文 | 車百智庫(kù)
10月11日,特斯拉“We,Robot”發(fā)布會(huì)上,新一代的Optimus人形機(jī)器人通過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)與工作人員和參會(huì)者的交流互動(dòng),已經(jīng)能完成工作以及熱舞表演等。這款有胳膊有腿、沒(méi)有輪子的機(jī)器人,與特斯拉的車輛共享著一切核心技術(shù),比如三電系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、人工智能計(jì)算機(jī),再次引發(fā)了產(chǎn)業(yè)界的沸騰。
自2021年AI Day首次發(fā)布以來(lái),特斯拉的Optimus機(jī)器人經(jīng)歷了幾次迭代,逐漸展現(xiàn)出更強(qiáng)的應(yīng)用能力。最初的原型機(jī)僅能完成簡(jiǎn)單的招手動(dòng)作,2022年進(jìn)一步發(fā)展到能夠搬運(yùn)物體,但走路需要特斯拉員工攙扶。到2023年,Optimus不再需要攙扶,能完成更復(fù)雜的任務(wù),如物品分類與分揀。
“作為一種顛覆性產(chǎn)品,人形機(jī)器人集成了人工智能、高端制造、新材料等先進(jìn)技術(shù),在汽車制造、服務(wù)等領(lǐng)域有很大應(yīng)用潛力?!避嚢僦菐?kù)在第141期調(diào)研報(bào)告《加快人形機(jī)器人在汽車行業(yè)的發(fā)展》(以下簡(jiǎn)稱“車百智庫(kù)研報(bào)”)指出,在人形機(jī)器人和智能電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的雙重驅(qū)動(dòng)下,汽車行業(yè)正迎來(lái)一場(chǎng)技術(shù)變革。
盡管關(guān)于人形機(jī)器人,圍繞其安全、實(shí)時(shí)、場(chǎng)景、成本、效率等問(wèn)題仍爭(zhēng)論不休。但可以肯定的是,場(chǎng)景化落地已經(jīng)起步,在不確定性中擁抱挑戰(zhàn)是必然趨勢(shì)。10月14日,工業(yè)和信息化部副部長(zhǎng)王江平在國(guó)新辦新聞發(fā)布會(huì)上表示,將出臺(tái)推動(dòng)未來(lái)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見,大力發(fā)展人形機(jī)器人等新領(lǐng)域新賽道。
政策及市場(chǎng)需求的雙重驅(qū)動(dòng)下,將會(huì)進(jìn)一步催化人形機(jī)器人發(fā)展,本文將結(jié)合車百智庫(kù)研報(bào)觀點(diǎn),探討以下三個(gè)問(wèn)題:1、人形機(jī)器人將如何有效應(yīng)用于汽車行業(yè)?
2、特斯拉Optimus進(jìn)化加速,人形機(jī)器人量產(chǎn)可期?3、推動(dòng)人形機(jī)器人與汽車行業(yè)融合發(fā)展的關(guān)鍵在于?汽車行業(yè)將成為人形機(jī)器人落地的主要領(lǐng)域之一
人形機(jī)器人行業(yè)已經(jīng)引發(fā)了資本市場(chǎng)的強(qiáng)烈關(guān)注。
根據(jù)車百智庫(kù)調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,2024年上半年,全球完成了22起人形機(jī)器人融資,融資總額超過(guò)70億美元。預(yù)計(jì)到2035年,中國(guó)市場(chǎng)規(guī)模將突破3000億元人民幣,全球市場(chǎng)規(guī)模或達(dá)1540億美元,相當(dāng)于當(dāng)前手機(jī)市場(chǎng)的三成。
這一數(shù)據(jù)揭示了人形機(jī)器人在多個(gè)行業(yè)(包括汽車)的巨大潛力。在智能制造、巡檢、物流等場(chǎng)景中,隨著人形機(jī)器人技術(shù)的不斷成熟,應(yīng)用規(guī)模將快速擴(kuò)大。而汽車行業(yè)將成為其率先落地的主要領(lǐng)域之一。汽車行業(yè)的制造環(huán)節(jié)面臨諸多挑戰(zhàn),如自動(dòng)化水平低、技術(shù)工人短缺、生產(chǎn)能效亟待提升等。
人形機(jī)器人在汽車制造中的應(yīng)用潛力巨大,尤其是在總裝環(huán)節(jié),該環(huán)節(jié)的自動(dòng)化率不足30%,傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人難以滿足復(fù)雜的裝配需求。而人形機(jī)器人因其具備智能決策和高精度操作的特點(diǎn),能夠提高生產(chǎn)效率,減少?gòu)U品率,并且優(yōu)化整體能源管理。
它們還可以執(zhí)行高風(fēng)險(xiǎn)任務(wù),在工業(yè)自動(dòng)化中提供柔性操作,減少對(duì)人工的依賴。例如,現(xiàn)代化工廠內(nèi)的短途物流運(yùn)輸、巡檢等場(chǎng)景中,人形機(jī)器人可以與人工智能大模型結(jié)合,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上下料、復(fù)雜環(huán)境監(jiān)控等功能。
汽車行業(yè)機(jī)器人應(yīng)用對(duì)比概覽(不完全統(tǒng)計(jì))
所以說(shuō),目前人形機(jī)器人最好的應(yīng)用場(chǎng)景是工廠,尤其是汽車工廠。目前特斯拉的Optimus機(jī)器人,已經(jīng)在弗里蒙特工廠的生產(chǎn)線上投入使用,負(fù)責(zé)搬運(yùn)和電芯分類等工作。
10月14日,優(yōu)必選剛剛發(fā)布的全新一代工業(yè)人形機(jī)器人 Walker S1 已進(jìn)入比亞迪工廠實(shí)訓(xùn),并且還能和 L4 級(jí)無(wú)人物流車、無(wú)人叉車、工業(yè)移動(dòng)機(jī)器人和智能制造管理系統(tǒng)的協(xié)同作業(yè)。這是全球范圍內(nèi)首個(gè)人形機(jī)器人與無(wú)人物流車等協(xié)同作業(yè)的工業(yè)場(chǎng)景解決方案。
車百智庫(kù)研報(bào)預(yù)計(jì),未來(lái)2-3年內(nèi),人形機(jī)器人將在更多汽車制造場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)小規(guī)模商用,五到十年內(nèi)將進(jìn)一步普及。
目前國(guó)內(nèi)外多家汽車企業(yè)紛紛加入這一賽道。豐田、北汽、上汽、比亞迪等車企已經(jīng)開始投資或自研人形機(jī)器人。北汽產(chǎn)投今年已經(jīng)投資兩家機(jī)器人公司,分別是銀河通用和帕西尼感知。上汽集團(tuán)布局更廣,今年智元機(jī)器人和逐際動(dòng)力兩家公司三次獲得上汽旗下投資機(jī)構(gòu)的投資,智元機(jī)器人早在去年還獲得了比亞迪的投資。
奇瑞汽車前不久斥資1億元,成立一家聚焦AI、智能機(jī)器人等領(lǐng)域的新公司。今年 4 月,廣汽集團(tuán)宣布,要與全球頭部企業(yè)攜手,探索人形機(jī)器人未來(lái)應(yīng)用場(chǎng)景。
10月17日,豐田汽車則宣布與現(xiàn)代汽車旗下的波士頓動(dòng)力公司(Boston Dynamics)達(dá)成合作,共同推進(jìn)人工智能(AI)驅(qū)動(dòng)的多任務(wù)人形機(jī)器人產(chǎn)品的研發(fā)與部署。
去年舉行的小鵬汽車科技日上,小鵬首次展示了自研的人形機(jī)器人 PX5。今年8月12日,小鵬展示了鋼鐵助理用手機(jī)下單預(yù)定MONA M03汽車。第二代人形機(jī)器人也會(huì)在今年即將到來(lái)的 1024 科技日上亮相,進(jìn)一步展示小鵬汽車在人工智能與機(jī)器人技術(shù)上的創(chuàng)新成果。
隨著人形機(jī)器人賽道升溫,越來(lái)越多的車企正在通過(guò)資本市場(chǎng)與技術(shù)公司深度合作,國(guó)內(nèi)外企業(yè)也共同發(fā)力,目標(biāo)就是商業(yè)化,進(jìn)入工廠、進(jìn)入家庭生活。
量產(chǎn)挑戰(zhàn):高成本與技術(shù)瓶頸
不過(guò)就算到今天,真正量產(chǎn)落地的人形機(jī)器人仍然屈指可數(shù),大多數(shù)人形機(jī)器人還處于原型或概念驗(yàn)證階段。
“(人形機(jī)器人)量產(chǎn)極度困難,是被低估的?!?021 年 8 月的 AI Day 召開時(shí),特斯拉的人形機(jī)器人項(xiàng)目還是一個(gè)概念,馬斯克就預(yù)示了即將面臨的困難。
車百智庫(kù)研報(bào)指出,目前人形機(jī)器人主要以高校研發(fā)定制、車企戰(zhàn)略協(xié)議簽訂試用為主,主要集中在工業(yè)測(cè)試和科研中使用,其在汽車行業(yè)的推廣面臨多重挑戰(zhàn)。
人形機(jī)器人商業(yè)化場(chǎng)景象限劃分
首先,硬件高昂的制造成本和技術(shù)瓶頸限制了其大規(guī)模應(yīng)用。當(dāng)前,人形機(jī)器人依賴于高精尖的硬件,特別是伺服系統(tǒng)和傳感器,導(dǎo)致制造成本較高。報(bào)告指出,人形機(jī)器人的單臺(tái)成本從1萬(wàn)美元至250萬(wàn)美元不等,這對(duì)于大規(guī)模商用來(lái)說(shuō)是巨大的阻力。行業(yè)內(nèi)零部件定制化生產(chǎn)規(guī)模較小,供應(yīng)鏈資源分散,無(wú)法有效降低成本。這些因素導(dǎo)致機(jī)器人整體應(yīng)用成本過(guò)高,難以推動(dòng)大規(guī)模商業(yè)化。
在控制能力和智能化水平上,現(xiàn)有機(jī)器人難以滿足汽車制造中復(fù)雜操作的需求,工作效率僅為人類的70%,高端零部件仍主要依賴進(jìn)口,進(jìn)一步加大了成本和供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)。
2022年國(guó)內(nèi)人形機(jī)器人關(guān)節(jié)主要零部件格局
其次,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)尚未成熟。當(dāng)前汽車生產(chǎn)線對(duì)安全性要求極高,但目前尚未有針對(duì)人形機(jī)器人的具體安全規(guī)范,這使得企業(yè)在導(dǎo)入機(jī)器人技術(shù)時(shí)存在顧慮。
人形機(jī)器人的普及或引發(fā)倫理與社會(huì)問(wèn)題。首先是數(shù)據(jù)安全,尤其是在高度敏感的汽車生產(chǎn)環(huán)境中,外購(gòu)第三方技術(shù)可能會(huì)增加數(shù)據(jù)泄露的風(fēng)險(xiǎn),其次是機(jī)器人與人類的交互安全性也備受關(guān)注,如果機(jī)器人出現(xiàn)故障或傾倒,可能會(huì)對(duì)人類工人和生產(chǎn)線造成傷害。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,機(jī)器人對(duì)低技能崗位的替代效應(yīng)可能引發(fā)就業(yè)結(jié)構(gòu)變動(dòng),導(dǎo)致部分崗位的消失。同時(shí),機(jī)器人使用與維護(hù)還需要具備高技能的人才,但當(dāng)前車間高技能人才儲(chǔ)備不足,這進(jìn)一步阻礙了新技術(shù)的廣泛應(yīng)用。由此看,人形機(jī)器人的規(guī)模落地,或許比我們想象中要困難一些。
如何推動(dòng)我國(guó)人形機(jī)器人與汽車行業(yè)融合發(fā)展?
未來(lái),解決這些問(wèn)題將是推動(dòng)人形機(jī)器人在汽車行業(yè)大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵。為了加快人形機(jī)器人在汽車行業(yè)的規(guī)?;瘧?yīng)用,車百智庫(kù)研報(bào)提出了一系列建議:
1、加快構(gòu)建機(jī)器人行業(yè)與汽車行業(yè)融合發(fā)展生態(tài):發(fā)揮機(jī)器人和汽車行業(yè)的技術(shù)與資源優(yōu)勢(shì),聚焦實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題,通過(guò)多種合作模式實(shí)現(xiàn)技術(shù)共享,完善產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)。共同研發(fā)新型智能設(shè)備,加速技術(shù)轉(zhuǎn)化,定義人形機(jī)器人形態(tài),推動(dòng)其向通用型發(fā)展。
2、加快攻克關(guān)鍵共性和兼容跨行業(yè)的核心技術(shù):在機(jī)器人硬件和大模型方面,需加快高精度傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和自主學(xué)習(xí)算法的研發(fā),提升機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境中的適應(yīng)能力。
3、利用國(guó)內(nèi)供應(yīng)鏈優(yōu)勢(shì),加快實(shí)現(xiàn)核心零部件降本增效:國(guó)內(nèi)供應(yīng)商具備很強(qiáng)的低成本、持續(xù)優(yōu)化和大規(guī)模量產(chǎn)的創(chuàng)新能力。供應(yīng)鏈國(guó)產(chǎn)化,有助于幫助人形機(jī)器人企業(yè)優(yōu)化使用成本,特別是圍繞伺服系統(tǒng)、減速器等核心成本的構(gòu)成,需要與設(shè)計(jì)方精密合作,持續(xù)降本增效,促進(jìn)更大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用。
4、制定檢測(cè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn):制定人形機(jī)器人滿足汽車行業(yè)安全應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn),借鑒既有的自動(dòng)駕駛檢測(cè)體系,關(guān)注到實(shí)際應(yīng)用中復(fù)雜環(huán)境干擾、溫度、延誤等場(chǎng)景問(wèn)題,完善人形機(jī)器人的標(biāo)檢認(rèn)體系,完善安全性和可靠性指標(biāo),加快行業(yè)應(yīng)用。
5、建立適應(yīng)產(chǎn)業(yè)融合的道德和倫理機(jī)制:針對(duì)數(shù)據(jù)隱私和人類道德問(wèn)題,形成行業(yè)共識(shí),明確機(jī)器與人的職責(zé)和界限,保障生產(chǎn)線人員安全,減少人工智能偏見。加強(qiáng)制造崗位的培訓(xùn),借鑒德國(guó)職業(yè)教育體系,提升人才素質(zhì),以應(yīng)對(duì)人形機(jī)器人帶來(lái)的職業(yè)變動(dòng)。
隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和行業(yè)生態(tài)的完善,人形機(jī)器人有望在未來(lái)幾年內(nèi)成為汽車制造業(yè)的重要推動(dòng)力量。未來(lái),誰(shuí)能在技術(shù)突破和規(guī)?;a(chǎn)上率先跑贏時(shí)間,將決定誰(shuí)能主導(dǎo)人形機(jī)器人的未來(lái)市場(chǎng)。