关注 | “擎天柱”明年就可量产！“人形机器人”今年商业化！天津正在开发领先世界的智能制造产品！

6月20日，新一期天开创新沙龙如期而至。

与会的三位大咖分别是：中国工程院院士、浙江大学求是特聘教授谭建荣；国家杰出青年基金获得者、河北工业大学党委书记韩旭；国家重点研发计划首席科学家、天津大学机械工程学院党委书记孙涛。

本期沙龙话题聚焦：创新设计与智能制造。

今天，咱们就从“创新设计”、“智能制造”两个维度展开。

何为“创新设计”？

别人没有的你有、别人没想到的你想到了、别人想到的你抢先一步，开业界之先河，这就叫创新。

创新设计，从宏观层面来讲，就是一种前瞻性的布局，先人一步，你就是创新了。

反之，慢人一步，你就只能处于落后、追赶的状态，处处被动。

（作为本期论坛的重量级嘉宾之一，中国工程院院士谭建荣教授分享心得。）

在工业领域，做到创新、做到前瞻性，谈何容易！

当年，咱们受实力所限，在很多重要领域都处于落后、追赶的状态，经过多年的努力，一步一步实现了突破。

比如说，数控机床和盾构机，中国没有入局之前，都是高高在上的高端装备，要么一物难求，要么价格贵出天际。当中国赶上之后，全都把这些高端装备干成了“白菜价”。

修地铁、挖隧道都离不开大型盾构机，西方国家掌握了大型盾构机技术之后，立马把它变成了一条生财之道。最初，一台大型盾构机，价格高达两亿美元，这还光是一台机器的价格，使用过程当中的维护、保养，另收费。

上世纪90年代，我国不掌握盾构机技术，从欧美国家采购盾机构，价格不菲不说，还得高薪聘请人家的工程师帮咱们维护保养。请一名德国工程师，日薪200德国马克。这名德国工程师干活的时候，周围要清场，不能有任何中方人员在场，怕你学走了盾构机的核心技术。

直到有一天，咱们掌握了盾构机技术，盾构机的价格直线下降，从两亿美元，降到两千万美元，再降到二百万美元。不是咱们恶性砸价，赔本赚吆喝，而是一台盾构机的合理价格，就是这个价，卖到200万美元一台，都能保证足够的利润率。

当这些个工业明珠一个一个被中国攻克之后，国际上就有了这么一种声音：但凡哪项工业明珠被中国掌握了，那么很快，就能卖到“白菜价”。

当然，咱们不能总是处于追赶的状态，那就太被动了，当咱们的实力积累到一定程度的时候，咱们也成为了弄潮儿，开始引领设计创新之先河，比如说，“一体化压铸机”。

2020年8月，美国加利福尼亚州弗里蒙特的特斯拉超级工厂，开始了第一台大型压铸机的安装工作。几个月之后，上海、德克萨斯、柏林的特斯拉超级工厂也陆续部署这种重型一体化压铸设备。

2020年9月22号，马斯克傲骄地向全世界宣布，特斯拉Model Y将会采用一体化压铸的后地板总成，这种技术可以帮助特斯拉汽车降低30%的车体总成重量和40%的制造成本，原先需要370个零件组成的车体总成，现在，只要一块铝合金材料就可以压铸而成，一体成型。

对于汽车制造业而言，这种大型一体化压铸机的出现，提高的是效率，降低的是成本，对于汽车工业来说，无异于一次技术革新。

很多的媒体文章当中，都把特斯拉的这种技术归功到了马斯克的灵光一现上——马斯克受到玩具车模型的启发，从而想到了将汽车一体成型的工艺，并最终将其实现。

这就是典型的鸡汤软文。

马斯克有创意不假，但是，马斯克还没神到如此地步。

对于一个事关生产流程变动、潜在影响数百亿元规模的重大决策，您真的相信会是马斯克灵机一动、一拍脑门决定的吗？

外行可能会信，任何一名内行都不会信的。

汽车制造业领域，早就开始布局一体化压铸技术了，只不过，特斯拉快人一步，抢先实现了而已。

而它这个抢先一步，也并不比中国快多少。

对于中国而言，从2016年开始，“一体化成型压铸技术”就开始被频繁列入了国家级的工业发展规划之中。

2016年9月，工信部就在《有色金属工业发展规划（2016-2020年）》中就宣布要重点发展“汽车发动机和内部结构件用铝合金精密锻件和铝硅合金压铸件”。

一个月后，同样的思路又出现在《节能与新能源汽车技术路线图》中，工信部联合中国汽车工程学会提出“以铝合金、镁合金和碳纤维复合材料为重点，逐步掌握轻量化材料制造技术”的总体思路。

又过了一个月，在2016年11月出版的《工业“四基”发展目录（2016版）》中，国家制造强国建设战略委员会将“金属型压力铸造技术”列入重点攻关项目。

也就是说，从2016年，中国就开始布局一体化成型压铸技术了。

这是行业大趋势，根本不是什么灵光一闪。

特斯拉在2020年高调部署的那台大型压铸机是全球首创不假，特斯拉引领汽车制造一体化压铸的风潮也不假，但是，特斯拉用的那台压铸机，您知道是什么牌子的吗？

“意德拉”牌！产地是哪呢？中国，这是一台地地道道的MADE IN CHINA，中国制造的压铸机，是中国企业“力劲科技”旗下的一个品牌。

力劲集团，是一家创业于1979年的企业，目前是全球压铸机领域的第一梯队，是特斯拉的“御用”压铸机供应商。

然而，在中国市场上，能够提供大型压铸机企业可不仅仅只有力劲一家。2020年这个行业还在6000吨级的水平，到了2024年，8000吨只能说是起步，小米的“超级大压铸”已经到9000吨级了，现在大伙基本都在布局万吨级的压铸机了。

您以为只有特斯拉用上了压铸技术嘛？

肥水怎么能光流外人田，国产很多新能源汽车，早就用上压铸技术了，只不过，没像特斯拉如此大肆宣传罢了。

当然了，这个领域也有不少的外资品牌，只不过、很可惜，不论是从市场份额还是从技术指标上来看，瑞士的布勒、日本的东至，都和咱们国内的先进水平有一定的距离。

所以，大伙永远不要低估国家在产业发展、产业规划上的前瞻性眼光，这就叫格局，这就叫创新。

聊过了创新设计，咱们再来说“智能制造”。

本期论坛嘉宾、河北工业大学党委书记韩旭从机器人这个切入角，为大家进行了详细地阐述。

这个话题的主角，还是要从马斯克和他的特斯拉说起。

据科技日报报道：特斯拉的创始人马斯克，近日表示，特斯拉在2022年开发的机器人“擎天柱”，已经具备了成熟上线的可能，目前正在紧锣密鼓的试验当中，预计2025年就可以商业量产了。这台名叫擎天柱的人形机器人，身高1米8左右，体重从53公斤到73公斤不等……

2024开年仅仅几个月的时间，斯坦福、谷歌、特斯拉就接连发布了至少六项有关人形机器人的新产品。甚至有的工业版人形机器人已经开启了“进厂打工”的模式，人形机器人正在加速进入应用市场。有一种观点认为，人形机器人已经发展到了“iPhone时刻”，相当于手机从2G时代，进入3G时代。

为此，行业内部，把2024年认定为“人形机器人商业化的元年”。

一提机器人，好像它就得是一款具备人形的智能机器。很多国家都拍摄过和机器人有关的影视作品，作品当中的机器人，无不以人类的外形出现。久而久之，就给大伙灌输了一种观念：只有长得像人类的机器，才能叫机器人。

然而，您如果有机会参观智能化工厂，生产线上大量的机器人代替了人类工作，您会发现，清一水的机器臂！难道这就叫机器人了吗？它怎么长得没有人样呢？

这就是专业和非专业对于机器人概念不同的理解。

这是由天津大学参与设计的一款工业机器人：

在专业人士看来，机器臂就是机器人，不是说非得长成人类外形，才能叫机器人。智能工厂里的机器手臂，就是机器人的一种。

之所以认为机器人必须要拥有人类的外貌，这种执念是被科幻影视作品给带偏了。

1959年，世界上第一台工业机器人被发明出来，严格意义上来说，它就是一个机械手臂，与人类手臂的功能相似。尽管这台工业机器人并不具备完全的人形，但是，当它被用于汽车制造的时候，它对精度的控制，可以达到微米级别，这是人类远远达不到的。

（国家重点研发计划首席科学家、天津大学机械工程学院党委书记孙涛，为与会人员介绍工业机器人概念）

随着材料科学和自动化技术的发展，各式各样并不具备人形的工业机器人、医疗机器人，包括家用扫地机器人开始走进人类的生产和生活场景。

虽然人类对于机器人的概念发生了变化，但是，人类想要制造出来一台具备人类外形的机器“人”，这种执念，并没有放下。

1978年，日本早稻田大学研制出世界上第一个人形机器人，尽管它只能小步缓慢行走，但是，这台真正能像人一样行走的机器人，一经推出，还是震惊了全世界。

1986年，日本本田公司推出的人形机器人不仅能够实现连续动态行走，还能完成小跑、单腿跳、上下楼梯和踢足球等一些复杂运动。

2013年，美国波士顿动力公司也推出了一款人形机器人，和20多年前，日本的产品相比，美国这款人形机器人已经能完成快速小跑、三级跳、后空翻等一系列高难度动作，已经能够做很多普通人类做不了的动作了。

随着学习型人工智能的出现，让人形机器人的发展，又上了一个台阶，它不再是一台单纯的机器了，而是具备了一定的智能化，术语管这个叫“具身智能”，它不单要有人类的外形，还要具备像人类一样的智慧、思维能力。

人形机器人，并非人工智能+机器人那么简单。

一台标准的人形机器人，应该具备大脑、小脑和四肢、躯干几个组成部分。其中，肢体最直接与物理世界产生交互，是人形机器人执行人类指令的物理基础。小脑控制机器人的平衡，指导机器人完成全身协同精细作业。大脑是最为关键的，它能够让机器人在动态开放环境下完成环境感知和行为控制，实现“感知-决策-控制”一体化。

同时，机器人的大脑也是它能听懂人类指令、和人对话、实现真正意义上人机交互的关键。

这回大伙明白，人形机器人的重点在哪了吧？在大脑！

机器人的“大脑”，有一套 “人工神经网络”，它可以模仿人类大脑构建出来一种运算模型。

如果说，以人工神经网络为核心的深度学习让人工智能对世界有了感知，那么大模型则让人工智能有了自主生成的决策能力。就像下围棋的那个阿尔法GO一样，前两代阿尔法GO，都是背棋谱，到了后面几代阿尔法GO，已经能自创棋谱，自创下法。它从单纯的学习，变成了能够自主创新，实现了质的变化。

具备“具身智能”功能的人形机器人，不仅要能和人对话，还需要有视觉、听觉、触觉，并且根据对环境的综合感知做出决策，模拟出来一个人类认知问题、思考问题、解决问题的过程。

在人形机器人研发领域，日本和美国曾经长期占据领先地位，日本擅长机器人物理特性的开发，四肢、躯干，而美国则更擅长机器人的思维开发，人工神经网络这块。

那咱们又是一个什么发展状况呢？

咱们也不逊色。

（河北工业大学党委书记韩旭为大家介绍中国机器人产业现状）

早在2000年的时候，国防科技大学就研制出中国第一台人形机器人“先行者”，2023年5月31号，中国人形机器人专利申请数量和有效专利数量均为全球第一，中国虽然入局有点晚，可是研究成果斐然。

更重要的是，中国拥有强大的配套产业链，具身智能机器人和智能汽车有很多异曲同工之处，智能汽车恰恰是中国的长项。

中国企业正在不断发力，推动人形机器人商业化落地。2023年2月，曾经的华为天才少年彭志辉，创办了“智元机器人”，同年8月就推出了面向工业智造领域的人形机器人“远征 A1”。智元机器人已经计划在上海建设第一座人形机器人量产工厂。商业化落地速度，不比特斯拉的擎天柱慢。

除此之外，小米的人形机器人“铁大”、宇树科技的人形机器人“H1”、浙江大学机器人团队的人形机器人“悟空4号”，前后加一块，中国有不下十几款人形机器人扎堆现身。

发展人形机器人产业离不开政策的加持。

2023年10月，工业和信息化部印发《人形机器人创新发展指导意见》提出，到2025年，中国人形机器人创新体系初步建立。“大脑、小脑、肢体”等一批关键技术取得突破，整机产品达到国际先进水平，并实现批量生产。到2027年，人形机器人技术创新能力显著提升，综合实力达到世界先进水平。

天津作为我国北方重要的工业生产基地，在智能制造领域始终走在全国前列，天津大学、河北工业大学都开发出了领先世界的拳头产品。

通过与会嘉宾的介绍，大伙发现，中国制造业之所以能够取得今天的成就，并不是天上掉馅饼，一点征兆没有，它完全是一个厚积薄发、从量变到质变的过程。

前瞻性的顶层设计、完善的长远规划，再加上有那么一批闷头干事创业的人，成就了今天的中国制造业。目前，中国制造正在向中国智造转型升级，没有奇迹，有的只是一步一个脚印的筚路蓝缕。

编 辑 | 邢耕