换产周期缩短60%，打磨合格率超98% AI赋予工业打磨“脑眼手”

来源：科技日报

卢力媛 科技日报记者 王春

传统打磨车间里，粉尘弥漫、噪声刺耳，工人月薪开到两三万元仍招不到人；如今在上海市嘉定区，索菲丝智能科技（上海）有限公司（以下简称“索菲丝智能”）的智能打磨单元安静运行，机械臂通过3D视觉“看”一眼工件，便知道该怎么磨、用多大力。换产周期最快缩至10分钟，打磨合格率稳定在98%以上，效率提升40%。

这一串数字背后，是工业打磨从“自动化”迈向“自适应智能化”的跃迁。第十二届中国（上海）国际技术进出口交易会开幕前夕，记者近日探访了即将参展的索菲丝智能。

打磨车间“用工荒” 加速自动化转型

打磨，是制造业中决定产品最终外观与精度的关键工序，也是自动化程度最低的环节之一。

在索菲丝的智能打磨实验区，一组对比画面格外醒目：传统打磨车间中，工人穿着全套防护服，在弥漫的粉尘中作业，刺耳的噪声充斥整个空间；而一旁的智能打磨单元里，机械臂安静运行，工位地面干干净净，一名操作工同时监控着3台设备。

“传统打磨工人一天8小时做着打磨这一件事，整个人与环境基本隔绝。”索菲丝项目经理林仕聪向记者介绍。打磨产生的粉尘多为小于5微米的可吸入性颗粒，可直接穿透呼吸道深入肺泡；车间噪声普遍超过90分贝，长期作业易导致噪声聋。尘肺病和噪声聋分别是我国第一大和第二大类职业病。更严峻的是“招工难”——打磨工人月薪已开到2万至3万元，依旧一人难求。“已经很少有年轻人愿意从事这个工作。”林仕聪说。

由于工艺复杂、非标程度高，打磨环节长期依赖成熟工人经验，自动化率不足10%。据MIR睿工业数据统计，2025年中国工业打磨机器人市场规模约为0.9万台，同比增长12.6%，预计2026年出货量有望达到1万台。劳动力成本攀升、环保要求趋严、制造一致性需求增强，多重因素正推动打磨机器人技术加速渗透。

然而，现有打磨机器人面临诸多瓶颈：产品一致性差、复杂曲面加工难度高、运维成本高、通用性不足。传统工业机器人只能按固定程序走，遇到工件变形或装夹偏差就“瞎了”，必须由经验丰富的老师傅反复示教调试。要真正解决这些痛点，就需要一套能感知、会决策、精准执行的新方案。

“脑—眼—手”协同打通自适应打磨闭环

工业打磨被称为制造业自动化的“最后一公里”。如何让机器人像老师傅一样“先看、再想、后做”，成了索菲丝团队需要攻克的命题。从“按程序走”到“自适应打磨”，索菲丝团队用6年时间攻克了三大关键技术难题，构建起完整的“感知—决策—执行”闭环。

2026年1月，公司全国首发基于“脑—眼—手”一体化架构的AI智能打磨技术及“匠心智脑”具身智能平台。

在索菲丝的方案中，高精度3D视觉充当“眼睛”，实时识别工件位置、形状与表面状态；自研ROBOPILOT®工业软件作为“大脑”，根据三维数模和材质实时分析决策、规划路径；高柔顺机械臂及六维感知智能磨机则充当“手”，精准执行打磨动作，并在过程中采集压力、震动、扭矩、温度等数据，实现闭环控制。

让机器“看见”。工业打磨中，黑色碳纤维（吸光）、高反光金属（眩光）等材质对视觉识别挑战极大。索菲丝的多模态3D视觉融合算法，结合结构光和散斑投影，能在0.1秒内重建复杂曲面的高精度点云，微米级识别精度。视觉扫描后可直接生成三维数模，无需人工绘图。在测试中，换产最快可在10分钟内完成——从一个工件切换到另一个完全不同的工件，从扫描到开始打磨只需10分钟。

让机器“学会”。传统方式依赖工程师离线编程，一个复杂工件耗时数小时。索菲丝从2018年开始积累打磨工艺数据，从碳纤维到铝合金，从汽车外饰到风电轮毂，至今已形成千余套工艺参数。AI模型根据工件三维模型和材质，实时生成最优打磨路径、转速和进给速度。“操作门槛极低，大部分普通工人经过一到两天培训即可上手操作。”林仕聪说。

让机器“执行”。打磨最怕“下手重”伤及母材，也怕“力气小”磨不干净。索菲丝自主研发的高响应力控模组，采样频率达1000赫兹，压力波动控制在±1牛以内。更关键的是，智能磨机内置六维传感器，在打磨过程中实时采集数据。“所有没有数据的智能化都是空谈。我们是全球首家实现边打磨边采集工艺数据的企业，填补打磨环节的数字化空白。”林仕聪强调。

打磨完成后，“眼”自动进行质量检测，结果反馈至“脑”，“脑”据此持续优化工艺参数，使机器人具备“观察—思考—调整”的类人能力。这套系统打磨精度可达0.8毫米以内，合格率稳定在98%以上，综合运营成本较人工节约40%，客户投资回报周期可控制在18个月以内。

智能打磨撬动智慧工厂

凭借这套“脑眼手”协同的差异化优势，索菲丝在汽车、航空航天、机械重工等多个领域打开了商业化局面。据介绍，索菲丝的“模块化智慧工厂”解决方案可提供从工件上料、视觉识别、智能打磨、自动检测到下料的全链条自动化产线。

今年初，工业和信息化部等八部门印发的《“人工智能+制造”专项行动实施意见》明确提出，加快人工智能赋能工业机器人，提升自主决策、分析和执行等能力。新一代智能制造正驱动制造业全流程系统性变革。

林仕聪表示，索菲丝已启动“灯塔工厂”计划，并推出OEM合作模式。对于未来，索菲丝已在探索两大方向：一是与具身智能结合，将工业软件和硬件搭载到人形机器人上；二是与西安交通大学合力打造打磨行业的“数字老师傅”。

从代理到自研，从单机到“脑眼手”一体，从多品类末端工具到数据采集——索菲丝用六年时间，走完了从“跟跑”到“并跑”再到部分“领跑”的艰难征程。工业打磨，曾是制造业自动化版图上最后一块“硬骨头”，而今，AI让这块骨头不再坚硬。当机械臂能够实时感知、自主决策、精准执行，打磨工序便从依赖个体经验的“手艺活”转变为可量化、可迭代的数字化工艺。正如索菲丝创始人所展望的那样：“未来，大家可能会看到机器人打磨机器人。”在每一道被重新定义的工序背后，中国智造正在打磨出属于自己的精度与底气。