施耐德电气解决方案赋能具身智能实体落地

描述

人形机器人与武术少年同台表演,完成侧空翻、鲤鱼打挺、“扯棍”、醉拳、双节棍等武术动作;

仿生机器人与真人演员合作演绎小品《奶奶的最爱》,挑眉、眨眼、抿嘴等微表情活灵活现;

《我最难忘的今宵》节目中,机器人通过灵巧手完成盘核桃、夹烤肠、叠衣服等精细动作。

这一场场呈现在全球观众面前的春晚“科技大秀”,是中国具身智能产业从概念到应用的生动缩影。

当观众为机器人的灵巧技艺欢呼喝彩时,惊叹算法的强大时,除了越来越聪明的智能大脑,每一项“炫技”背后,具身智能机器人其实还得有副跟得上的“好身体”!

“好身体”有多重要?

具身智能的材料制造

不同于传统人工智能,具身智能,核心在于将智能嵌入物理实体之中,强调通过“身体”与真实环境进行感知、交互与适应。这种“身体在场”的属性,决定了具身智能必须具备一套能够承载复杂动作、耐受恶劣工况、反馈多维信息的物理架构。而要打造一副轻韧伶俐的“好身体”,身体材料是重中之重。

一是骨骼结构得够轻韧。

骨骼材料要轻量化以降低运动能耗、提升续航能力,要拥有足够的高强度与高刚性,以支撑高速运动、重载作业乃至突发冲击。

二是身体关节得够灵活。

关节是具身智能的运动核心,需要在极小空间内实现高扭矩输出,这也就要求关节结构材料具备高耐磨性、高机械性能。

三是电子皮肤得够敏感。

为了让具身智能具备“触觉”、“温觉”这样的“感知”,由柔性基底材料制造而成的电子皮肤正成为研究前沿。其作为感知层,在受到压力、温度、湿度等外界刺激时可发生形变,并在各种传感器中转变成数字信号,从而让具身智能做出反应。

“好材料”有多难造?

材料制造的发展瓶颈

传统金属材料重则上百公斤,不仅会让具身智能显得“笨重”,还需要定期润滑,无法满足日常使用的需求。以PEEK、透明尼龙、改性尼龙等为代表的化工新材料,在兼顾高刚性、高强度的同时,实现轻量化,是当前具身智能骨骼、关节等核心部件的关键材料。然而,这类化工新材料的制造工艺难度远非普通工程塑料可比,其生产痛点日益凸显:

批次一致性难保证

具身智能关节材料对纯度、强度等指标要求极高。在化工生产过程中,温度、压力、配比的微小波动,都可能导致最终性能出现偏差,造成产品良率不稳定,无法满足具身智能精密运动的需求。

质量问题难追溯

从原料投入到成品出厂,传统制造模式往往缺乏全生命周期的精细化数据记录。一旦身体部件出现疲劳断裂等质量问题,很难快速回溯定位是哪一个生产环节出了错,难以满足具身智能产业对“高可靠性”的严苛标准。

柔性制造难实现

具身智能的应用场景千变万化,从家庭服务到工业制造,对材料的需求各异。这就要求工厂具备“小批量、多品种、定制化”的柔性生产能力,快速响应高精度结构零件的迭代需求。

在“十五五”时期,化工新材料产业发展正聚焦“补短板、提性能、促应用、聚前沿”四大核心方向,以关键技术攻关为抓手,深入实施创新驱动发展战略,为制造业高质量发展与战略性新兴产业崛起筑牢材料根基。

“好制造”如何实现?

施耐德电气赋能具身智能实体落地

面对化工新材料生产制造过程中的重重挑战,施家基于在过程自动化与能源管理领域的深厚积淀,推出覆盖工艺控制、生产执行、能效优化以及安全保障的一体化解决方案,以“好制造”夯实“好材料”的性能根基。

面对反应过程中温度、压力、配比等问题,Plant iT过程控制系统,能够实现对生产流程精准控制,确保关键工艺参数稳定,保障性能一致;

EcoStruxure Foxboro DCS分布式控制系统能够依据生产计划,自动执行连续控制、牌号切换,助力提高目标产品产量,其与Triconex 安全仪表控制系统(SIS)协同配合,为过程安全提供持续的安全连锁保护、工艺监视;

EcoStruxure APC先进过程控制系统,则能持续监测生产过程并进行预测性实时调整,帮助企业探索“最佳工况”,减少人工干预,提升系统运行的稳定性;

针对化工能耗种类多、高耗能环节普遍等痛点,EMS+能效管控加能实时监控和分析产线能耗,挖掘节能潜力,帮助企业在降本增效的同时提升产能;

在材料加工段,全新一代机器运动控制“黄金四件套”整体解决方案,通过将控制器、伺服与电机、变频器与人机界面深度融合,能精准适配化工新材料“小批量、多品种、定制化”的柔性生产需求,提升生产线的效率。凭借本土研发、本土生产的优势,该方案可快速匹配企业各类个性化诉求,高效满足定制化需求,真正实现省时、省心、省力的生产体验。同时,在面对具身智能部件复杂曲面、多筋肋结构的成型挑战时,该解决方案可应用成型机设备中,通过精准的运动控制,有效降低复杂结构件的废品率,以稳定品质助力客户降本增效。

此外, 施家AVEVAAIM数字化交付平台可帮助化工厂建立三维可视化的虚拟工厂运维平台,为数字孪生工厂建设奠定基础,从而提高工厂运维效率、提高维修的安全性、提高各个管理系统数据的一致性。

AVEVA OTS操作员仿真培训系统,则能为工厂培养专业的数字化操作人才,通过虚拟仿真的方式让员工快速掌握操作工序,模拟异常工况,减少人为损失造成的生产损失。

从春晚舞台上的“炫技时刻”,到工厂车间里的“实干场景”,具身智能正迎来蓬勃发展,其发展的背后是算法与硬件的协同进化,更是化工新材料与数字化技术的深度融合。

施耐德电气数字化解决方案夯实化工新材料的性能根基,让具身智能的“身体”更轻盈、更坚韧、更智能;

夯实OEM制造的量产根基,让具身智能的“落地”更高效、更精准、更经济;

夯实产业协同的生态根基,加速具身智能走向千家万户,走进工业制造现场。

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