丰田64亿美元机器人估算使物理人工智能成为焦点

丰田汽车预计，自2028年起，在其制造设施、子公司及关键供应商中全面推广自动化，可能需要约40万台机器人，年支出约为1万亿日元（64亿美元）。

据路透社报道，这一潜在投资方案已于9月初向投资者展示。丰田尚未确认全额投资是否会推进，也未说明如此规模的支出将持续多久。

这40万台机器人的估算涵盖了现有设备的替换和新设备的安装，包括人形和非人形系统。该投资范围包括工业机器人、自动化物流以及工厂车间内的未来协作机器人。

丰田目前在各个制造阶段利用并测试机器人技术。在其2026财年财务结果中，公司强调了涉及零部件运输和拣选的工厂演示，以及医疗设备物流中的机器人应用。

基于先前的自动化举措

在丰田的Kamigo工厂，一条于2025年1月启动并得到机器人协助的活塞装配线，已从三名操作员转变为全面自动化，正如丰田2025年综合报告所述。

该工厂的自动化旅程开始得更早。它于2008年开始在选定的子生产线上部署机器人，但后来随着发动机生产向海外扩展，公司面临维护挑战。

丰田指出，部分海外设施缺乏足够的熟练维护人员来支持自动化设备。因此，某些工序重新转为人工生产，同时日本工厂的制造技术被转移至海外基地。

随后，工人们开发了夹具和工具，丰田表示这些工具可将某些人工工序的效率提高两倍或三倍。从这项工作中获得的知识为包括Kamigo活塞装配线在内的新一代自动化系统的开发提供了信息。

丰田还在开发无需精确预定位即可处理零部件的系统。其KumiPro零部件拣选机器人利用摄像头识别和操作松散放置的组件，目前已活跃于丰田东日本汽车的生产线上。

丰田展示了一种装配工艺，其中力反馈控制补偿了摄像头识别误差。该机器人在将组件插入狭小空间时调整其运动，以应对视觉识别与物理定位之间的差异。

开发用于制造的物理人工智能

丰田将物理人工智能定义为使机器人能够通过传感器感知环境、根据情境数据学习或优化操作，并自主运行的技术。

丰田表示，其前沿研究中心通过机器人技术解决劳动力短缺和技能转移问题，包括生产现场的应用。该中心的工作包括源自其“人类支持机器人”项目的技术。

丰田指出，“人类支持机器人”项目中的物体识别、决策和运动执行技术已整合到丰田东日本的KumiPro中。

丰田还在开发ELEY（用于提高产量的具身学习机器人），以处理涉及与物体和环境进行物理交互的任务。ELEY配备两个类人手臂和全向移动底座，旨在当机器以意外位置遇到物体时处理外力。

丰田确定了长期可靠性、精度重复性以及机器人学习的数据基础设施是需要进一步发展的领域。该公司计划在实际生产现场更贴近的条件下测试ELEY，将成功和失败的尝试均作为训练数据。

此外，丰田使用强化学习在模拟环境中训练人形机器人，然后将学到的行为转移到物理机器上。该公司并行运行数千个模拟机器人实例，以加速学习过程。

丰田指出，由于传感器读数、地面摩擦和执行器行为的差异，在模拟中成功的运动并不总是直接转移到物理硬件上。研究人员在训练过程中引入这些条件的变化，并使用来自物理机器人的数据来缩小丰田所称的Sim2Real（仿真到现实）差距。

丰田研究所还与波士顿动力公司合作，为Atlas人形机器人开发AI控制系统。2025年，这两家机构展示了Atlas使用单一大型行为模型完成一系列行走、 lifting、分拣和打包任务，机器人技能通过人类演示获得。

根据国际机器人联合会的说法，日本在2024年是全球第二大工业机器人市场，约有450,500台机器人在运行，另有44,500台在当年安装。

日本汽车产业在2024年安装了约13,000台工业机器人，比上一年增长11%，是自2020年以来的最高年度总数。

丰田的40万台估算比国际机器人联合会的工业机器人数据更广泛，因为它包括替换设备以及丰田、其集团公司和主要供应商的多种机器人类型。

现代汽车集团已制定了在汽车生产中部署人形机器人的时间表。它计划从2028年起在佐治亚州萨凡纳的现代汽车集团美国Metaplant工厂引入Atlas，最初用于零部件排序，随后从2030年开始扩展到组件装配。

现代表示，在验证个别应用后，它将把Atlas扩展到更多的制造流程。该集团还设定了到2028年建立年产高达30,000台机器人的产能目标。

Atlas的开发商波士顿动力公司由现代汽车集团控制，后者于2021年获得了这家机器人公司的控股权。波士顿动力还与丰田研究所单独合作，将Atlas与TRI的大型行为模型相结合。

另见：Gartner概述仓库自动化的四个AI层级

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