人形机器人进厂常态化运行:轮式底盘先行,真机数据反哺模型迭代
摘要
①人形机器人进厂从单点概念验证转向产线常态化运行,上下料、搬运及非工时设备调校成为率先落地工序; ②平地车间采用轮式底盘更具效率与成本优势,业内预计双足机器人在工厂常态化部署仍需5年以上; ③产线回流数据成为具身模型突破精度瓶颈的关键,资本投向正从整机转向灵巧手、具身模型等环节。
财联社10月18日讯(记者 王碧微) 人形机器人进厂正从单点概念验证(POC)转向产线常态化运行。
近日,财联社记者前往汽车轮毂轴承龙头兆丰股份(300695.SZ)位于杭州的工厂实探。在该公司与乐聚智能合作部署的车间内,15台“夸父”人形机器人已投入常态化上料作业,经过一年磨合,累计运行超过约1000小时,完成超6万件零件生产,作业成功率稳定在98%以上。
高工机器人产业研究所(GGII)预测,2026年国内人形机器人出货量有望从2025年的约1.8万台增至6.25万台,工业制造是各家厂商切入的首选领域。
不过,财联社记者在车间看到,夸父机器人单次上料耗时35至40秒,而产线熟练工人上料仅需约15秒;与此同时,此次上岗的15台机器人全部采用“轮式底盘+人形双臂”构型。
既然当前作业速度尚不及熟练工人与固定机械臂,制造企业为何还要引入人形机器人?人形机器人进厂普及还需跨过哪些门槛?
轮式人形机器人率先进厂上料
在汽车制造与3C电子车间,人形机器人目前承接的岗位集中在上下料、搬运及分拣等工序。
GGII所长蔡炳贞在接受财联社记者采访时分析,汽车线束装配及焊接、喷涂、打磨等强工艺环节,预计还需8年以上才可能由人形机器人承担;现阶段具备落地条件的均为偏弱工艺环节,其中柔性上下料是需求最迫切的切入点之一。
为何不用10秒节拍的固定机械臂?蔡炳贞解释,在中小企业及频繁切换工序的产线中,传统机械臂更换工具后无法直接适配,仍依赖大量人工上下料;此外,涉及软包等柔性材质处理时,普通机械臂难以替代人工,人形机器人部署更快、泛化性更好。
以兆丰股份为例,该公司总经理孔辰寰对财联社记者表示,固定产线适用于大批量、单一品种生产,而公司部分海外售后订单属小批量、多品种,最小起订量仅250至300套,对高频换产诉求极高,人形机器人能弥补传统刚性连线的不足。
一线用工结构的变化,也是制造企业引入机器人的考量。“现在不是工资高低的问题,是年轻人普遍不愿意干车间的体力劳动,工厂办到明年、后年可能就会遇到用工瓶颈,没人干就只能训练机器人来分担。”兆丰股份董事长孔爱祥向财联社记者坦言。
在兆丰股份车间内,这15台夸父机器人已适配15个工位、覆盖10余种零件,按工人指令完成取料、转运、上料,可稳定抓取内径80至120毫米的零件。孔爱祥告诉财联社记者,机器人进车间经历了漫长磨合。“机器人刚来时手拿不住,光手部抓取这个零件就做了约1.5万次训练,反复调整力度和算法模型。”孔爱祥说。
乐聚智能常务副总裁柯真东补充道,在实验室里把成功率做到95%以上并不难,但车间地面有油污,伴随人员穿行与光照变化,团队必须不断修正数据集,与自动化产线节拍进行对齐,才能将产线成功率稳定在98%以上。
解决了抓得住的问题后,作业节拍成为机器人能否推广的关键。乐聚智能CEO常琳对财联社记者表示,目前机器人的准确度和平均无故障工作时间(MTBF)均已达标,下一步是将单件上料时间压缩至与生产节拍相匹配的15秒。
孔爱祥透露,双方将优化算法以减少弯腰、伸腰等冗余动作,推进双臂单次抓取十四五个零件,同时将推进芯轴零件抓取;预计半年到一年内单次上料节拍有望达到15秒左右,投资回报周期预计大约在3年。
除提升单工位节拍外,兆丰股份还在探索跨时段的多技能包调度。孔辰寰透露,公司一条产线有26至28个工位,切换型号时需3名工程师在开工前花2至3小时逐台调校设备。“如果让机器人在早晨5、6点的非开工时间,通过工人指令提前做完二十几个工位的点位调校,每天就多出2至3小时生产时间,直接转化为新增产能,这笔投资回报更容易算清楚。”孔辰寰表示。
孔爱祥介绍,公司已规划上下料、巡检、装刀片等6个场景,其中巡检已在测试,机器人搭载相机沿产线拍摄簧片等零件外观,回传算力中心当场判定合格或返工,配合实现“黑灯工厂”闭环作业。
针对为何此次方案全部采用轮式机器人,柯真东说:“我们认为具身智能的核心是数据驱动人形机器人产业落地,无所谓下半身为人形还是轮臂,核心是通过数据训练让机器人具备更多的场景技能泛化。基于行业现阶段的情况,轮臂能更快完成工业批量落地,双足人形能更快完成室外复杂地形巡检批量落地。随着小脑模型性能的不断提升,人形依然是最终方向。”
蔡炳贞向财联社记者表示,轮式机器人在工厂中的更大价值在于打通跨车间、跨工作站的非结构化流转,将搬运与分拣合二为一;至于双足机器人,中大型工厂地面平整,使用双足必要性不高,只有无法改造厂房的小型企业或非结构化场景才需要双足,但这要求整机成本降低且有大量集成商下沉,预计双足在工厂大规模常态化部署至少还需5年。
产线真机数据反哺模型迭代
对人形机器人行业而言,批量进厂除了分担产线工序,另一作用是获取生产环境中的作业数据。
在蔡炳贞看来,将车间收集的真机数据与仿真数据结合,部署到本体上微调,再将作业数据回流训练模型,跑通这一研发数据闭环,是机器人向高难度工艺进阶的基础。
高质量产线真机数据的稀缺,正成为制约具身大模型泛化能力的共性瓶颈。
开放原子开源基金会副秘书长李博表示,训练通用具身基础模型通常需要千万小时级别的真机交互数据,而全球合规可用的同类数据仅约50万小时,仿真数据虽可规模化生成,却难以跨过从虚拟仿真到产线落地的鸿沟。
为缓解真机数据不足,业内已开始推动实训数据的开源共享。此次兆丰股份与乐聚智能便将15台夸父机器人在产线积累的1000小时上料真机回流数据,向开放原子开源基金会旗下的OpenLET社区开源。
常琳向财联社记者拆解了具身模型落地的三个阶段。第一阶段是基础模型预训练,由头部大模型厂商投入算力,例如LingBot-VLA 2.0 使用约 6 万小时清洗后的预训练数据,包括 5 万小时机器人操作轨迹和 1 万小时人类第一视角操作视频;第二阶段是垂域模型中训练,常琳以乐聚智能基于蚂蚁灵波2.0研发的“夸父VLA 1.0”为例介绍,仅需填入约1000小时训练场真机数据,即可提升场景理解能力。
第三阶段则是决定商业化交付的后训练环节,由二次开发生态团队承担。常琳介绍,开发团队先利用100至200小时真机数据开展模仿学习(BC),可将准确率推升至95%;而最后3%至5%的精度跨越,则必须依赖产线真机强化学习(RL)。OpenLET技术委员会主任王松补充道,仿真数据只能把模型训到30至60分,训练场真机数据能带到80分左右,只有依靠包含油污、光照变化及异常摆放的产线回流数据,才能把模型成功率推向98%以上。
据王松介绍,兆丰股份产线上的15台机器人并行作业,单月可采集作业数据超4万条。常琳表示,过去单机采集的数据只能供单台设备使用,解决跨本体数据互通问题后,第一台夸父采集的数据可直接复用到第一百台、第一千台夸父上;柯真东亦补充,配合将上料拆分为30余个基础模块的工具链,同类工位的复制部署周期已缩短至天级。
作为场景方的兆丰股份也在围绕数据与核心部件延伸业务。孔爱祥透露,公司已将60万张零件缺陷及正常样本图片开放给乐聚智能训练模型。
从本体厂商看,能否跑通产线常态化部署与数据闭环,也关系到资本市场的审视。今年5月,乐聚智能创业板IPO申请获深交所受理。招股书显示,2025年公司营收约2.58亿元,其中夸父系列销售577台,贡献收入约1.78亿元;同年归母净亏损6977.94万元,预计2028年扭亏。此次IPO公司拟募资26亿元,其中23.7%计划投向数据集建设。
蔡炳贞告诉财联社记者,今年以来,资本市场对人形机器人整机本体及关节模组的投资明显减少,资金正集中投向灵巧手、具身大模型、触觉传感器等“最后一公里”灵巧操作领域;与此同时,二级市场上市审核趋严,近期甚至有头部人形机器人企业放出新一轮融资信息,实际上暂缓了IPO进程,缺乏实际落地场景支撑的第二梯队企业推进IPO的可能性已非常低。
在蔡炳贞看来,人形机器人要在工厂实现大范围常态化部署,必须在商业层面的投资回报率、工程层面的整机寿命周期,以及技术层面的作业节拍三个维度同时取得突破。
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