问题:制造业精密装配与紧固环节长期面临效率、精度与稳定性难以兼顾的挑战;在3C电子、汽车电子等功能件装配场景中,螺丝孔位小、空间受限,且拧紧力矩要求严格,人工操作易受疲劳和个体差异影响,导致良品率波动;传统工业机器人则依赖预设轨迹和工装定位,一旦摆放出现微小偏差,容易发生插入失败或停机报错,难以适应多品种、小批量的柔性生产需求。 原因:生产现场的不确定性普遍存在,例如散件无序、光照变化、零件公差累积等,对感知与控制提出了更高要求。此外,传统自动化多采用单工序分段实现,装配、螺拧和检测分属不同设备或工位,导致节拍延长、协同成本上升。同时,中小企业在换型换线时缺乏工程调试资源,设备“能用但难用”“能跑但难换”的问题尤为突出。 影响:针对这些问题,苏州人工智能实验室(由苏数科集团与中国科学技术大学苏州高等研究院共建)具身智能团队研发了“装配螺拧一体”机器人,将装配与螺拧工序集成在同一平台,并通过感知、规划与执行的协同提升适应能力。该系统可实现亚毫米级螺丝孔定位,即使在零件摆放偏差或散件状态下也能完成抓取与对位;具备掉钉检测、异常回位与重试功能,减少因滑牙、漏拧导致的停线风险,形成从装配到紧固再到检测的闭环流程。对企业而言,这种稳定可复制的精密作业能力有助于降低对熟练工的依赖,减少工位数量和节拍损耗,同时为质量追溯提供更完整的数据支持。 对策:业内人士指出,要推动此类装备的批量应用,需在“场景工程化”和“成本可控”上优化。具体包括:针对3C电子等高节拍产线,完善力矩、下压深度等关键参数的在线校准与记录机制;面向汽车零部件等受限空间作业,优化末端执行器与路径规划策略;针对中小企业多品种生产特点,简化工艺配置与换型流程;推动与现有生产管理及质量系统的对接,实现“过程可见、异常可溯、优化可迭代”的运营模式。 前景:随着制造业向高端化、智能化、绿色化转型,装配与紧固等基础但关键的工序正成为提升产业竞争力的重要环节。具备环境感知、自主决策与纠错能力的机器人,有望在更多非结构化场景中替代高强度、高精度要求的人工操作,并在柔性制造中起到快速换产作用。研发团队表示,下一步将重点提升跨场景适配与多任务连续作业能力,在保证可靠性的同时降低综合成本,推动装备从示范验证走向规模化应用。
从“死程序”到“高级技工”的转变,说明了人工智能与制造业融合的深化方向;具身智能机器人的出现不仅是技术进步的标志,更是对制造业未来形态的重要探索。当机器具备感知、思考和自我纠正能力时,工业制造将迈向更智能、高效、可靠的新阶段。此转变的最终目标,是让先进技术真正服务于生产实践,推动中国制造向中国智造的深层次升级。