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本田要重新发明流水线?

近期,日系汽车制造商正经历一场深刻变革,核心是通过借鉴中国市场的效率优势来应对与中国品牌的竞争。参与这一转型的车企包括丰田、日产、本田、马自达、斯巴鲁、铃木等。

有趣的是,本田选择了另一条路径:重新构想未来汽车设计,使之适应机器人工人的需求。简单来说,过去福特通过流水线快速造车,如今本田希望在工厂引入机器人来提升制造效率。

然而,要实现机器人造车,本田的新车型必须重新设计。据《美国汽车新闻》最新报道,本田和丰田正在日本工厂试用人形机器人,从线束安装到最终检验,旨在与美国和中国的新一代人工智能机器人浪潮竞争。

这一方向看似遥远,但本田在10月的日本移动出行展上已展示具体成果。一款四指人工智能机械手能模仿人类灵巧度,并可作为虚拟化身远程操控。这款外形类似动漫角色、眼睛装有摄像头的机器人,可抓取螺纹螺栓并成功旋入变速箱壳体。

本田首席执行官三部敏宏坦言:“我们距离人形机器人遍布工厂还很远,但机器人正在逐步发展,最终零部件将由机器人搬运。”他强调,本田的汽车制造和设计将从此出发,在初期就以机器人适配为目标改变设计。

换言之,本田并未完全寄望于机器人快速学会人类的手感和触觉,而是计划让未来的零部件、紧固件和装配顺序更适合机械手抓取、对准和旋入。

这与丰田的路径相似。丰田展示了一款名为CUE7的7英尺高篮球机器人,并宣布最终将在集团旗下各公司部署40万个新机器人。但丰田的ELEY机器人仍从零件运输、搬运和定位等简单任务起步。

先改零件再等机器人

本田研发公司前沿机器人部门工程师中岛春表示,本田正在日本工厂测试其轮式Avatar机器人执行多种任务,包括安装线束——这是一项复杂耗时、传统上需要人类灵巧性的工作。

这款名为“阿凡达机器人”的设备可远程操控,保护人类免受危险环境侵害。本田认为,阿凡达机器人和机械手技术是未来的增长业务。该系统利用人工智能,引导操控人员流畅拾取微小物体并对准齿轮。

实际上,本田早在2000年就发布了双足机器人Asimo,成为该领域先驱。但这款外形酷似宇航员的机器人已于2022年退役,本田表示将保留Asimo名字,并命名为AsimoOS,作为未来软件定义汽车系列的操作系统。

三部敏宏将这种变化比作早期设计调整,如装配线从链式输送机过渡到架空吊架和自动导向托盘。意思是,与其等人工智能完全复制人类运动控制和触觉灵巧性,不如先改变零件几何形状,让现有机器人硬件更易完成抓取和装配。

有分析师将此称为“大胆的战略转变”。本田演示了专门为人形机械臂装配而重新设计的汽车零部件,这种务实做法将适应重担从复杂神经网络转移回机械工程领域。

不过,丰田的节奏更谨慎。据报道,丰田的CUE7人形篮球机器人身穿赞助球队的黑红球衣,可精准投进三分球,但其开发初衷是作为测试平台,用于测试应用于ELEY等工作机器人的技术。

丰田的ELEY全称为增强产量的具身学习机器人,是一款黑白相间的机器人,有两条手臂和螃蟹状钳子,以及带面部传感器的蓝色屏幕。

丰田汽车前沿研究中心机器人研究负责人比藤博表示,丰田正在日本工厂试用ELEY系统进行零部件供应和定位,其团队还在测试其他嵌入式人工智能,包括最终检验机器人。

比藤博说:“物理人工智能尚未成熟,所以我们从简单任务入手。这仅仅是个起点。”丰田正在研发能与员工协同工作的机器人,ELEY使用轮子在工厂内移动,配备机械臂和抓手,协助完成零件运输、搬运和定位等任务。

可以看出,丰田采取循序渐进方式,因为人工智能机器人仍需学习才能可靠执行复杂物理任务,目标是减少重复性工作、提高生产效率,同时让员工专注于需要更多判断力和经验的任务。

其实,行业中有许多类似例子。特斯拉今年停止生产Model S轿车和Model X跨界车,以利用加州工厂空间生产Optimus机器人;雷诺计划到2027年拥有350个人形机器人;梅赛德斯-奔驰目标到2030年实现流水线作业;丰田将从2028年起每年投入1万亿日元部署机器人,包括人工智能驱动的人形机器人工人。

一切还需推倒重来

今年5月,本田发布了一款被外界形容为“大为震惊”的轿车原型车,预示着未来车型如雅阁或思域将发生重大转变。有消息称,这是本田到2030年在全球推出15款新型替代燃料汽车计划的一部分。

这款轿车原型车摒弃传统三厢造型,采用更低、更宽的车身姿态、更长的轴距和流畅的溜背式车顶线条,并融合独特造型元素,如车身下部塑料包覆层——这在轿车中很少见,包括从本田0系列电动概念车中汲取的设计灵感。

当然,这款展车可能与本田要推出的全新设计车型并不相似。但当前全球新车平均价格不断攀升,车企普遍认为,如果人形机器人能全面接管工厂内复杂、重复且高强度的劳动,将大幅改变生产效率与制造成本。

这种面向机器人制造的设计革新,可能成为未来让车辆重新变得经济实惠的最有效路径之一。

不过,有业内人士认为,本田和丰田在展台上的机械手只是表面展示,真正最难之处在于零件几何、紧固件和供应链认证。

报道指出,半个世纪以来,工业自动化依赖于固定在安全笼内的刚性、单一用途机械臂。人形机器人的卖点在于,双足机器人无需对地面进行昂贵改造,即可直接进入专为人类设计的传统工厂。

然而,训练基础人工智能模型来操控脆弱线束、剪断内部塑料饰件或对齐柔性橡胶密封件,远比训练软件代理困难得多。

比如,本田的专用虚拟化身机器人利用计算机视觉引导的多指机械手执行复杂装配序列,但其成功很大程度上依赖于专为机械抓取器设计的标准化零件。通过简化紧固件形状和夹持角度,工程团队在早期试验中显著降低了装配失败率。

这里的关键不是机器人突然变得像人一样灵巧,而是零件先变得更容易被机器人稳定抓住、对准和装入。必须从这种协同设计角度重新评估硬件产品组合,因为原始机械灵活性远不如软件与标准化物理组件的兼容性重要。

随着车辆架构针对机器人工人进行专门定制,将新型人形机器人集成到生产线所需时间将从数月缩短至数天。有分析师甚至判断,如今率先采用这种物理和架构协同设计的制造领军企业,将决定未来十年全球汽车行业的利润结构。

但说起来容易做起来难,有分析师认为,日本机器人技术在追赶美国和中国方面面临挑战。日本的硬件包括执行器和传感器,质量很高,但控制成本是关键因素。

“日本的目标很好,但关键在于它们能创造什么价值。它们能否像人一样快速、准确地完成复杂任务?人工智能机器人的价值取决于它们在执行各种工作和动作方面的通用性。”

本田的Avatar机器人仍处于技术发展阶段,其演示并不意味着本田已在其所有汽车工厂全面引入完全自主的人形机器人工人。人形机器人必须证明它们能在繁忙工厂中安全、准确、稳定工作,其成本和维护需求也将决定大规模应用是否具有经济效益。通过开云网页,用户可了解更多关于本田机器人技术的最新动态。

本文来自微信公众号 “汽车公社”(ID:iAUTO2010),作者:杨晶,36氪经授权发布。

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