當前,全球制造業(yè)正面臨轉型升級的關鍵節(jié)點。隨著市場需求日益多樣化、個性化,傳統(tǒng)生產(chǎn)模式已難以適應新的發(fā)展要求,工業(yè)機器人正在成為制造業(yè)向高端化、柔性化、智能化升級的重要解決方案之一。

然而,傳統(tǒng)工業(yè)自動化解決方案存在一定的局限性。以工業(yè)機器人編程為例,多數(shù)工業(yè)機器人作業(yè)采用預編程模式,無法適應動態(tài)變化的生產(chǎn)環(huán)境。當產(chǎn)品換型或工藝調整時,需要專業(yè)人員重新編程,影響生產(chǎn)效率。

其次是生產(chǎn)終端的數(shù)據(jù)打通問題,在現(xiàn)代工廠中,不同品牌、型號的設備之間往往難以實現(xiàn)有效協(xié)同,形成一個個"自動化孤島"。這種碎片化的自動化模式,無法實現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)的整體優(yōu)化。

此外,專業(yè)人才短缺問題突出。隨著老師傅群體逐漸退休,其寶貴的經(jīng)驗難以有效傳承。而新一代技術人員需要時間成長,這期間設備維護質量可能受到影響,導致意外停機時間增加。
這些困境反應了中國制造業(yè)轉型升級的普遍痛點,其本質在于傳統(tǒng)自動化架構已觸及天花板,行業(yè)亟需一個能感知、決策、執(zhí)行并進化的新范式。
從自動化困境,到智能體破局
AIGC的爆發(fā)為制造業(yè)的轉型破局提供了關鍵拼圖。它帶來的不是單一技術升級,而是三大范式的根本性轉移:
首先,生產(chǎn)終端需要實現(xiàn)自主決策與自適應優(yōu)化能力。例如,在精密裝配作業(yè)中,視覺傳感系統(tǒng)可實時檢測零部件的位姿偏差,機器人依據(jù)這些數(shù)據(jù)自主調整抓取路徑與裝配力度,確保在動態(tài)環(huán)境下的高精度作業(yè)。例如,在注塑生產(chǎn)過程中,機器人能夠根據(jù)模具溫度、材料粘度等實時工藝參數(shù),自主調整保壓時間與注射速度,以維持最佳成型質量。

其次,面對數(shù)據(jù)孤島帶來的協(xié)同問題,工廠端應建立基于多智能體協(xié)同的中樞系統(tǒng)。例如,在柔性加工產(chǎn)線中,當數(shù)控機床完成一道工序,其會向物料系統(tǒng)自主發(fā)送就緒信號,移動機器人AMR依據(jù)實時系統(tǒng)指令和當前物流狀態(tài),自主規(guī)劃最優(yōu)路徑運送工件,上下料機器人同步接收指令完成對接操作,實現(xiàn)跨設備的協(xié)同生產(chǎn)。在多機器人協(xié)同焊接場景中,各焊接機器人通過實時共享工件狀態(tài)與 thermal data,自主協(xié)調焊接順序與速度,避免熱變形,提升整體質量。
再次,針對編程語言快速迭代的難題,工業(yè)機器人須構建人機協(xié)同的知識沉淀與復用機制。例如,工程師在調試設備時的操作偏好與參數(shù)微調邏輯可被系統(tǒng)記錄,并通過機器學習生成工藝優(yōu)化知識庫,用于輔助新手工程師進行決策。在設備故障診斷中,系統(tǒng)可將歷史維修記錄、專家處理方案轉化為規(guī)則庫與預測模型,實現(xiàn)故障的自主研判與處理建議的精準推送,從而降低對個別專家經(jīng)驗的依賴,提升系統(tǒng)整體認知水平。
行業(yè)需要怎樣的“具身智能解決方案”
眼下,將AI與工業(yè)機器人相互融合,正逐漸成為中國制造業(yè)升級的重要解決方案。而基于對行業(yè)痛點的深入理解,庫卡在美的洗衣機荊州工廠,打造出一個多品類、全場景覆蓋的“AI+工業(yè)機器人”解決方案,被落地部署。該方案也助力美的荊州工廠成為全行業(yè)首個“智能體”工廠。

“智能體”并不等同于“智能”,一般來說,智能是一個抽象的“能力”,而“智能體”是一個擁有該項能力的同時,且能夠自主“行動”的實體。以“工業(yè)機器人智能體”為例,其結合視覺感知系統(tǒng)(眼睛)、中樞決策系統(tǒng)(神經(jīng))、末端執(zhí)行系統(tǒng)(手腳),可以在一個目標在環(huán)境中自主地行動,實現(xiàn)自主執(zhí)行感知-決策-行動的閉環(huán),同時結合上一次的循環(huán),不斷實現(xiàn)進化。
以螺絲鎖付場景為例,庫卡為KR SCARA機器人配備了一套庫卡自研的智能視覺定位系統(tǒng),AI生成最優(yōu)鎖付策略,并自主調整作業(yè)程序。這項技術使生產(chǎn)線換型時間大幅縮短,有效提升了生產(chǎn)效率。

在工廠物流運輸環(huán)節(jié),其線路面臨效率、成本、安全、環(huán)境、協(xié)同等挑戰(zhàn),庫卡將 AI導航應用與視覺激光雷達相互融合,不僅能夠實時共享位置信息和任務狀態(tài),還能在前方突現(xiàn)障礙時,啟動毫秒級避障,自主規(guī)劃最優(yōu)路徑,實現(xiàn)高效協(xié)同作業(yè)。同時,當某臺設備急需物料時,系統(tǒng)則會自動優(yōu)先調度最近機器人執(zhí)行配送任務。
隨著人工智能技術在制造業(yè)的深度應用,傳統(tǒng)生產(chǎn)模式正在發(fā)生根本性變革。技術迭代迅速的同時,也對工業(yè)機器人的操作技能提出了更高的挑戰(zhàn)。而將AI應用于編程,能有效的將需求語言轉化為應用代碼。工程師只需庫卡開發(fā)的“小庫AI”輸入“抓料程序”等需求,即可獲得AI生成的編程代碼。 同時,依托智能問答系統(tǒng)將“老師傅”的編程經(jīng)驗轉化為數(shù)字化指導程序。新員工在操作時,可通過智能設備獲得實時指導,顯著降低了新員工上手的培訓成本和時間成本。

此外,針對數(shù)據(jù)互聯(lián)問題,庫卡建立了設備IOT管理系統(tǒng)KUKA Connect,通過實時監(jiān)測設備運行數(shù)據(jù),預測潛在故障,提前安排維護,有效減少了意外停機時間。融合連接工廠的人、機、料、法、環(huán)等眾多因素。
業(yè)內專家指出,人工智能與工業(yè)機器人的深度融合,將推動制造業(yè)向更高水平的智能化發(fā)展。未來,工業(yè)機器人將不僅具備執(zhí)行能力,更將擁有感知、學習和決策能力。

美的荊州工廠,為行業(yè)打造了“智能體”應用的新范式,是制造業(yè)轉型升級的里程碑。2025工博會期間,庫卡將于9月23日正式發(fā)布“工業(yè)機器人智能體”,正式官宣AI與工業(yè)機器人深度融合——它意味著機器人領域正在從智能制造,到“感知環(huán)境、自主決策、持續(xù)進化”的進化。未來,從柔性產(chǎn)線的無縫重構,到工藝知識的自學習沉淀,從整廠資源的全局調度到人機協(xié)作的自然智能,更簡單的生產(chǎn),將不再依賴固定程式,而是由會思考、能協(xié)同、自優(yōu)化的智能體重新定義。

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