宝马欧洲工厂首次引入人形机器人,无需大规模改造即可适配产线
财联社5月29日讯(实习编辑 丁云祥/编辑 齐灵) 德国汽车制造商宝马公司,正加速推进人形机器人在汽车生产领域的应用。自今年夏季起,宝马在德国莱比锡的工厂将首次于欧洲正式部署两台由Hexagon Robotics研发的Aeon人形机器人,以应用于汽车制造流程。目前,这些机器人正在进行工厂内的测试。
宝马生产流程管理与数字化负责人Michael Nikolaides指出,这将代表着未来汽车制造领域的发展方向。
长期以来,汽车工业一直广泛采用机械臂等自动化设备,但宝马此次选择人形机器人,核心原因在于,该类机器人能够直接适配并融入现有的生产体系当中,因此无需对现有产线进行大规模的改造。
Nikolaides指出,人形机器人由于具备与人类相似的体型以及操作能力,因此能够直接进入当前由工人所完成的工作岗位当中。企业围绕机器人来重新设计生产线的成本十分高昂。而如今,随着机器人成本的显著下降,更为合理的方式则是让机器人去适应现有的工作流程。
市场研究机构Gartner的副总裁分析师Bill Ray同样认为,伴随着机器人制造成本的持续下降,企业已经没有必要再围绕机器人的使用需求,对现有工厂进行重新设计。
此次投入测试的Aeon机器人,其身高约为1.65米,体重为60公斤,最高移动速度能够达到每秒2.4米。该机器人可以短时间搬运重量达15公斤的物体,而其持续负载能力则约为8公斤。在感知与操作方面,机器人配备有共计21个传感器,其中涵盖了摄像头、雷达、麦克风以及力矩传感器等,这些配置使其能够实现环境感知与精细操作的功能。
在机器人的形态设计方面,Aeon并未选用双足结构,而是采用了轮式移动底盘。宝马方面指出,在工厂车间这类平坦的地面环境中,相较于双腿结构,轮式设计具备更高的效率与稳定性。
然而,受限于当前的电池技术,机器人的续航能力依然是其应用的显著短板。Aeon机器人的单次持续工作时间约为3小时,这与工厂普遍采用的8小时标准班次时长存在差距。为了解决这一问题,Hexagon Robotics为其设计了一套自动换电系统。借助该系统,机器人能够在电量不足时自主前往换电站,并在大约3分钟内完成电池更换,从而重新投入工作。
根据宝马方面的规划,Aeon机器人在初期阶段主要承担零部件的输送,以及电池装配环节中的抓取与放置等重复性工作。尽管这款机器人具备多种能力,但与人类工人的情况类似,其工作内容也不会频繁地进行切换。
Nikolaides认为,未来人形机器人不仅能够胜任那些高重复性与高强度的工作岗位,而且也会对缓解制造业日益凸显的劳动力短缺问题有所帮助。
在未来的几年时间里,制造业领域所面临的劳动力短缺问题将会变得日趋显著,而人形机器人则能够为缓解这一问题提供有效的帮助。
不过,Nikolaides同时也强调指出,机器人并不会简单地对人类的就业岗位形成取代。
上世纪70年代,当汽车工业自动化开始兴起之时,许多人曾担心相关的工作岗位会因此而消失,但最终的结果反而催生出了大量全新的职业。对于人形机器人的发展,我们也持有相同的看法。
先进训练技术
在训练过程中,宝马将"数字孪生"工厂模拟以及远程操控技术进行了结合运用。借助英伟达的软件系统,工程师首先在虚拟工厂中对任务进行反复模拟,使机器人能够通过强化学习来寻找到最优的动作路径。与此同时,机器人还会对人类工人的操作动作加以学习,以便完成抓取以及搬运等方面的工作。
当前,机器人训练技术正处于快速演进的阶段。Hexagon机器人业务总裁Arnaud Robert指出,"模仿学习"(即imitation learning)是Physical AI领域当中最具潜力的发展方向之一。借助多角度视频或人体动作传感器,机器人能够学习人类完成某项任务的具体方式与操作流程,从而把原本需要数月之久的训练周期缩短至数天的时间。
Robert指出,最终的理想状态是,机器人在对人类的工作方式进行观察之后,能够立即习得执行相同任务的能力。
然而,就当前发展阶段而言,人形机器人要实现完全自主作业仍存在一定的差距。根据Gartner的预测,可能还需要三至五年的时间,机器人才能够真正借助简单的语音指令来独立地完成工业任务。
车企密集布局人形机器人
除宝马之外,丰田以及小米等多家车企,亦在积极推进人形机器人的相关布局。丰田计划在试点取得成功后,引入由Agility Robotics所研发的机器人。小米则已在电动车的生产环节当中,对自研的人形机器人进行测试。
与此同时,韩国车企现代正借助由波士顿动力所开发的四足机器人Spot,来开展工业巡检工作,并计划在未来引入Atlas人形机器人。
事实上,宝马在此之前已在美国斯帕坦堡工厂针对Figure公司所研发的Figure O2机器人开展了相关测试工作。该机器人曾参与到约3万辆X3车型的生产流程当中,其工作节奏与人类工人基本保持一致。
宝马在实际应用过程中发现,与传统的工业机器人相比,由人工智能驱动的人形机器人在应对复杂环境变化方面展现出更优越的性能。例如,当金属零件的位置出现轻微偏移时,传统机器人可能会因误差而停机,而AI机器人则能够进行实时分析并继续完成其任务。
除了人形机器人之外,宝马此前也运用了Spot机器人来开展工厂巡检的相关工作,其任务范围包括进入地下设备区域以及执行上下楼梯等动作。
针对人形机器人进入生产线的部署情况,宝马方面透露,员工们普遍持积极态度。该公司进一步预期,在未来,员工可能会如同对待传统工业机器人那样,为这些新同事取上专属的名字。Ray对此分析指出,人们一旦为机器人赋予名称,便会自然地将其视为一种“协作对象”,而不再仅仅是冰冷的机器;相应地,人们对于机器人在工作中偶尔出现的失误,也会表现出更高的容忍度。
不过,Ray同时提醒道,当前市场对于人形机器人存在一定程度的过度炒作现象。“如今许多机器人的展示,更像是一场面向资本市场的表演,其目的在于推高相关公司的估值。”他指出,人们可能高估了机器人现阶段的实际能力。他进一步解释道:
当我们目睹机器人进行行走时,往往会推测其具备奔跑、攀爬以及跳跃等多种能力。然而,其实际能力或许并不支持这些复杂动作,但我们的大脑已经完成了对能力差距的想象性弥合。因此,在展示机器人时,观察者产生超越现实的预期便成为一种普遍现象。
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