3C代工厂为何重押人形机器人,尽管速度不及人工、成本高于机械臂?
去年下半年,智能产品ODM厂商龙旗科技做出了将人形机器人引入其工厂产线的决策。张龙被委任为该项目的应用落地负责人。在过去二十余年间,他深耕于3C产品的制造工艺领域,其间经历了多次产业升级的完整周期。
张龙表示,“我们判断人形机器人的应用方向是正确的,但对于其实际的表现效果,团队最初确实心中没底,秉持一种‘尝试探索’的务实心态。”随后,他带领着团队与智元工业产品线的项目团队进行了长达数月的紧密磨合。进入本年度,这款人形机器人终于被正式部署在平板产品生产线的质检工序上。并线运行至今,已累计记录下近3000小时的作业数据,基于这些运行实绩,张龙开始看到了一些积极的成效。
当前阶段,已有多家具身智能领域的企业陆续对外公布,与汽车制造、3C电子产品等行业的工厂达成合作关系,开展人形机器人在工厂场景中的部署与实际应用。智元智能是国内较早实现工厂场景实际落地,并对产线运作进行全程直播的企业。该公司近日再度启动机器人精灵G2在龙旗南昌工厂的上岗直播,直播活动将持续六天,直至6月28日结束。
通过参与“云监工”的网友们观察发现,机器人的操作动作表现流畅,但在单次动作速度上依然不及人类工人,并且价格更低的机械臂也能够完成同样的工作。在这种情形之下,为何还需要让人形机器人进入工厂呢?
针对这些疑问,张龙所作出的回应是,人形机器人并非仅仅是对部分岗位进行简单的替代,而是在于其有可能从根本上改变制造业代工模式所固有的成本结构。从当前的发展阶段来看,这一愿景的实现仍然依赖于具身智能"大脑"层面技术所取得的突破性进展。
第一财经记者近期实地探访了龙旗南昌工厂,旨在深入了解其生产现状。在车间内部,工人们正从事着多个品牌手机、平板等电子产品的装配工作。其中,有一条平板生产线的生产安排显得与众不同,它采用了一种新颖的协作模式:由人类工人与智能机器人共同完成作业,具体而言,是8台智元精灵G2机器人专门承担该生产线的质量检测工作。

机器人从传送带上抓取出待检测的平板设备,将其安置于检测装置内。目前,该机器人所承担的工作职责已全面涵盖平板产品的全流程质量检测环节,具体包括多媒体界面功能测试、音频输出性能测试、辐射杂散发射测试以及耦合测试等多个关键项目。完成检测后,机器人再将平板从设备中取出,并放置于另一条传送带上,以进行后续流转。
根据现场观察,这些机器人之间的协同配合显得十分流畅。它们不仅需要准确执行预设的作业动作,同时还需与检测设备进行实时信息通信,以持续监控产品的测试状态,并依据测试结果生成相应指令,从而指挥流水线作出及时反应。
在直播过程中,精灵G2的作业表现并非全然完美,期间曾出现短暂的运行停顿,但其系统随后能够快速自动恢复正常。这一现象在一定程度上反映了机器人具备初步的故障自恢复能力,这对于保障生产连续性具有积极意义。在为期六天的直播期间,机器人团队严格遵循标准工时安排,即每日从早八点工作至晚七点,中间包含一小时午休。累计总工作时长达到64小时,期间完成的平板电脑总产量为17,625台,经统计,机器人作业的成功率高达99.99%。
依据这条专门用于平板产品生产的产线数据,其日均交付量约为3000台。通过分析实际的产能数据可以评估出,机器人在该工序上的工作效率已经达到了工厂的实际生产要求。
记者了解到,在衡量作业效率是否合格方面,还有两个指标需要进行对比,分别为TT时间(节拍时间)以及CT时间(周期时间)。为确保产品能够按时完成交付,CT时间通常需要小于或者等于节拍时间。
“机器人完成单个作业流程稳定保持在18-22秒,该流程涵盖了完成两台产品的质量检测并执行一次取放操作的时间,由此计算得出,其单台产品的检测周期时间(CT)为9-11秒。”张龙指出,根据客户的生产线要求,该平板产线的节拍时间(TT)为11.25秒,机器人在作业效率与一次检测成功率方面均已达到了生产线的既定标准。
从实际部署效果来看,机器人已经成功替代了龙旗南昌工厂一条平板生产线质检工序中的人工岗位。
智元Genie业务部负责部署项目的杨树开表示,原有的质检工序是由8名工人来执行的,目前这8台机器人已能够实现完全替代。这些机器人能够胜任白班和夜班的工作,仅需在作业间隙更换电池即可持续运行。他进一步说明,精灵G2的续航时长约为四个小时,当前在午休时段仍需要工人协助完成换电操作。据了解,原先负责质检的工人已被调配至工厂内的其他岗位。
此外,根据工厂提供的数据,南昌龙旗工厂的工人以往在负责平板质检工序时,完成单件产品的质检需要耗费约9秒,与此同时还需要同时操控7台检测设备。在记者实地探访期间,一台机器人则通过数据接口与四台检测设备进行实时通信。
在张龙看来,当前精灵G2的工作能力大致相当于一个7至8岁的儿童。它已经具备了一定的自主决策能力,能够规划产品的摆放位置。然而,受限于硬件性能与当前算法的成熟度,它仍然无法像成年人那样实现及时的预判与快速的反应。不过,人类工作者会受到疲劳和情绪波动的影响。相比之下,机器人在维持产线连续性与输出稳定性方面,展现出优于人工操作的特质,从而有效提升了整体的产出效率。
或能改变代工厂成本结构
为了将机器人部署至当前效果,双方团队耗时近10个月。
依据公开资料,龙旗科技已签署价值数亿元人民币的智元精灵G2机器人框架订单,该合作计划部署的机器人数量接近一千台。之所以如此坚定地推动人形机器人进入工厂生产线,其深层动因与3C电子产品制造代工企业当前所面临的普遍性困境密切相关。
近年来,劳动力流失以及招工困难已成为制造业普遍遭遇的难题,尤其是基础流水线岗位的人员流失。
记者观察到,南昌龙旗工厂产线上的工人以年轻群体为主。张龙指出,重复性高、内容单调且工作强度大的流水线作业,很难让年轻人产生长期留任的意愿。"工厂每年需要招聘大量员工,年轻人的留任时间通常仅维持在三个月左右,较长的也不过半年。往往到了年底,大部分岗位上的从业者已经换了一批。"
与此同时,消费类产品行业正面临显著的增长压力,且产品的更新换代周期持续缩短。这些趋势导致代工厂之间的竞争日趋激烈,利润空间不断被压缩,整个行业的成本博弈特征愈发明显。根据多家智能产品原始设计制造商披露的财务数据,其毛利率水平普遍徘徊在6%至10%的狭窄区间内。
在过去,产品的迭代周期通常为2到3年,相应的几条产线能够稳定运行约半年时间,这使得投资的设备成本与人力成本在特定周期内得以回收。一位行业人士对此解释指出,近两年来产品的迭代周期缩短至约半年,工厂接到的首份订单即达到产量峰值,而后续产量下滑便导致了成本分摊问题。同时,他还说明,由于产品快速迭代与工艺升级,工业产线需要持续进行升级改造,而改造成本的投入也相当可观。这意味着工厂的投入成本在不断攀升,收回成本的周期也随之变得越来越长。
引入人形机器人,未来有望发挥其降低成本与提升效率的双重效能,从而对代工厂的成本结构产生实质性改变。
第一财经记者通过实地采访与数据核查了解到,在龙旗工厂,普通一线工人的月薪普遍集中在6000至7000元区间;在此基础上,还需计入社保缴纳以及各类补贴等附加成本,使得整体人力成本更高。与此同时,一台精灵G2机器人的购置价格则高达数十万元。智元Genie业务部项目总监艾文在采访中进一步指出,从当前阶段来看,精灵G2的购置成本大约相当于两名一线工人两年的薪资总和;而展望未来,随着该型机器人整机制造成本的逐步降低,其所能带来的利润空间也有望得到逐步释放。
实际上,龙旗科技南昌工厂在其手机生产线上已引入了机械臂用于质检环节。记者在现场观察到,机械臂的单次动作执行速度相较人形机器人确实更快。然而,机械臂作为专用设备的设计特性也决定了,在面临生产订单量波动或产品线调整时,其所投入的固定成本更容易转变为难以回收的沉没成本。
张龙在接受采访时指出,"在机械臂应用方面,我们已经积累了相当丰富的实践经验与成熟的技术方案,在处理单一工序任务时,机械臂依然是最为理想的解决方案。然而,在当前智能制造的整体需求框架下,人工智能应用、数据采集,以及众多机械臂厂商之间存在的接口协议差异与训练方案不统一等问题,都构成了亟待突破的技术瓶颈,同时系统升级的成本也相对较高。"
而未来的智能制造,则具备全链路数据互联互通、柔性部署以及自主判断、自主优化等方面的特点,机器人在这方面所具有的想象空间也更为广阔。
一位参与机器人部署的龙旗工厂员工告诉记者,在实现数据互联互通之后,机器人可以借助系统与作业设备、检测设备以及人员工序相连接,从而构成一个协同的作业单元。这个单元能够实时监测设备状态,对所采集的数据进行分析与判断,同时追踪产品的加工状态,并在发现异常时及时发出相应的预警信号,以此来引导工程人员开展针对性的排查工作。
机器人可能还具备移动柔性方面的快速部署能力。如果这一点得以实现,机器人能够胜任的工作将不再局限于平板的质检工序,而是可以胜任多个复杂任务场景,并适应产品的迭代周期,从而降低工厂的设备改造成本。
千台目标背后的技术难点
除龙旗科技外,诸多制造厂商也均已洞察到人形机器人导入生产线后可能引发的深层次变革。
从去年开始,第一财经记者在对公开信息进行梳理后注意到,多家具身智能领域的企业已陆续同汽车制造以及3C电子消费品等领域的工厂达成了合作关系。在这些合作中,企业将机器人集中部署于执行上下料、搬运等具备结构化特征且重复性较高的工序环节。
宇树科技创始人王兴兴在出席人形机器人与具身智能标准化年会并发表演讲时亦作出说明,宇树科技长期以来致力于推动机器人在工厂生产环境中的实际部署与应用,自2024年起,该公司开始与蔚来、吉利等汽车制造企业建立合作关系。
除了已经实现的部署,不少企业还制定并规划了千台级别的规模化部署目标。例如,智元智能与均胜电子、富临精工等工厂达成了合作关系,以推进机器人在生产场景中的实际应用。据艾文透露,该公司的计划是在今年内完成千台规模的工厂落地部署。此外,智平方计划在未来三年内,于惠科全球生产基地累计部署超过1000台具身智能机器人。浙江人形机器人创新中心也与杰克科技达成了战略合作,并在现场签署了2000台面向服装场景定制的人形机器人采购协议。
然而,在这场机器人进入工厂的热潮之下,依然存在着一系列亟待解决的技术难题与现实的交付问题。
受访对象介绍,机器人正式参与到产线之前,必须首先通过预设的学习与训练程序。在达到设定的功能指标后,机器人还需要分阶段完成与产品相关的各项测试。
在这个过程当中,机器人夹持产品时的力控参数、自身运行的稳定性数据以及各类产品指标等基础信息,都必须完整地提交给客户进行审核。只有当客户对这些数据进行评估并确认满足既定条件之后,机器人才能够正式进入生产线执行任务。也正因为需要经历这一系列严格的数据提交与确认流程,机器人部署的验证周期通常会比较漫长。
此外,机器人硬件能力的真实边界,则需要在不间断的连续作业环境中,得到进一步的验证。相关领域的专业人士指出,只有当机器人能够连续运转数万个小时,工厂方面才能够借此准确判断其长期运行的稳定性以及后续的维护保养成本。
艾文亦指出,后续开展规模化部署时所面临的主要挑战,将集中于能否拥有强大的垂直领域“大脑”以及稳定可靠的本体。
这具体体现在能力差异方面,机器人能够将单一任务的执行成功率做到稳定的100%,然而在执行长序列的复杂任务时,其成功率则难以保证。对于3C电子产品制造而言,对机器人操作精度的要求需要达到99.5%以上的整体作业成功率。
上述龙旗工厂员工指出,3C电子产品体积相对较小,因此在装配精度方面有着较高的要求,需要实现精准的对位操作以及严格的力控管理。目前,相关研发团队正在对如何有效提升机器人的操作速度与定位精度开展深入研究。
一位受访的投资机构人士指出,目前阶段的具身智能大模型尚不够“智能”,且泛化能力存在不足,这些问题共同制约了机器人进入工厂实际部署的进程。该人士同时观察到,部分机器人厂商由于自身工程化能力有待提升或无法满足及时的交付要求,也影响了项目的推进。
来源:速度不及人工、成本高于机械臂,3C代工厂为何重押人形机器人? | 证券时报网