文 | 車百智庫
10月11日,特斯拉“We,Robot”發(fā)布會上,新一代的Optimus人形機器人通過在現(xiàn)場與工作人員和參會者的交流互動,已經(jīng)能完成工作以及熱舞表演等。這款有胳膊有腿、沒有輪子的機器人,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)、人工智能計算機,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,特斯拉的Optimus機器人經(jīng)歷了幾次迭代,逐漸展現(xiàn)出更強的應(yīng)用能力。最初的原型機僅能完成簡單的招手動作,2022年進一步發(fā)展到能夠搬運物體,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,人形機器人集成了人工智能、高端制造、新材料等先進技術(shù),在汽車制造、服務(wù)等領(lǐng)域有很大應(yīng)用潛力?!避嚢僦菐煸诘?41期調(diào)研報告《加快人形機器人在汽車行業(yè)的發(fā)展》(以下簡稱“車百智庫研報”)指出,在人形機器人和智能電動汽車產(chǎn)業(yè)的雙重驅(qū)動下,汽車行業(yè)正迎來一場技術(shù)變革。
盡管關(guān)于人形機器人,圍繞其安全、實時、場景、成本、效率等問題仍爭論不休。但可以肯定的是,場景化落地已經(jīng)起步,在不確定性中擁抱挑戰(zhàn)是必然趨勢。10月14日,工業(yè)和信息化部副部長王江平在國新辦新聞發(fā)布會上表示,將出臺推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見,大力發(fā)展人形機器人等新領(lǐng)域新賽道。
政策及市場需求的雙重驅(qū)動下,將會進一步催化人形機器人發(fā)展,本文將結(jié)合車百智庫研報觀點,探討以下三個問題:1、人形機器人將如何有效應(yīng)用于汽車行業(yè)?
2、特斯拉Optimus進化加速,人形機器人量產(chǎn)可期?3、推動人形機器人與汽車行業(yè)融合發(fā)展的關(guān)鍵在于?汽車行業(yè)將成為人形機器人落地的主要領(lǐng)域之一
人形機器人行業(yè)已經(jīng)引發(fā)了資本市場的強烈關(guān)注。
根據(jù)車百智庫調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,2024年上半年,全球完成了22起人形機器人融資,融資總額超過70億美元。預(yù)計到2035年,中國市場規(guī)模將突破3000億元人民幣,全球市場規(guī)?;蜻_1540億美元,相當(dāng)于當(dāng)前手機市場的三成。
這一數(shù)據(jù)揭示了人形機器人在多個行業(yè)(包括汽車)的巨大潛力。在智能制造、巡檢、物流等場景中,隨著人形機器人技術(shù)的不斷成熟,應(yīng)用規(guī)模將快速擴大。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),如自動化水平低、技術(shù)工人短缺、生產(chǎn)能效亟待提升等。
人形機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)的自動化率不足30%,傳統(tǒng)工業(yè)機器人難以滿足復(fù)雜的裝配需求。而人形機器人因其具備智能決策和高精度操作的特點,能夠提高生產(chǎn)效率,減少廢品率,并且優(yōu)化整體能源管理。
它們還可以執(zhí)行高風(fēng)險任務(wù),在工業(yè)自動化中提供柔性操作,減少對人工的依賴。例如,現(xiàn)代化工廠內(nèi)的短途物流運輸、巡檢等場景中,人形機器人可以與人工智能大模型結(jié)合,實現(xiàn)自動上下料、復(fù)雜環(huán)境監(jiān)控等功能。
汽車行業(yè)機器人應(yīng)用對比概覽(不完全統(tǒng)計)
所以說,目前人形機器人最好的應(yīng)用場景是工廠,尤其是汽車工廠。目前特斯拉的Optimus機器人,已經(jīng)在弗里蒙特工廠的生產(chǎn)線上投入使用,負責(zé)搬運和電芯分類等工作。
10月14日,優(yōu)必選剛剛發(fā)布的全新一代工業(yè)人形機器人 Walker S1 已進入比亞迪工廠實訓(xùn),并且還能和 L4 級無人物流車、無人叉車、工業(yè)移動機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)首個人形機器人與無人物流車等協(xié)同作業(yè)的工業(yè)場景解決方案。
車百智庫研報預(yù)計,未來2-3年內(nèi),人形機器人將在更多汽車制造場景中實現(xiàn)小規(guī)模商用,五到十年內(nèi)將進一步普及。
目前國內(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器人。北汽產(chǎn)投今年已經(jīng)投資兩家機器人公司,分別是銀河通用和帕西尼感知。上汽集團布局更廣,今年智元機器人和逐際動力兩家公司三次獲得上汽旗下投資機構(gòu)的投資,智元機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、智能機器人等領(lǐng)域的新公司。今年 4 月,廣汽集團宣布,要與全球頭部企業(yè)攜手,探索人形機器人未來應(yīng)用場景。
10月17日,豐田汽車則宣布與現(xiàn)代汽車旗下的波士頓動力公司(Boston Dynamics)達成合作,共同推進人工智能(AI)驅(qū)動的多任務(wù)人形機器人產(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器人 PX5。今年8月12日,小鵬展示了鋼鐵助理用手機下單預(yù)定MONA M03汽車。第二代人形機器人也會在今年即將到來的 1024 科技日上亮相,進一步展示小鵬汽車在人工智能與機器人技術(shù)上的創(chuàng)新成果。
隨著人形機器人賽道升溫,越來越多的車企正在通過資本市場與技術(shù)公司深度合作,國內(nèi)外企業(yè)也共同發(fā)力,目標(biāo)就是商業(yè)化,進入工廠、進入家庭生活。
量產(chǎn)挑戰(zhàn):高成本與技術(shù)瓶頸
不過就算到今天,真正量產(chǎn)落地的人形機器人仍然屈指可數(shù),大多數(shù)人形機器人還處于原型或概念驗證階段。
“(人形機器人)量產(chǎn)極度困難,是被低估的?!?021 年 8 月的 AI Day 召開時,特斯拉的人形機器人項目還是一個概念,馬斯克就預(yù)示了即將面臨的困難。
車百智庫研報指出,目前人形機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)。
人形機器人商業(yè)化場景象限劃分
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。報告指出,人形機器人的單臺成本從1萬美元至250萬美元不等,這對于大規(guī)模商用來說是巨大的阻力。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,無法有效降低成本。這些因素導(dǎo)致機器人整體應(yīng)用成本過高,難以推動大規(guī)模商業(yè)化。
在控制能力和智能化水平上,現(xiàn)有機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口,進一步加大了成本和供應(yīng)鏈風(fēng)險。
2022年國內(nèi)人形機器人關(guān)節(jié)主要零部件格局
其次,行業(yè)標(biāo)準尚未成熟。當(dāng)前汽車生產(chǎn)線對安全性要求極高,但目前尚未有針對人形機器人的具體安全規(guī)范,這使得企業(yè)在導(dǎo)入機器人技術(shù)時存在顧慮。
人形機器人的普及或引發(fā)倫理與社會問題。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,外購第三方技術(shù)可能會增加數(shù)據(jù)泄露的風(fēng)險,其次是機器人與人類的交互安全性也備受關(guān)注,如果機器人出現(xiàn)故障或傾倒,可能會對人類工人和生產(chǎn)線造成傷害。
從長遠來看,機器人對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,導(dǎo)致部分崗位的消失。同時,機器人使用與維護還需要具備高技能的人才,但當(dāng)前車間高技能人才儲備不足,這進一步阻礙了新技術(shù)的廣泛應(yīng)用。由此看,人形機器人的規(guī)模落地,或許比我們想象中要困難一些。
如何推動我國人形機器人與汽車行業(yè)融合發(fā)展?
未來,解決這些問題將是推動人形機器人在汽車行業(yè)大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵。為了加快人形機器人在汽車行業(yè)的規(guī)?;瘧?yīng)用,車百智庫研報提出了一系列建議:
1、加快構(gòu)建機器人行業(yè)與汽車行業(yè)融合發(fā)展生態(tài):發(fā)揮機器人和汽車行業(yè)的技術(shù)與資源優(yōu)勢,聚焦實際應(yīng)用問題,通過多種合作模式實現(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,定義人形機器人形態(tài),推動其向通用型發(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):在機器人硬件和大模型方面,需加快高精度傳動機構(gòu)和自主學(xué)習(xí)算法的研發(fā),提升機器人在復(fù)雜環(huán)境中的適應(yīng)能力。
3、利用國內(nèi)供應(yīng)鏈優(yōu)勢,加快實現(xiàn)核心零部件降本增效:國內(nèi)供應(yīng)商具備很強的低成本、持續(xù)優(yōu)化和大規(guī)模量產(chǎn)的創(chuàng)新能力。供應(yīng)鏈國產(chǎn)化,有助于幫助人形機器人企業(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)計方精密合作,持續(xù)降本增效,促進更大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用。
4、制定檢測認證標(biāo)準:制定人形機器人滿足汽車行業(yè)安全應(yīng)用的標(biāo)準,借鑒既有的自動駕駛檢測體系,關(guān)注到實際應(yīng)用中復(fù)雜環(huán)境干擾、溫度、延誤等場景問題,完善人形機器人的標(biāo)檢認體系,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制:針對數(shù)據(jù)隱私和人類道德問題,形成行業(yè)共識,明確機器與人的職責(zé)和界限,保障生產(chǎn)線人員安全,減少人工智能偏見。加強制造崗位的培訓(xùn),借鑒德國職業(yè)教育體系,提升人才素質(zhì),以應(yīng)對人形機器人帶來的職業(yè)變動。
隨著技術(shù)的不斷進步和行業(yè)生態(tài)的完善,人形機器人有望在未來幾年內(nèi)成為汽車制造業(yè)的重要推動力量。未來,誰能在技術(shù)突破和規(guī)?;a(chǎn)上率先跑贏時間,將決定誰能主導(dǎo)人形機器人的未來市場。