份有限公司（下稱“優(yōu)必選科技”）展廳，熊貓機(jī)器人優(yōu)悠為大家?guī)砹艘粓鼍式^倫的“太極”表演，靈活的四肢以及非常智能的交互能力，為大家展示了該公司在人形機(jī)器人領(lǐng)域最新的科技研發(fā)成果。
提起人形機(jī)器人，除了此前大火的特斯拉外，優(yōu)必選科技是國內(nèi)繞不開的一家公司。2019年，記者第一次走訪優(yōu)必選科技時，該公司剛剛推出了增加靈活雙臂和靈巧雙手的新一代Walker機(jī)器人。如今，基于Walker X定制的熊貓機(jī)器人優(yōu)悠不僅學(xué)會了“打太極”，還可以在各種特定場景中像人一樣自如行走，充當(dāng)“AI導(dǎo)游”的角色，發(fā)展愈發(fā)迅速。
如果把時間線倒回到十多年前，人形機(jī)器人市場幾乎還是一個“無人區(qū)”。優(yōu)必選科技創(chuàng)始人、董事長兼CEO周劍曾這樣形容當(dāng)時的創(chuàng)業(yè)情景：“公司成立之初，智能機(jī)器人，尤其是人形機(jī)器人還屬于冷門行業(yè)，產(chǎn)業(yè)環(huán)境連萌芽階段都算不上，更別說能吸引到資本。”而如今，在周劍看來，人機(jī)協(xié)作的拐點(diǎn)正在到來。
“我們的人形機(jī)器人歷經(jīng)6年時間4次迭代，成本已經(jīng)可以控制到10萬美元以內(nèi)。”優(yōu)必選科技首席品牌官譚旻介紹，最為擅長應(yīng)用創(chuàng)新的中國機(jī)器人企業(yè)已經(jīng)走在世界前列。“中國既有全球最先進(jìn)的供應(yīng)鏈支撐，又有技術(shù)創(chuàng)新的持續(xù)突破，形成了機(jī)器人行業(yè)百花齊放的發(fā)展格局。”
不過，想要人形機(jī)器人像智能手機(jī)一樣走進(jìn)尋常百姓家，行業(yè)普遍認(rèn)為仍有很長一段路要走。在譚旻看來，人形機(jī)器人想要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商用，仍面臨著三大痛點(diǎn)。其中最關(guān)鍵的就是人工智能技術(shù)仍待突破。比如自然語言處理工具ChatGPT的出現(xiàn)，倘若能夠幫助機(jī)器人實(shí)現(xiàn)真正像人類一樣聊天交流、執(zhí)行任務(wù)，完成大量日常工作，那么在服務(wù)行業(yè)、養(yǎng)老產(chǎn)業(yè)甚至是家庭中，人形機(jī)器人產(chǎn)品才能形成真正強(qiáng)大的需求。
與此同時，人形機(jī)器人大規(guī)模商用的成本仍然偏高。“我們認(rèn)為如果一款產(chǎn)品的售價可以接近一輛普通家用汽車的價格，人形機(jī)器人才可以真正走進(jìn)家庭消費(fèi)的應(yīng)用場景。”譚旻表示，想要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，擁有強(qiáng)大消費(fèi)市場和供應(yīng)鏈的大灣區(qū)很有優(yōu)勢。
第三個痛點(diǎn)則是需要人才和資本的持續(xù)投入，僅靠企業(yè)自身的力量仍然不足。據(jù)了解，優(yōu)必選科技過去三年的年均研發(fā)投入占比超過60%。包括高性能伺服驅(qū)動器、人形步態(tài)運(yùn)動規(guī)劃與控制算法、計算機(jī)視覺與感知、智能語音交互、SLAM與導(dǎo)航等核心技術(shù)在內(nèi)，均需要進(jìn)行持續(xù)的自主研發(fā)投入。
智能制造應(yīng)用浪潮正重塑勞動力市場
“我們今年會對內(nèi)機(jī)自動化生產(chǎn)線做全面的投資整改，通過MES系統(tǒng)與自動生產(chǎn)線直接對接，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備參數(shù)、工藝方案的自動調(diào)節(jié)，將生產(chǎn)效率再提升15%。”美的家用空調(diào)廣州工廠數(shù)字化轉(zhuǎn)型負(fù)責(zé)人鐘少波表示，數(shù)字化與智能設(shè)備的結(jié)合，可以對產(chǎn)線進(jìn)行實(shí)時“體檢”，發(fā)現(xiàn)人發(fā)現(xiàn)不了的問題，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對生產(chǎn)要素的實(shí)時優(yōu)化。下一步，他認(rèn)為更加智能化的生產(chǎn)，應(yīng)該是通過AI應(yīng)用參與到預(yù)測問題和避免問題發(fā)生的層面，為生產(chǎn)制造提供“最優(yōu)解”。
在實(shí)現(xiàn)這一步之前，人工仍然是制造業(yè)的主力軍。不過，智能制造的大規(guī)模應(yīng)用浪潮，正在對勞動力市場進(jìn)行重塑，現(xiàn)如今的制造業(yè)對人的素質(zhì)要求越來越高。
“從2014年開始，工廠管理人員的研究生學(xué)歷占比逐年增高。由于智能設(shè)備和智能系統(tǒng)的導(dǎo)入，使得我們對一線人員的技能要求發(fā)生了變化。相較傳統(tǒng)的產(chǎn)線操作工，工廠目前更急缺的是具有工科背景，自主學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的一線管理人才。”曲智說。
“我們在實(shí)際操作中也發(fā)現(xiàn)，對于一些行業(yè)的制造業(yè)來說，100%無人化未必是最優(yōu)解。”在深圳大族機(jī)器人有限公司（下稱“大族機(jī)器人”）總經(jīng)理王光能看來，未來高端制造業(yè)仍需專業(yè)化的產(chǎn)業(yè)工人來支撐，人機(jī)協(xié)作的需求也將迎來爆發(fā)。
憑借在協(xié)作機(jī)器人領(lǐng)域的核心技術(shù)優(yōu)勢，大族機(jī)器人于2022年入選第四批國家級專精特新“小巨人”企業(yè)。機(jī)械臂抬升、旋轉(zhuǎn)、上下料……在一家手機(jī)屏制造廠商激光切割上下料應(yīng)用中，大族協(xié)作機(jī)器人替代了原來的伺服電機(jī)。“我們稱其為‘一拖四’，即一臺機(jī)器人給四臺激光切割機(jī)上下料。”王光能介紹，相比于傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人，協(xié)作機(jī)器人具有安全、易用、成本低、靈活度高等諸多優(yōu)勢，同時可以助力產(chǎn)線的柔性化程度大大提升。
“公司目前也在研發(fā)性能更強(qiáng)、更加智能的產(chǎn)品，引領(lǐng)行業(yè)進(jìn)入‘智能協(xié)作機(jī)器人’時代。”王光能表示，在傳統(tǒng)的產(chǎn)線升級過程中，機(jī)器人仍需大量的編程工作才能融入產(chǎn)線。下一步，大族機(jī)器人希望將操作程序直接以模塊化的形式預(yù)置在產(chǎn)品中，從而使操作員不需要會編程就可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人協(xié)作生產(chǎn)。
“我們希望未來不需要人來設(shè)定機(jī)器人的程序指令，而是讓機(jī)器人直接跟著人學(xué)。”在王光能的構(gòu)想中，未來人與機(jī)器人的關(guān)系更像是師傅與徒弟，其發(fā)展趨勢應(yīng)該是更好地協(xié)同，而不是誰替代誰。
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