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带着上下游,人形机器人加速跑起来(经济聚焦·走进“中国智造”)

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    人形机器人量产面临造得稳、造得一致的挑战。通过智能化柔性产线、专用0.2毫米超薄电工钢及高弹防护外衣等技术创新,推动规模化生产,已应用于工业、商业、教育等领域,未来市场空间广阔。

    东方元启智能机器人生产车间里,工作人员给机器人“体检”。 本报记者 姜晓丹摄


    首钢智新电工钢成品库。 汤丰宁摄(人民视觉)


    工作人员为机器人穿防火工服。 孙阳阳摄(人民视觉)

    探访年产能万台人形机器人工厂

    “量产难在造得稳、造得一致”

    走进广东佛山南海区的东方元启智能机器人工厂,扑面而来的是一片整洁与有序。这座由乐聚智能与东方精工联合打造的基地,年产能设定为万台人形机器人,目标很明确——直面规模化生产这道坎。

    人形机器人规模化生产,到底难在哪?暨南大学人工智能教研室主任李德平点出了核心:人形机器人全身多关节相连,稍有偏差就会被放大,比如螺丝松紧程度的不同,直接导致行走、抓取动作出现明显偏差。再加上行业零部件标准不统一,传感器、仿生配件配套不完善,不同机型还得单独调试参数,要把产品性能做得高度一致,难度可想而知。

    但这个工厂,靠的是一整套智能化产线设计,逐个击破量产难点。

    先看智能物料管理区。高度自动化的物料系统让人眼前一亮,工作人员通过身份验证后,对应物料柜自动开启,零部件整齐摆放,精准取用。取用完成后,系统自动称重、计数、核对,一颗螺丝、一个垫片的变化都逃不过它的“眼睛”,信息实时更新。

    物料出库分拣后,AGV小车就登场了,它们像一群“智能搬运工”,精准地将零部件送到各个工位。重载型AGV负责长距离跨区转运躯干、机架等重型部件;轻载型AGV在装配区内运送螺丝、线缆、传感器这类小件;带升降平台的顶升式AGV,则直接把物料托盘送到流水线指定高度,与产线无缝对接。不同AGV按规划路径自动避让、有序通行,全程无需人工跟车,物料流转效率高得惊人。

    再往前走,是核心装配区域。这里没有传统流水线的机械感,而是采用模块化、同步化、柔性化的生产模式。手腿部、躯干、头部等关键部件在不同工位同步装配,工作人员与自动化设备紧密配合,结构件安装、线路连接、传感器调试等数十道工序有条不紊地推进,整条产线安静平稳,持续运行。

    让人印象深刻的,还有产线的“百变能力”。在产线中间区域,不同型号、不同配置的人形机器人可以同步生产。“我们从设计之初就走柔性化路线,只需在系统切换生产指令,几分钟就能快速调整型号和配置。”乐聚智能助理副总裁曹雨说,硬件层面仅更换末端执行器与特定关节模组,无需重构物理产线;软件层面,系统自动加载对应装配参数与适配程序,无缝衔接。

    质量管控从零部件入场时便已启动。针对轮臂、人形等不同品类机器人,质检环节大部分通用,仅根据产品定位调整检测侧重点。曹雨举例,轮臂机器人重点测轮式底盘,看轮子行驶、转向稳不稳定;人形机器人则更关注步态平衡与双臂配合,测试上下台阶、复杂路面能否平稳行走。

    在生产线末端,每一台机器人都要接受“上岗体检”——工作人员大力推动机身,机器人要稳稳站立;机器人还能180度转腰、灵活关节屈伸,动作流畅自然;行走、转向、定位,在高精度设备监控下逐项校验。工作人员还会模拟真实场景,对机器人进行多维度测试,确保其能在实际环境中稳定工作,全部达标才算通过。

    “不在造得多、造得快,量产难在造得稳、造得一致。”东方元启技术负责人点出了关键,这也是规模化生产的重要考验之一,“在测试阶段多下功夫,是为了不让存在隐患的产品流向市场。”

    曹雨表示,人形机器人已在工业生产、商业服务、教育科研等场景初步应用。未来,随着技术不断成熟、场景不断丰富、需求不断扩大,人形机器人将承担更丰富的任务、扮演更重要的角色,而这一切的基础,正是稳定可靠的量产能力。

    暨南大学机器人智能技术研究院院长柳宁认为,当前人形机器人仍处于产业初期,受限于传感器、仿生执行机构技术短板,加上成熟商用场景不多,大规模订单尚未释放。但长远来看,随着硬件技术迭代、各类落地场景持续拓展,市场需求持续扩容,大规模量产是行业发展的必然趋势。

    揭秘人形机器人专用电工钢

    0.2毫米迸发的强劲力量

    电工钢,电能与磁能高效转换的核心材料,被誉为钢铁工业皇冠上的“明珠”。

    在新能源汽车里,它为长续航与强动力打下基础;在大型变压器中,它支撑电流的稳定输送与高效转换;在高端家电内部,它让能耗更低、运行更稳……从家电到新能源,从特高压到智能电网,薄薄一片电工钢,串联起现代产业的动力脉络。

    在河北迁安首钢智新EVI实验室,研发工程师张豹正俯身研究一片样品——0.2毫米超薄人形机器人专用电工钢。

    张豹介绍,当前人形机器人加速进化,这款专为机器人量身打造的超薄钢片,厚度仅相当于发丝直径,却能让小巧电机迸发强劲力量,精准适配人形机器人轻量化、高扭矩密度、高功率密度的严苛需求。“一台机器人身上往往搭载四五十个乃至更多的电机,每个电机都离不开电工钢的支撑,助力机器人灵活行走、精准操作、稳定发力。”

    相比新能源汽车电机,人形机器人电机体积更小巧、集成度更高,对材料部分性能的要求也更为极致。

    例如,高扭矩意味着电机更“有劲”,支撑机器人迈步、举物、完成复杂动作;低铁损则对应低发热、低耗电,让机器人运动时无需复杂的散热系统……“两者之间存在性能矛盾,提升一方往往会制约另一方。”张豹说。

    如何在方寸之间破解这一矛盾?首钢研发团队在实验室开展了600多次配方试验,历经10余次工业验证,耗时整整一年,终于在磁感、铁损与扭矩之间找到最佳平衡点。相比市面常规产品,这款0.2毫米厚的专用钢片铁损降低了20%—30%,让机器人电机更小、更强、更高效。

    虽然人形机器人眼下仍处于起步阶段,规模化应用尚需时日,但首钢坚持提前卡位,为未来产业的蓬勃发展打下基础。

    “2015年,在家电用电工钢卖得最火的时候,我们就意识到新能源汽车处于爆发前夜,毅然转向新能源汽车用电工钢的研发。”首钢智新首席技术专家安冬洋告诉记者。如今,首钢的电工钢产品应用已实现全球新能源汽车销量前十车企全覆盖,国内市场占有率达1/3。

    “据估算,每1万台人形机器人约用百吨电工钢,未来人形机器人走进千家万户,这片‘薄钢’将打开千亿元级新市场。”安冬洋说。

    从更大的视角看,首钢在细分赛道的深耕,是我国电工钢产业整体向上突破的缩影。

    在供给侧,“十四五”时期,我国全面掌握了先进的电工钢生产技术及工艺,特别是新能源汽车电工钢、特高压输配电工程电工钢等高端产品,均达到或超越世界同行先进水平。中国钢铁工业协会数据显示:2025年,我国电工钢总产量约1963.3万吨,同比增长9.6%,占全国粗钢总产量的2.04%。

    在需求侧,中钢协科技环保部专家顾问陈卓分析,面向“十五五”,电工钢的需求增长主要来自三个方面——

    新能源汽车的持续放量。我国新能源汽车市场渗透率预计将持续上升,是无取向电工钢需求最大的增量市场之一。

    电力行业的投资拉动。“十五五”时期我国电网固定资产投资将达5万亿元以上,用于变压器的高端取向电工钢需求有望随之增长。

    新兴领域的加速崛起。低空经济中,无人机舵机、飞行汽车电驱动系统等场景,将推动超高性能电工钢等材料的应用。机器人关节电机、扫地机器人等智能终端大量使用小型化、智能化的微特电机,将对电工钢形成稳定需求。

    尝试为人形机器人穿新衣

    不止外套,还在进化为“皮肤”

    “咔哒、咔哒……”上海嘉定区江桥镇的制衣车间里,缝纫机声依旧,但雷文手中的衣物却变了——不再是厚重的工装,而是一件银白色的人形机器人外衣。这件衣服能随着机械臂180度扭转,又能在机器人意外跌倒时,像气囊一样护住昂贵的关节部件。“一条胳膊摔坏了,损失就不小。”雷文仔细检查着人形机器人关节处无缝包覆的细节。

    2004年,从老家湖北仙桃到上海闯荡的雷文创办了上海紫羲公司,裁制传统工装。几年下来,他在纺织新材料及服装加工企业聚集的江桥镇扎下根来。随着智能制造的到来,雷文观察到一个现象:一套进口工业机器人的防护服动辄上万元,还要等几个月才能拿到。他带领团队攻克面料耐高温难题,自主研发的焊接、喷涂防护服售价仅为进口防护服的一半,拿到不少企业的订单。

    2024年,一名工程师抛出一个问题:能不能做一件高弹罩子?不像工业防护服那样笨重,必须阻燃、透气,能跟随关节弯折不卡死,运动时不脱落,最好还能拆洗。为了啃下这个难题,雷文的制衣车间里搬进了智能排料裁剪、3D激光扫描仪等设备,通过数字化建模模拟机器人各轴运动轨迹来优化版型。

    “你看肩膀处。”雷文指着样衣上的无缝拼接处说,“我们加了防滑硅胶条,实际测试中,机器人连做几十个急停,衣服位移不到几毫米。”一次次的技术积累,让公司在机器人产业的急速发展中抢占先机。2025年,公司人形机器人服装出货量1000套,成为宇树科技、智元机器人等企业的供应商。“过去,我们要上门给机器人量体裁衣,现在企业都主动把机器人送来研发新样式。”眼下,公司正联合高校和面料企业,研发可集成温度、压力传感阵列的织物表层,试图让人形机器人的外套具备碰撞检测和体表温感,一点点进化为“电子皮肤”。

    在雷文忙着给机器人做柔性外衣时,松江区的一间研发工作室内,针织服装设计师丁罕青正在为机器人手指编织针织套。丁罕青团队的主业一直是研发针织服装,直到去年下半年,一家具身智能公司请他们用针织面料设计机器人的外观。丁罕青回忆:“当时客户需要服装近乎皮肤一样严丝合缝包裹每一个工业曲面,扭转弯折不起皱,为每个传感器接口留孔,让衣服变成可穿戴设备。”

    丁罕青团队把早先为时装开发的“3D针织算版”技术移植过来,将机械曲面逐一转为针织版片,选用高弹纱线控制薄厚与回弹,使外衣像皮肤一样附着在机体上,还可拆洗更换。目前,团队接到的机器人“皮肤”订单已与传统针织开发业务持平,客户涵盖具身智能、医疗康复及灵巧手企业。团队正尝试在针织结构中植入导电纱线,结合算法探索压力感知与接触反馈功能。“还在测试阶段,但方向很明确——未来的机器人要能‘感觉’被碰了一下。”丁罕青说。

    《 人民日报 》( 2026年07月28日 11 版)

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