全球汽車產業面臨勞動力短缺、生產效率提升和智能化轉型的迫切需求,人形機器人在汽車生產中的應用正逐漸成為行業發展的熱點。
特斯拉、梅賽德斯和寶馬等領先汽車製造商已率先邁出步伐,通過各自的人形機器人項目——如特斯拉的Optimus、梅賽德斯的Apollo和寶馬的Figure 02——探索其在生產中的潛力。
人形機器人被設計用於執行從簡單物流到複雜裝配的任務,緩解熟練工人短缺的壓力並提高生產質量。當前人形機器人在技術成熟度、成本控制、安全性以及人機協作等方面仍面臨顯著挑戰。
到2025年人形機器人可能迎來初步應用熱潮,並在2030年前後實現大規模普及,取代50%以上的生產任務,推動汽車製造業邁向智能化新時代。
7:2:1黃金法則:70%自動化裝置,20%人形機器人,10%由人類完成。
近年來,人形機器人在汽車生產中的應用已從理論構想逐步走向實際測試與試點。
特斯拉、梅賽德斯和寶馬等主要汽車製造商通過各自的項目展示了這一技術的初步成果,同時也暴露了其發展初期的侷限性。
● 特斯拉的Optimus項目
特斯拉的人形機器人Optimus是汽車行業中最受矚目的項目之一,Elon Musk提出了雄心勃勃的目標:2025年開始大規模生產,2026年產量達10萬台,2027年增至50萬台,計畫打造“羅馬軍團”般的機器人陣容。
馬斯克設想Optimus最終能夠承擔工廠中多樣化的任務,從分揀電池單元到執行複雜裝配。然而,目前Optimus的進展與這一宏偉藍圖尚有距離。
公開資訊顯示,Optimus僅在視訊中展示了抓取雞蛋、下蹲等基本動作,其真實性與實用性仍待驗證。特斯拉計畫在2025年進行首次生產測試,讓Optimus執行簡單任務,並利用人工智慧(AI)逐步提升其能力。
儘管如此,技術成熟度和安全性仍是瓶頸。Optimus在與人類協作時的安全機制尚未完善,短期內難以實現大規模部署。
● 梅賽德斯與Apptronik的合作
梅賽德斯與美國機器人公司Apptronik合作,在匈牙利凱奇凱梅特工廠測試Apollo人形機器人。Apollo身高1.70米,體重75公斤,能夠搬運25公斤重物,並執行簡單的物流任務,如分揀箱子。
梅賽德斯生產經理Jörg Burzer強調,Apollo的目標是緩解員工頻繁流動的崗位壓力,並承擔人體工程學上較困難的任務,以提升生產質量。
Apollo配備了特殊的力控制機制,確保與人類協作時的安全性。在試生產中,Apollo表現出良好的適應性,但梅賽德斯尚未公佈大規模應用的時間表,表明該技術仍處於探索階段。
這一合作反映了梅賽德斯對人形機器人潛力的謹慎樂觀態度。
● 寶馬與Figure的合作
寶馬在美國斯帕坦堡工廠測試了Figure公司的Figure 02人形機器人。Figure 02在幾周內完成了將鈑金件放置在夾具中的任務,為後續車身組裝做準備。
與上一代相比,Figure 02的計算能力提升了3倍,配備改進的語音通訊、攝影機、麥克風和感測器,其手部設計接近人類,具有16個主動自由度,能夠執行精細操作。
寶馬表示,這項測試是從開發走向工業化應用的重要一步。寶馬也承認,大規模應用仍需進一步研究,在技術穩定性和生產整合方面。
● 除上述三家巨頭外,大眾、福特等汽車製造商也在密切關注人形機器人技術的發展。
這些公司雖然尚未公佈具體項目,但已通過與機器人製造商的合作或內部研究,探索在生產中引入自動化解決方案的可能性。行業普遍認為,人形機器人是應對勞動力短缺和生產效率停滯的關鍵工具。
人形機器人在汽車生產中的應用尚處於早期階段,特斯拉、梅賽德斯和寶馬的試點項目展示了其可行性,但技術的不成熟和高昂的成本限制了其廣泛推廣。
當前的應用主要集中在簡單任務,複雜生產環節的滲透仍需時間。
人形機器人在汽車生產中的未來發展將受到技術進步、經濟性、安全性及勞動力市場等多重因素的推動與制約。專家預測,到2030年,這一技術可能成熟到足以改變汽車製造業的格局。
● 人工智慧、計算能力和感測器技術的快速發展為人形機器人的進化提供了堅實基礎。
◎ 特斯拉計畫通過AI增強Optimus的學習能力,使其適應多變的生產環境;
◎ Figure 02的計算能力提升和語音通訊改進則展示了人形機器人在人機互動和環境感知方面的進步。
未來,人形機器人將在運動靈活性、精細操作和自主決策能力上取得突破,可能勝任銲接、裝配、質量檢測等高複雜度任務。
例如,配備先進感測器的機器人能夠即時感知環境變化,而AI驅動的演算法則賦予其自我最佳化能力。這些技術趨勢將推動人形機器人從輔助工具轉變為生產主力。
● 成本是人形機器人普及的關鍵障礙。
斯圖加特弗勞恩霍夫IPA的專家Simon Schmidt指出,人形機器人需在成本低於10萬歐元且能完全替代人力時才具備經濟意義。
Horváth諮詢公司的研究預計,2025年人形機器人的市場投放價格約為8萬歐元,到2030年將降至4.8萬歐元,年維護費用約為4,000歐元。
隨著批次生產的推進和供應鏈最佳化,成本下降將加速其在汽車生產中的應用。
Horváth自動化專家Tobias Bock預測,中期內(2030年前後),人形機器人有望取代50%以上的生產任務。這一趨勢將顯著縮短投資回報周期,使其對汽車製造商更具吸引力。
● 安全性是人形機器人進入生產環境的核心挑戰。
與人類共同工作時,機器人必須具備可靠的防護機制,避免潛在傷害。梅賽德斯的Apollo通過力控制機制確保安全,而Figure 02的感測器技術也提高了其環境適應性。
未來,國際標準化組織(ISO)等機構將制定更嚴格的安全標準,推動技術解決方案的完善。例如,即時監測系統和緊急停止功能將成為標配。解決安全性問題不僅是技術要求,也是人形機器人獲得監管批准和市場信任的前提。
● 人形機器人的普及將深刻改變勞動力市場。
◎ 一方面,它能有效緩解熟練工人短缺的問題,尤其是在重複性高、勞動強度大的崗位上;
◎ 另一方面,大量人工任務被替代可能導致失業風險,引發社會爭議。
為應對這一挑戰,汽車製造商和政府需合作推出技能轉型計畫,培訓工人掌握與機器人協作的能力。例如,工人可能從操作員轉變為機器人維護員或程式設計師。這種勞動力結構的調整將成為人形機器人時代的重要特徵。
● 特斯拉、梅賽德斯和寶馬在人形機器人領域的佈局預示著未來競爭的加劇。
◎ 特斯拉憑藉AI和自動化技術優勢,可能率先實現大規模部署;
◎ 梅賽德斯和寶馬則通過與專業機器人公司的合作,加速技術迭代。
中國、日本等國家的機器人製造商也在崛起,全球市場競爭將更加激烈。
到2030年,人形機器人市場規模將顯著擴大,成為汽車生產自動化的核心驅動力,關乎技術領導權,還將影響全球汽車供應鏈的重新組態。
人形機器人在汽車生產中的應用正邁向現實,為解決勞動力短缺和提升生產效率提供了創新路徑。
特斯拉的Optimus、梅賽德斯的Apollo和寶馬的Figure 02等項目表明,在執行多樣化任務方面具有巨大潛力。 (芝能汽車)