在成都富临精工智能制造基地,一场长达3小时的人形机器人连续作业实况直播震撼了整个制造业——智元远征A2-W通用具身机器人完成了3000次周转箱搬运动作,全程零失误。这一里程碑事件标志着具身智能技术正式从实验室走向工业化量产,开启了智慧工厂的新篇章。随着全球制造业加速向智能化转型,具身智能技术正成为推动这一变革的核心驱动力,它通过赋予机器感知、理解和行动的能力,正在重塑从汽车制造到电子装配的每一个生产环节。
《基于具身智能的智慧工厂创新应用白皮书(2025)》由富临精工、安努智能、智元机器人与英特尔四方联合发布,系统阐述了具身智能技术在工业场景中的创新应用与落地实践。本文将深入解读这份白皮书的核心观点,剖析具身智能如何突破传统工业自动化的局限,为制造业带来前所未有的柔性化生产能力与效率提升。
一、具身智能:制造业智能化转型的新引擎
1.1 技术演进:从单一任务执行到多场景通用适应
具身智能技术作为一种将人工智能与物理实体深度融合的新兴技术,正在经历从"单一任务高效执行"向"多场景通用适应"的关键转型。根据白皮书披露的数据,全球人形机器人出货量正呈现快速增长态势,中国已成为这一领域的重要推动力量。与传统工业机器人相比,具身智能系统通过整合大语言模型(LLM)和视觉-语言-动作(VLA)模型等前沿技术,在感知泛化、任务理解和自主决策方面展现出显著进步。
在富临精工的实际应用中,智元远征A2-W机器人展示了令人印象深刻的多场景适应能力。该机器人不仅能够完成标准化的物料搬运任务,还能处理"箱体倾斜、间距不均"等非标准化场景,通过多模态感知系统实时调整抓取姿态,单次作业节拍稳定在40秒/箱,接近人工30-35秒/箱的效率。这种柔性化生产能力正是当前制造业智能化转型最迫切的需求。

1.2 应用场景:从生产线到仓储物流的全链条覆盖
白皮书详细列举了具身智能技术在制造业的多维应用场景。在富临精工绵阳工厂的减速车间和动力总成车间,具身智能机器人承担了线边超市场景中的周转箱拆垛上料任务。机器人需要从托盘抓取400x300x120mm、重量达10公斤的标准料箱,搬运至集中超市料架,其双臂协同操作可模拟人类"先拉动箱子腾出空间"的逻辑,展现出接近人类水平的操作智能。
更值得关注的是,这些应用已经突破了传统工业自动化"固定工位、单一任务"的局限,实现了跨工序、跨产线的柔性部署。白皮书预测,随着技术的进一步成熟,具身智能将在质检、设备维护、物流配送等更多环节发挥价值,构建覆盖生产全链条的智能制造生态系统。
1.3 落地挑战:从技术演示到规模应用的四大瓶颈
尽管前景广阔,具身智能技术在工业落地过程中仍面临多重挑战。白皮书将其归纳为四大核心瓶颈:
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算力需求与能效成本的平衡难题:随着LLM/VLA等大模型的引入,算力需求呈指数级增长,带来功耗上升和总体拥有成本的提高。
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多模态系统集成与协同调度的复杂性:现有方案通常采用异构硬件和分立架构实现不同功能,导致系统冗余度高、集成复杂。
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场景泛化与适配灵活性不足:当前系统往往针对特定场景定制开发,跨产线、跨工序迁移时容易出现性能损失。
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工程化应用面临实时性与可靠性瓶颈:运动控制和环境交互需实现毫秒至微秒级响应,传统分层计算架构难以满足高实时闭环要求。
面对这些挑战,白皮书提出需要构建端到端的技术栈支撑,从芯片、软件到系统层面实现跨层协同与全局优化。这一观点为行业指明了具身智能规模落地的技术路径。
二、技术突破:异构计算与大小脑融合架构的创新实践
2.1 计算革新:高性价比异构算力平台
英特尔在白皮书中提出的异构计算方案为解决具身智能的算力挑战提供了切实可行的路径。该方案的核心是英特尔®酷睿™Ultra处理器,其创新性地采用了混合集成的片上系统架构,通过CPU、GPU与NPU三类计算单元的协同运行,以卓越的异构算力加速具身智能的多样化负载。
具体而言,CPU适合运行复杂的运动控制、运动规划、传感器数据处理和SLAM导航避障运算;GPU适合运行大型AI模型的推理;NPU则擅长处理语音识别、实时视觉处理和传感器数据分析等小型AI模型任务。这种"三位一体"的设计在低功耗下完成"感知-决策-控制"的闭环处理,具备端到端的实时响应能力,尤其适用于高确定性要求的工业边缘场景。
2.2 架构创新:开放式机器人系统(ORS)与智能中间件
与计算平台革新相配套的是系统架构层面的创新。英特尔的开放式机器人系统(ORS)融合了运动控制和AI技术,提供了全面的运动控制、感知处理和路径规划功能。通过集成存储、交互、异常处理和安全等多个功能模块,ORS为机器人的行动提供了必要的内部计算能力和丰富的外部I/O端口支持,确保了复杂工业环境中的高效运行和稳定性。
与此同时,安努智能开发的智能中间件强化学习算法平台展现了独特的技术价值。该平台具有三大亮点:高安全性智能中间件的实时可行性、碰撞、安全规则校验;高泛化性化而非动作级泛化;跨本体兼容性,可以屏蔽底层机器人软硬件差异。这种中间件技术有效降低了AI模型的复杂度与定制成本,加速了具身智能系统的部署速度。
2.3 前沿探索:HITL与VLA技术的融合应用
白皮书还前瞻性地探讨了"人在环路"(HITL)和视觉-语言-动作(VLA)模型技术在未来具身智能系统中的关键作用。HITL技术通过人机协作,确保机器人在执行过程中能够实时调整和优化操作;VLA技术则通过视觉、语言和行动的整合,使机器人能够更好地理解和响应环境变化。
在英特尔成都工厂的产品成品包装箱周转环节中,基于VLA技术的具身智能机器人能够实时感知混放纸箱的堆叠状态,动态规划拆垛与取放顺序,在确保无破损、堆高受控的前提下,自主完成整垛处理与转运。这种高阶认知与决策能力代表了具身智能技术的未来发展方向。
三、行业影响:重塑制造业竞争格局与价值创造模式
3.1 效率革命:从人工操作到24小时不间断作业
具身智能技术带来的最直接影响是生产效率的显著提升。富临精工的案例显示,智元远征A2-W机器人在工厂实现24小时不间断作业,续航约6小时且支持热插拔换电,换电过程中任务不中断。通过替代人工搬运,不仅降低了职业伤病风险,还释放劳动力转向设备管理等更高价值岗位。
更令人印象深刻的是机器人在复杂环境下的稳定表现。A2-W机器人具备自主纠偏和抗干扰能力,能够灵活调整动作姿态,实现稳定抓取,在拆垛任务中取得了超过90%的成功率。这种可靠性是具身智能技术能够真正融入生产流程的基础保障。
3.2 成本优化:总体拥有成本(TCO)的持续下降
白皮书指出,国产核心零部件的自主化占比已达到约80%,各大企业已通过系统性设计优化进一步实现成本降低。英特尔的高性价比异构计算平台相比传统GPU方案大幅降低了部署成本和功耗,为具身智能技术的规模化应用创造了有利条件。
安努智能的算力背包部署形态是成本优化的典型案例。该方案将机器人核心感知模块迁移至英特尔®酷睿Ultra系列芯片平台,实现感知算力与机器人本体的灵活解耦,不仅降低了硬件成本,还提高了系统部署的灵活性。
3.3 生态协同:跨领域合作创造新价值
白皮书强调,具身智能技术的成功落地依赖于跨领域的深度合作。在四方合作中,英特尔提供计算技术支持,富临精工贡献精密制造工艺,安努智能专注人工智能中间件算法,智元机器人则负责机器人本体技术。这种协作模式正在重新定义机器人在现代工业中的价值创造方式。
富临精工股份有限公司工程中心主任的评价印证了这一点:"安努智能在机器人系统集成与现场工程落地方面展现出深厚的专业积累,结合英特尔®酷睿™处理器的强大算力基础、OpenVINO工具套所带来的推理加速能力,使我们能够在实际生产中快速部署高可用、低延迟的具身智能系统。"
四、未来展望:具身智能驱动智能制造新纪元
白皮书最后展望了具身智能技术的未来发展方向,提出将聚焦数据集、模型架构与群体智能三大技术突破。通过构建虚实融合数据集、开发快慢双系统融合架构、升级协同算法,持续强化具身智能工程化落地能力。
随着这些技术的成熟,具身智能将不仅改变单个工厂的生产方式,还将重塑整个制造业的价值链。英特尔与其合作伙伴的实践表明,只有通过开放协作的生态系统,才能充分释放具身智能的巨大潜力,推动全球制造业向更高水平的智能化迈进。
常见问题解答(FAQs)
Q1:什么是具身智能技术?
A1:具身智能技术是一种将人工智能与物理实体相结合的技术,赋予机器感知、理解和行动的能力,使其能够在物理环境中自主执行复杂任务。在制造业中,它使机器人能够像人类一样灵活适应各种生产场景。
Q2:具身智能机器人与传统工业机器人有何不同?
A2:传统工业机器人通常只能在固定位置执行预设的单一任务,而具身智能机器人具备多模态感知、自主决策和柔性操作能力,能够适应动态环境,完成多样化任务,如富临精工使用的智元远征A2-W机器人就能处理非标准化的物料搬运场景。
Q3:具身智能技术在工厂中的应用效果如何?
A3:根据白皮书数据,在富临精工的实际应用中,具身智能机器人实现了24小时不间断作业,单次作业节拍稳定在40秒/箱,接近人工效率,并在3小时连续作业中完成3000次搬运动作零失误,显著提升了生产效率与稳定性。
Q4:企业引入具身智能系统需要考虑哪些因素?
A4:企业需要考虑四大关键因素:算力需求与能耗的平衡、系统集成复杂度、场景适配灵活性以及工程化实施的可靠性。英特尔的异构计算方案和安努智能的中间件平台为这些挑战提供了解决方案。
Q5:具身智能技术的未来发展趋势是什么?
A5:白皮书指出未来将聚焦三大方向:构建虚实融合数据集提升泛化能力,开发快慢双系统融合架构平衡实时性与智能性,以及通过群体智能技术增强复杂任务处理能力,推动具身智能在更广泛工业场景中的规模化应用。
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