10秒。這是美的洗衣機荊州工廠,生產一臺滾筒洗衣機的速度。
但最近,這家世界級的超級工廠,已經不滿足于“機械地”執(zhí)行生產任務。
在工廠總經理呂宏志看來,它變成了一個有生命力的“工廠新物種”。能感知,能思考,還能自主決策。
是工廠大腦、各種智能體給工廠注入了“靈魂”。8月26日,這家工廠被世界紀錄認證機構(WRCA)正式認證為“世界卓越的首個多場景覆蓋的智能體工廠”。
究竟什么是智能體工廠,它將賦予工廠怎樣的超能力?
“智能體工廠”長什么樣
美的洗衣機荊州工廠是一家比較新的工廠,2022年才正式竣工投產。
因為“新”,我們所能想象到的智能工廠的一切,從高度自動化的流水線,到精準作業(yè)的機械臂,盡數在此落地。
但作為區(qū)別于智能工廠的“智能體工廠”,這里肉眼可見的一個不同是,多了些不一般的“員工”。
“美羅1號”是今年5月才“進廠打工”的人形機器人,入職注塑車間。它“畢業(yè)”于美的中央研究院人形機器人創(chuàng)新中心,采用輪足式設計,便于在工廠場景下移動。
美的人形機器人“美羅”正在運送洗衣機后桶到質檢臺
只見它雙手穩(wěn)穩(wěn)地抓起9公斤重的洗衣機后桶加托盤,將其送至3D質檢臺。此后它又繼續(xù)執(zhí)行消防栓和水壓表巡檢、注塑機噪聲采集、給注塑機潤滑油補液等標準化作業(yè)。像個真正的工人一樣,在車間里穿梭,有條不紊。
在工廠的另一側,長期運行可靠性實驗室,AI巡檢機器人“玉兔”正在逐一對每一臺洗衣機面板的運行狀態(tài)進行檢查。
美的AI巡檢機器人“玉兔”正在檢查洗衣機面板的運行狀態(tài)
美的AI研究院院長徐翼介紹,沒有“玉兔”前,巡檢需要實驗員兩班倒盯著,一小時查一次,難免有看漏、看錯的時候。如今“玉兔”只需30分鐘就能巡檢一圈,且檢測準確率顯著提升。它不光會看,還會自己拿主意——當檢測到洗衣機完成一項實驗后,它能自動操作控制面板啟動下一項測試。
“玉兔”能自動操作控制面板
但多了一些具身智能機器人,就是智能體工廠嗎?
并非如此。
智能體(Agent),可以是軟件、硬件或一個系統(tǒng)。它依托于大模型的理解、生成、推理能力以及可控性的不斷增強,具備了“在復雜環(huán)境中自主規(guī)劃并執(zhí)行多樣化任務”的能力。
當預判智能體將成為AIGC大模型出現之后最具革命性的技術,美的就開始思考利用智能體賦能業(yè)務,解決業(yè)務痛點。
美的“智能體工廠”正是從這一思考出發(fā),相對“智能工廠”的概念,“智能體工廠”核心是體現智能體的自主性,即不但能輔助員工提升效率,更具備直接和工廠物理環(huán)境交互的能力,將智能機器變成具身智能,它們能自主發(fā)現問題,分析問題,解決問題,并且持續(xù)學習進化。
但如果每一個智能體都是“單打獨斗”,沒有協(xié)同,勢必會變成“信息孤島”,陷入效率瓶頸。
美的“工廠大腦”就此誕生,它是美的全棧自研工業(yè)智能中樞系統(tǒng),集成了工業(yè)領域大模型推理引擎增強智能決策能力,能讓智能體之間聯通和協(xié)作,激發(fā)最大的潛能。
且“工廠大腦”每天都在進化,它的背后是美的的“護城河”:美的制造數據飛輪,每天30億條工業(yè)實時數據持續(xù)為“工廠大腦”提供養(yǎng)料,喂養(yǎng)出不斷進化的AI。
美的集團首席數字官張小懿表示,在“工廠大腦”的指揮下,工廠的每一個生產要素——人、機、料、法(方法)、環(huán)(環(huán)境),都不再是孤立的單元,包括各種智能終端如具身機器人、機械臂、AMR(自主移動機器人)、注塑機、攝像頭、傳感器等,都被賦予了感知、理解、決策及行動能力。
呂宏志則做了一個形象的比喻,如果把智能體工廠看成一個人,“工廠大腦”是負責任務調度的中樞,智能體是面向特定任務的神經網絡,智能終端是實際執(zhí)行任務的四肢。
就拿人形機器人“美羅”搬運洗衣機后桶到3D質檢臺來說,質檢數據會實時同步至品質智能體。品質智能體確認部件合格后,通知“工廠大腦”調度“美羅”返回取件。如果檢測不合格,則會進一步協(xié)同工藝智能體、TPM(全員生產維護)智能體,對注塑機參數優(yōu)化調整。
整個過程,沒有人的干預,問題“發(fā)現即解決”,“系統(tǒng)自治”替代了經驗依賴。
美的也做了一個調研,目前荊州工廠一共有14個智能體,覆蓋了38個核心生產業(yè)務場景,并依托美的“工廠大腦”進行協(xié)同。實踐結果表明,在多個制造業(yè)核心場景,智能體以秒級響應完成傳統(tǒng)人工小時級任務,平均提效80%以上。
WRCA世界紀錄認證機構評價稱,美的智能體工廠的實踐,為全球制造業(yè)樹立了高效、靈活、韌性的智能生態(tài)新標桿。
這自然引發(fā)另一個思考:為何“全球首個智能體工廠”誕生在美的?
緣起
時間回到2022年末,ChatGPT的橫空出世,在全球引起震動,標志著生成式人工智能時代的到來。
此前,人工智能發(fā)展多年,依舊像是“手工作坊”,每個場景都要定制模型,但如今AIGC(人工智能生成內容)的泛化能力能實現跨場景復用。
普通人只能模糊地感知世界在發(fā)生變化,但作為行內人,美的知道,世界正在巨變,這種變化是根本性的,他們必須參與。
2023年,美的就開始啟動AIGC試點,重點探索翻譯、對話等基礎工具的應用,初期成果驗證了AIGC的提效潛力。
2024年,美的將AIGC提升為“四大戰(zhàn)略”主軸之一,年投入超10億元,涵蓋GPU算力、垂直模型研發(fā)及場景落地。
在推進以AI技術為核心的轉型過程中,美的在2024年7月確定了要落地三大AI應用板塊:面向消費者的Home Agent,服務企業(yè)內部的Enterprise Agent,以及聚焦生產過程供應鏈優(yōu)化的Factory Agent。
再把目光拉遠一點。彼時,國內外科技巨頭紛紛入場,推出各種大模型、智能體產品,像一場“科技競賽”。但行業(yè)的困境也是普遍的,一是苦于沒有落地的場景,二是更多為“單點應用”,還無法“全鏈智能重構”。
而美的的天然優(yōu)勢在于,它涉及的行業(yè)、品類、全價值鏈足夠豐富,最不缺的就是場景。僅工廠來說,美的目前在全球就有超過100家工廠。
一個個場景,就是一個個AI技術的試驗田。
美的集團企業(yè)數字平臺應用中心總監(jiān)周曉玲,成為這個項目重要負責人之一。她留著一頭干練的短發(fā),在美的已工作20年。
她不是第一次站在科技巨變的浪潮上,配合公司做大刀闊斧的改革。2012年,她就參與了美的的數字化轉型——那對美的來說,是一次“傷筋動骨”但生產效率升級立竿見影的大行動。
數據是人工智能的基礎要素,如果沒有此前的數字化轉型,或許今天“智能體工廠”只能是空中樓閣。
科技的浪潮滾滾向前。這一次,周曉玲和她的團隊又站在了浪尖上。
但具體要怎么做,她拉來各個板塊的人一起討論。有制造體系的人,他們最懂場景和痛點;有數字化體系的人,也就是美的企業(yè)數字化平臺(EDP),他們深諳數字化技術如何與業(yè)務融合;還有研發(fā)體系里深耕細分技術的團隊,包括美的AI研究院、人形機器人創(chuàng)新中心、庫卡中國等,要把最新的技術都搬到工廠去。
項目團隊的迅速成形,印證了美的在技術底蘊和人才儲備上早有深厚的積累。
美的集團人形機器人創(chuàng)新中心主任奚偉總結:“為什么美的能做智能體工廠?第一,我們有產業(yè)基礎;第二,我們有強大的研發(fā)基礎;第三,我們還有做機器人的基礎?!?/p>
美的布局“智能體工廠”的初衷已然明晰,至于未來會走向何處,沒有人能言之鑿鑿。但值得關注的是,人形機器人的加入,有望成為關鍵變量,重塑智能化工廠的范式,驅動制造業(yè)從全面數字化向全面智能化邁進。
人形機器人接力“最后一公里”
奚偉說的美的“有做機器人的基礎”,可以淵源到2015年,美的逐步入股全球工業(yè)機器人“四大家族”之一的庫卡,直到完成全面收購。2019年,美的中央研究院又前瞻性地布局機器人領域,組建了機電一體化與智能感知兩大技術團隊——機電和智能化是機器人的兩個核心能力。
這些都為美的進軍人形機器人提供了核心零部件上的技術積淀。例如,美的自研的2D和3D視覺傳感器、觸覺傳感器以及靈巧手等關鍵部件,已經在人形機器人上得到了應用。
如今,在人形機器人“美羅1號”進入工廠注塑車間打工不久,“美羅2號”也進廠了,在鈑金車間負責上料。
人形機器人“美羅”在鈑金車間上料
奚偉表示,這意義重大。如今的工廠,自動化程度再高,也只能做到整條流水線“從線頭到線尾”的自動化,缺失的一環(huán)在于從物流供貨到線頭的上下料,還多靠人工來完成。
上下料的工作重復、枯燥,但“美羅”已經展現出了勝任這份工作的潛能。這就意味著人形機器人有可能打通目前自動化工廠缺失的“最后一公里”。
“工廠的生產就像一場接力,自動化流水線已經跑完了前面八九成的賽程,剩下的是傳統(tǒng)機器人無法實現智能化或柔性化生產的地方,人形機器人作為工廠里智能化程度最高的一個載體,可以去完成最后一棒的接力?!鞭蓚フf道。
而且,有了“美羅”1號、2號,未來還會有“美羅”N號進廠,當一個工廠里的人形機器人達到一定規(guī)模化后,就有可能徹底實現“黑燈工廠”的自主作業(yè)生態(tài)。
眼下的關鍵,就是訓練“美羅”成為“多面手”,讓它具備適應多個業(yè)務場景、從事多個工種的能力。
事實上,不僅僅是人形機器人“美羅”,在構建美的“智能體工廠”的過程中,原本傳統(tǒng)的工業(yè)機器人更多是做自動化,如今也在暗暗發(fā)力AI智能化。
例如,注塑車間物流一共有81臺AMR小車(自主移動機器人),此前多基于激光SLAM或者是二維碼導航,現在也融合了AI相關技術,在物流智能體的指揮下,具備跨域調度、動態(tài)路徑感知、靈活換路、行人識別、自主繞障等能力,就像一臺臺公路上的汽車,在紅綠燈、交通標志、交警的引導下可以快速高效將車間物料搬運到位,且不會產生任何的擁堵等車。
AMR小車能靈活換路、行人識別、自主繞障等
再如在干衣機后蓋自動鎖附工站的自動化線上,庫卡最新的“iico協(xié)作機器人”是直接站在工人旁邊或對面打螺絲,真正實現人機協(xié)同,不像以前需要安全圍欄阻隔。
此外,庫卡“iico協(xié)作機器人”還與計劃智能體深度協(xié)同,即便在多種洗衣機型號混流生產的復雜場景下,也能通過“工廠大腦”實時更新鎖附螺絲的程序,實現“什么樣的螺絲型號都能打”,無限接近人類靈活高效的柔性化作業(yè)。
庫卡“iico協(xié)作機器人”已能實現人機協(xié)同
這些傳統(tǒng)機器人的智能化升級,進一步縮短了與“黑燈工廠”終極目標的距離。
務實
“美的是一家務實的公司。”
在走訪美的“智能體工廠”時,“務實”這個詞高頻次地出現。
務實首先體現在戰(zhàn)略層面的清醒與危機感。今年年初,美的集團董事長兼總裁方洪波在經營管理年會上表示:“上一個周期的寵兒,如果跟不上變化,就會在下一個周期消亡。”
作為一家身處科技行業(yè)的公司,跟上變化意味著加大對核心、前沿技術的布局和投入。美的早就將“科技領先”作為四大戰(zhàn)略之一,在研發(fā)上投入“真金白銀”:2024年研發(fā)費用達到162億元,并計劃在未來三年至少投入500億元,用于重點布局人工智能大模型、新能源、機器人以及具身智能等前沿領域。
“智能體工廠”,便是“科技領先”戰(zhàn)略下水到渠成的結果。
務實還體現在,科技可以走得很遠很先進,但對美的來說,比起一個勁兒地在前面奔跑,不如讓科技落地,真正服務于場景,創(chuàng)造更大的實際價值。所以,所有的研發(fā)、技術的布局都有一個業(yè)務痛點在牽引。
在技術落地過程中,有著制造業(yè)基因的美的,講究“剛性執(zhí)行”,又是其務實的注腳。周曉玲舉了一個例子,美的人更看重到具體的場景“干中學”,就算這個“人”是人形機器人也不例外。
她回憶整個項目里有次較大的“沖突”,是人形機器人創(chuàng)新中心希望“美羅”能比約定時間晚三天去往工廠,以便在實驗室里做更多的調試。她“殘忍”地拒絕了,“‘美羅’需要到真實的場景里暴露問題再迭代”。
務實也意味著將“向全球輸出中國制造業(yè)智慧”的愿景,拆解為可量化、可執(zhí)行的階段性任務。“智能體工廠”只是一個新的起點,接下來將進一步擴大智能體覆蓋的場景數量,持續(xù)推動“工廠大腦”進化。
與此同時,張小懿表示:“‘智能體工廠’解決方案將快速復制到集團全球范圍內的其他工廠,助力中國制造業(yè)在全球產業(yè)競爭格局中占據更為有利的位置。”
這樣一個公司性格底色,決定了美的目前雖然只是在“智能體工廠”新范式往前走了一步,但未來還會在這條路上走得更遠。
作者:田納西
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