
是自动化迈不过去的坎,也是成本卡住的地方。
9月8日,广州。小鹏机器人产线的尽头,首台高阶通用人形机器人IRON完成总装,自己走下了产线。何小鹏给它挂上一枚员工工牌,宣布它正式成为小鹏团队成员。当天,这条产线正式宣告启用。
发布会之后,“核心制程自动化率超80%”成了通稿里被引用最多的数字,也是“全球首条高阶通用人形机器人自动化产线”这个说法的核心论据。
这个数字留下两个问题:80%的分母,是什么?剩下的20%,是什么?
产线启用,机器人总算造得出来。但成本什么时候降下来、价格什么时候够得着市场,就得看那20%。
01.
80%的边界
先看含金量。特斯拉弗里蒙特的Optimus产线,到现在还在为节拍和良率调试,自动化率一个数字都没有公布过。小鹏这条产线已经建成启用,单看进度,确实跑在前面。
不过,80%丈量的只是“核心制程”。这个词还没有行业统一定义,哪些工序算核心、哪些不算,由发布方自己划定,有些类似财报里的“经调整利润”。
实际上,这并不是小鹏一家的问题,新兴产业早期大多都这样,先有数字,后有标准。
那这个80%该怎么掂量?现成的参照是汽车行业。“自动化率”这个词,在汽车身上已经讲了一百年。
整车四大工艺里,冲压、焊装、涂装是机器的主场,上汽临港的焊接自动化率99%,比亚迪西安工厂焊装车间97%以上,东风的焊点自动化率100%,各家清一色落在97%到100%之间。但汽车公司讲这些数字时,会老老实实把“焊装车间”四个字放在数字前面,因为到了总装车间,大量装配环节至今靠人,整车口径的自动化率,没有哪家公布过。
机器人行业还没有这套规矩,小鹏今天用“核心制程”讲出80%,明天别家换个分母,讲出90%也不奇怪。不过分母里装什么,大家已经心照不宣,机器做不了的环节,不进分母。
产线建成之后,降本是另一场比赛,焦点就在这80%之外、机器还没接手的那些工序里。产线上最难、最慢、最贵的环节,大多在那里。
02.
剩下的20%是什么?
姿态固定、规则明确的活,比如结构件上料、螺丝锁付、整机搬运,机器干得又快又稳。柔软的、形态随机的、一碰就变形的东西,机器至今处理不好。
所以,80%和20%的分界,主要和材料有关。拧螺丝的活,机器包了;穿针引线的活,还是人的。
这20%主要集中在三处。
第一处,线束。
人形机器人指、腕部位的线束,导体截面只有0.05平方毫米,绝缘层厚度0.1毫米,大概只有家用电线的几十分之一。剥皮时切痕稍有偏差,要么切断导体,要么绝缘层残留。传统机械剥皮机对付不了,激光剥皮就成了标配。行业里有个说法,这道门槛正在筛掉九成的传统线束厂。
更难的在装配。线缆柔软、形态随机、没有固定姿态,插接一个端子,要同时做到柔性抓取、长距离递送、亚毫米级对位,业内叫它“不可能三角”。汽车行业搞了一百年自动化,自己工厂里的线束总装,至今大量环节靠人手。机器人碰上的是同一个老问题,只是空间更小、线更细,难度还提升了一档。
第二处,灵巧手。
IRON单手21个自由度,微型电机、传动腱绳、触觉传感器、线缆,全部塞进一只手掌大小的空间,空间以毫米计,公差以微米计,腱绳和线缆还是柔性件,装配因此成了显微镜下的活。深圳工业展的供应链报告曾指出过,灵巧手的规模化全自动装配产线,“仍待成熟落地”。
小鹏选择自研,把图纸握在自己手里,但电机、腱绳、传感器还是要一根根装进那只手掌,这道工序依然在那20%里。
同时,特斯拉Optimus的量产时间表两年里一再推迟,供应链复盘的结论高度一致,卡点就在灵巧手。马斯克自己也曾说过,几乎所有零部件都是全新的,灵巧手的制造体系要从零搭。
产线跑通之前,手是耗材。
第三处,柔性蒙皮。
为了使外观和安全都更接近真人,IRON全身包覆柔性晶格蒙皮,但蒙皮是软的,裁切、贴合、包边、检修,每一步都在处理会变形的材料。在产线上,这和线束的难点是一样的,材料一软,姿态不定,机器抓不稳、贴不准。
三个环节统统指向柔性材料的装配自动化,汽车行业停在这里,机器人行业也停在这里。
03.
“车规级”,是话术吗?
小鹏在发布会上的原话是:将汽车工业成熟的质量体系与人形机器人精密制造深度融合,以车规级一致性标准打造量产品质体系。
汽车行业百年攒下的质量方法论,核心是三件工具。
APQP(产品质量先期策划),把质量设计进流程,从产品设计、工艺开发到量产逐阶段设质量闸口,不许带病过关;PPAP(生产件批准程序),供应商的交货资格考试,零件批量供货前须向主机厂提交全套材料和样件,考过才许供货;产线节拍管理,全线以固定节拍流动,节拍乱一处,全线停。
当这些放到机器人身上,结构件、域控制器、电池管理、总装的搬运与锁付等,工艺成熟、供应链现成,汽车标准完全可以直接套用。车企做人形机器人,最大的优势是懂得怎么把一台复杂机器大批量、稳定地造出来。
供应链数据也能对上。何小鹏在Q2业绩会上透露,IRON的供应链伙伴超过85%与小鹏汽车重合。人形机器人约一千多个零部件里,电机、减速器、丝杠、轴承、传感器、电池、热管理,都和新能源车供应链高度重合,这些供应商跑过汽车级的量产验证,平移过来就行。
剩下那15%不重合的,正好是机器人特有的零件,灵巧手、指腕线束、柔性蒙皮等,这些没有汽车级体系可以继承,恰好也是产线上留给人工的环节。所以85%的重合和80%的自动化率,说的其实是同一件事。
吃到汽车供应链红利的地方,自动化跑得动;吃不到的地方,就在那20%里了。
还有一个前提是,汽车单一零件年产以十万计,跑一次PPAP的成本摊到每件上几乎可以忽略;机器人眼下是月产千台级,同样的验证跑一遍,只管一千台,成本却一分不少。再加上设计每年迭代,结构一改,之前的验证部分全部重跑。而大量供应商还停在送样阶段,连量产验证都还没开始。
所以“车规级”的体系是真的,重合也是真的,只是这套体系的效力要等批量上来才兑现,现阶段还只是一个方向。
04.
一道成本题
产线的一切投入,最终要在2027年IRON交付时的价格与毛利上验收。
小鹏曾提出,机器人毛利率要显著高于新能源车。造车的毛利,行业平均两成上下,“显著更高”就是三成往上。售价上,机器人要卖得动,得进车价区间,差不多二十万元级。
何小鹏此前在财报电话会上透露过:机器人定价通常是BOM(物料成本)的2.5到3倍。倒推一下,卖二十万元的机器人,BOM必须压到八万元以内。而早期人形机器人的物料成本,还在几十万元量级。八万对几十万,要砍掉六到八成。
要解决这道题,主要是两个方向。
一是用自动化降工时。人形机器人的物料成本,各家机构拆过很多次。关节执行模组占整机的40%到60%,行星滚柱丝杠占19%到25%,灵巧手占15%到30%。但自动化率降不了这些,物料该多少钱还是多少钱。自动化省的是工时,那20%的人工环节中的线束插接、灵巧手装配、柔性蒙皮贴合等,全是慢工细活,是产线上最费工时的几处。机器人什么时候便宜下来,就看这20%什么时候交给机器。
二是用国产化降物料成本。行星滚柱丝杠、谐波减速器、空心杯电机,这些物料大头一旦国产替代,价格立竿见影。据业内人士透露,国产反向式行星滚柱丝杠比进口便宜四成,灵巧手整件价格已经从五万元一只降到一万元以下。小鹏还把核心供应商绑进了体系,与方正电机合资成立方德机器人,独家供应IRON的62个关节驱动系统;手部谐波减速器由绿的谐波供货,尺寸做到行业最小的16毫米。
两条路都走得通,但能走多快,得看产能。产能爬得越高,产线的投入摊到每一台上就越薄。小鹏给的说法是月产千台级,这是眼下的量产目标;产业链里流传的版本是年产五万台,折合月产四千多台,算是满产规划的上限。方正电机的产能规划是2026年爬到每年5到8万套,对得上满产这个数。问题只在于月产四千台的目标,什么时候能兑现。
05.
结语
IRON自己走下产线那天,镜头都在拍它走路。没有人拍它的手,那双手是工人们一点点装起来的;也没有人探究它那一身皮肤,上面是工人贴上去的晶格蒙皮。
机器人身上最像人的部分,恰恰最离不开人手和皮肤。手要做得像人,零件就得挤进毫米级的空间;皮肤要摸着像人,就得用会变形的软材料。这是自动化迈不过去的坎,也是单台成本卡住的地方。
自动化产线虽然启用了,但等线束插接、灵巧手装配、蒙皮贴合这三道工序也交给机器时,它才算真正建完。
