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人形机器人进厂“实习”,汽车制造还需要工人吗?

发布日期:2024-04-06 05:06    点击次数:100

汽车制造的总装环节目前的自动化程度相对较低,是人形机器人可以发挥作用的机会点,其余制造环节已有工业机器人的成熟部署。

文|杨柳

编辑 | 郭丽琴

成为“打工人”,是人类期望人形机器人承担的“宿命”。虽然人形机器人的技术迭代仍需时日,但目前市场上的两股力量正在试图加速驱动其从0到1的蜕变,实现产品的商业化落地。

最新的热潮来自于一段突破性技术的展示视频。当地时间3月13日,当红人形机器人初创公司 Figure AI在社交平台上公布其与OpenAI合作13天后的机器人——Figure01的最新视频。视频中,机器人展示了与人类的对话交互能力,随即引发全球热议。Figure01最新视频表明了视觉语言模型加持人形机器人所带来的极快升级,呈现了机器人的推理交流能力。浙商证券3月14日发布的一份研报预期,就大模型+人形机器人目前所呈现的状态,人形机器人有望打开 C 端市场。

人形机器人技术突破背后,资本正大力输血。一级市场上,近3个多月以来,已有多个上亿人民币或美元的融资案例。二级市场上,作为中国人形机器人第一股的优必选,市值从港股上市初的380亿港元,翻番至当前的928亿港元。

与此同时,商业化落地场景也深入到前景广阔的产业新贵的生产一线。人形机器人厂商的潜在甲方——新能源车企,已开始为机器人的场景化训练提供“实习平台”。2月下旬,优必选首次公开最新版人形机器人Walker S在蔚来汽车生产线的实训视频。3月15日,梅赛德斯-奔驰宣布将Apptronik公司研发的Apollo人形机器人引入生产线,以应对低技能、重复性工作岗位的劳动力短缺。

受制于成本和应用难题,受访人士预估,还需5-10年才能看到人形机器人大批量部署汽车装配车间,但机器人厂商和车企,基于互补的需求,已经开始“双向奔赴”,助推新的科技浪潮到来。

机器人有了大模型“大脑”

资本乐意输血的核心原因是,人形机器人在大模型的加持下,不仅初具“智能”,且迭代速度加快。

据《财经》不完全统计,近3个多月以来,已有星动纪元、智元、宇树科技等中国厂商完成了超亿元人民币的融资。这三家公司的融资规模分别在超1亿元、超6亿元和近10亿元。

在国际市场,2024年年初,挪威人形机器人公司1X Technologies收获1亿美元融资;更引发关注的是美国人形机器人赛道新星Figure AI,在2月下旬完成6.75亿美元B轮融资,微软、英伟达等科技巨头投资者提供资金和技术支持。

1X Technologies 和Figure AI还有个共同的背景——得到OpenAI的站台。有了大模型,人形机器人就有了“大脑”,具身智能体才有望步入现实。人形机器人的结构,可以拆解为“肢体”“小脑”和“大脑”三个组成模块。其中“大脑”主导机器人的环境感知、推理决策和语言交互。

“机器人大模型的执行成功率是衡量机器人智能化程度的重要指标。”咨询公司弗若斯特沙利文大中华区执行总监崔楠告诉《财经》,要训练机器人大模型的执行成功率,需要机器人拥有自主可靠的决策能力、多模态感知能力以及实时精准的运控能力,这些能力离不开大量的数据采集、模型训练、仿真测试。只有这样,才能真正将大模型适配到人形机器人的“大脑”。

此前,人形机器人厂商更热衷于展示产品的运动控制能力,但Figure AI+OpenAI的组合,让外界窥见了具身智能体的初级表现。Figure AI的视频显示,Figure01在 OpenAI的视觉语言模型加持下,能和人类进行语言交互,并自主完成指令动作。整个过程中,OpenAI的大模型负责视觉推理和语言理解,而Figure AI的神经网络处理快速灵巧的机器人动作。

Figure01实现与人类语言交互,来源:视频截图

据该公司AI团队负责人Corey Lynch的解释,研究人员将机器人摄像头拍摄的图像和机载麦克风接收的语音文本,输入到OpenAI训练的、能理解图像和文本的多模态模型。由于具有短期记忆能力,机器人“大脑”内的模型会根据历史对话记录,以文字转语音的方式给予人类回应。

Figure AI创始人兼CEO Brett Adcock透露,Figure01现有交互能力的实现,用时仅13天。

OpenAI在2023年3月领投的1X Technologies,同样正在研发搭载了GPT大模型的双足人形机器人NEO,但上市日期暂不清楚。

大模型服务商与人形机器人厂商的合作,前者获得了布局大模型硬件端侧落地的场景,后者则获得先进的“大脑”技术支撑,加快商业化进程。语言交互能力表现,关乎人形机器人打开C端市场的潜力。

去汽车生产线“实习”

早在今年1月,Figure同宝马就签署了一项合作协议,计划在宝马位于南卡罗来纳州的汽车制造车间部署人形机器人,不过未透露宝马将使用多少台机器人。

前述浙商证券研报指出,目前,Figure 已经与一众股东和行业领军者签署系列协议,有望形成“模型训练-云端设施-车厂落地”商业闭环,并在行业加速扩散。

车厂落地的场景亦备受中国厂商看重。2月下旬,优必选公布了最新迭代的人形机器人Walker S在蔚来合肥第二先进制造基地总装车间“实习”的画面。视频展示了Walker S完成车门锁质检、安全带检测、车灯盖板质检、贴车标等任务的表现。

优必选公司向《财经》介绍,Walker S身高1.7米,外观比例更接近人类,搭载了41个高性能伺服关节,以及多维力觉、多目立体视觉、全向听觉和惯性、测距等全方位的感知系统,拥有全面升级的视觉定位导航、手眼协调操作、步态控制、多模态路径规划垂域模型等技术,机器人的自主运动及决策能力大幅提高,可在工厂流水线实现精准安全同步的作业。

优必选人形机器人在蔚来车间实训,来源:视频截图

“智能制造尤其是汽车制造领域,或将成为首个大规模应用的领域。”优必选公司透露,其正在与行业合作伙伴共同推进人形机器人在汽车制造领域的落地应用,联合打造试点示范工位,实现面向工业场景的人形机器人规模化应用。

高工机器人产业研究所所长卢瀚宸表示,如果下游潜在甲方不开放用于实训的场景,必然影响到人形机器人的成长速度。开放汽车制造场景给人形机器人厂商,能够将获取到的场景数据投喂给机器人,帮助其快速训练学习。

业界普遍预期,汽车生产线和3C装配线最适合作为人形机器人的首选落地场景。但从当前人形机器人厂商展示的进展来看,去汽车生产线“实习”显得更为热门,崔楠认为这是因为3C场景相较于汽车,其零部件更精细,对于机器人执行能力的精准性有更高要求,所以人形机器人厂商会优先选择汽车制造场景。

卢瀚宸分析认为,人形机器人厂商和车企合作密切,与车企的认知度和接受度有关。一个明显的表现是,特斯拉、小鹏等新能源车企甚至直接下场研发人形机器人,比亚迪去年投资押注智元机器人公司。(详见:竞逐人形机器人风口,仍是烧钱的游戏)

劳动力短缺和成本上涨,促使车企加快拥抱生产自动化。和人形机器人公司Apptronik达成合作时,梅赛德斯-奔驰生产和供应链主管Jörg Burzer表示,希望借此填补劳动力缺口,尤其是那些低技能、重复性和体力要求高的工作岗位。中国市场和欧美国家市场一样,劳动力供给和成本是共性问题。国家统计局数据显示,中国劳动力总数自2019年-2022年连续下降,人口结构日渐老年化,65岁及以上人口规模持续上涨;而制造业城镇私营单位就业人员平均工资连年上涨,2022年涨至67352元。

据卢瀚宸观察,汽车制造的四大工艺流程——冲压、焊接、涂装、总装,只有总装环节目前的自动化程度相对较低,也是人形机器人可以发挥作用的机会点,其余制造环节已经有了工业机器人的成熟部署。

汽车总装上的许多工作,如安装汽车内饰、贴车标、玻璃窗打胶等,工业机器人还没能替代人类。崔楠表示,这是因为车的结构完全是按照人体的活动特点进行设计,普通工业机器人无法像人一样自由弯腰、下蹲来执行一些装配工作,相对而言,人形机器人拥有更灵活的移动能力,可以将现在仍由人类操作的岗位进一步自动化。

人形机器人已开启落地汽车制造场景商业化的预备跑,但崔楠认为,商业化破局当前仍受制于成本难题和应用难题。他说,先进技术和复杂的工程使得人形机器人生产成本较高,这一成本因素会限制其在当前阶段的普及性和实用性;而且,工业制造领域对机器人工作的精准度和效率要求非常苛刻,人形机器人难以企及已经成熟的工业移动机器人产品。

此前,人形机器人初创公司银河通用联合创始人兼CTO王鹤告诉《财经》,想全面替代汽车装配产线的工人非常困难,“我参观过车厂的总装分装车间,那里的工人多人并行,熟练、快速地拧上千个位置散布的螺丝,对灵巧双手配合、肢体灵活及操作节拍的要求,远超当下具身智能发展的进程”。

崔楠预估,如果以100%来衡量适合落地的标准,现在的技术和产品水平达到了30%的标准,“预计还需5-10年才能看到人形机器人大批量应用于汽车装配车间”。