◎机器人自己造机器人部件。
△ 撰文:董志洋
舍弗勒让人形机器人走进生产线,制造人形机器人要用的关节部件。
10月20日,舍弗勒具身智能机器人数智工厂在太仓启用,五个作业工位配置六台人形机器人,直线与旋转关节模组相关零部件正式进入量产。
这座工厂占地约7500平方米,除了智能装配线,还设有训练与数据采集中心、数字孪生平台及算力中心。
机器人在产线上参与装配,也在厂内学习物料搬运、检测和补料等任务,舍弗勒将这种生产与训练相连的安排称为“机器人造机器人部件”闭环智能制造模式。
过去,舍弗勒更多作为人形机器人零部件供应商出现,如今把机器人也带进自己的制造现场。
关节如何批量生产、机器人怎样完成工业任务,在太仓成了同一家工厂要处理的两件事。
六台机器人进入关节产线
太仓工厂的智能装配线由舍弗勒自主设计,从料箱搬运、零件分拣拾取,到压装、螺丝装配、功能检测、打标和包装,机器人参与的是关节部件生产流程中的多项作业。
在这条线上,料箱和零件需要抵达指定工位,装配后的部件还要接受功能检测。机器人能够取放零件,只解决了其中一段工作;压装精度、螺丝装配和工序间的节拍,还要在整条流程中一起控制。
舍弗勒为此建立了与实体产线实时映射的数字孪生模型。传感器采集装配精度、单道工序耗时、能耗负载及设备状态,工程师需要调整工艺时,可以先在虚拟环境中测试和优化,再将变更用于实体产线。
装配精度帮助判断部件是否按要求安装,工序耗时反映产线节奏,设备状态则关系到生产能否继续。把这些信息接入数字孪生,太仓工厂要管理的就不只是机器人完成了哪个动作,还包括整个制造流程如何运行。
关节做成平台,工艺跟上量产
人形机器人的肩、肘、髋、膝等关节,对输出和体积的要求并不相同。旋转执行器负责转动,直线执行器通过传动机构提供推拉;整机厂选择哪一种结构,还要考虑扭矩、安装空间、重量与控制方式。
关节数量多,也让单个部件的尺寸和成本格外重要。舍弗勒此前估算,关节模组约占人形机器人整机成本的一半;从电机、减速器到轴承和传感器,多个部件要共同装进有限的关节空间。
舍弗勒此前建立的模块化旋转执行器平台,尺寸覆盖XXS至XL。电机、控制模块和编码器构成基本单元,减速机构则可按需求选择两级行星齿轮或谐波方案,使不同关节在共用一部分技术与制造基础的同时,调整尺寸和输出。
谐波减速器能在较小空间内提供较高传动比与定位精度,行星减速方案则可针对持续输出和热稳定性设计。整机厂选择传动结构时,也要确定关节允许占用多少空间、承受多大负载。
获得2026年赫尔墨斯奖的一款舍弗勒旋转关节模组,把轴承直接集成进电机转子。按照该产品的设计数据,安装空间缩小约20%,单个关节最多减重500g,轴向尺寸最多缩短10mm;另一款行星减速执行器的扭矩范围则覆盖60-250N·m,面向需要持续运行的关节。
后一款产品将两级行星减速器、电机、编码器和控制器装进紧凑单元,并针对连续运行时的热稳定性设计。电机与减速器承担输出,编码器提供位置反馈,控制器则把这些部件组织成可直接接入机器人关节的执行单元。
直线关节采用另一套传动结构。舍弗勒展示的智能直线关节模组把电机、滚柱丝杠、编码器和驱动电控单元集成在一起:电机先产生旋转,滚柱丝杠再把旋转转化为直线推拉,编码器和电控单元分别参与位置反馈与驱动控制。
从轴承、丝杠、减速器和电机,到编码器、力与扭矩传感器、控制器,舍弗勒此前展示的产品已覆盖关节内部的多个位置。太仓启动量产的关节模组相关零部件,来自这套更大的运动硬件布局。
此外,舍弗勒还展示过48V低压电网控制器、腱绳驱动灵巧手部件,以及面向机器人散热的液冷方案。关节之外,供电、末端操作和热管理也进入了它的产品矩阵。
产品可以按关节位置更换尺寸与传动方式,量产则要把内部零件稳定做出来。
舍弗勒在电机线圈生产中采用高度自动化绕组,也用无屑成形技术加工厚度仅1mm的滚子轴承套圈,这两项工艺分别对应关节里的电机和轴承部件。
自动化绕线和无屑成形,是舍弗勒12项核心制造工艺中的两项。关节部件进入批量生产后,线圈绕组、轴承套圈和装配精度都要保持一致。
另一项工艺则来自汽车制造。谐波减速器通常需要在有限空间内实现高传动比,舍弗勒尝试把相关核心零部件由切削加工转向冲压成形,将加工时间从分钟级缩短至秒级,原材料消耗减少75%以上,制造成本降低25%以上。
切削加工需要逐件去除材料,冲压则通过模具使材料成形,工序和材料利用方式随之改变。舍弗勒完成的验证测试显示,冲压款在人形机器人关节所需的扭矩与性能方面,能够达到与传统切削工艺产品相当的水平。
舍弗勒已有汽车市场的冲压量产经验:过去十年,它向全球汽车市场交付了超过200万套基于冲压技术的谐波减速器,现在将相关工艺用于人形机器人的传动件。
这款面向人形机器人的冲压型谐波减速器已完成验证,计划2027年先在德国量产,之后再向中国等地区扩展。
造关节的工厂,也训练机器人
太仓工厂还有一个人形机器人训练与数据采集中心。目视检测、自动打包、物料拣选、料箱搬运、零件组装和产线补料,是中心设置的任务;训练场景从舍弗勒全球约100家工厂的生产工况中挑选、复刻。
这些任务有实际工厂作参照,机器人练习拣选或补料后,相关技能可以在装配线上测试和优化,训练、仿真及生产数据也在厂内互通,让训练中心与制造现场保持联系。
产线传感器采集的是装配精度、节拍与设备状态,训练中心则围绕机器人的工业动作收集和使用数据。舍弗勒把两类工作放在一起,并向机器人客户与合作伙伴开放工业场景,供其训练、测试物理AI系统。
训练中心的任务,与舍弗勒此前在中国推进的合作相接。它和千寻智能围绕真实工厂数据采集、具身模型训练与工业应用展开合作;双方还在电动升降柱、传感器和旋转关节等部件上建立采购与联合研发关系。
双方已经在真实产线验证过包装盒折叠任务。面对不同尺寸和形状的盒子,机器人需要调整折叠动作;千寻智能提供机器人本体和研发支持,舍弗勒提供工厂场景。
舍弗勒与珞石机器人的合作则从关节延伸到产线。双方计划联合研发一体化关节模组,舍弗勒为珞石供应相关零部件,珞石参与舍弗勒工厂的自动化升级。值得一提的是,在太仓工厂公开的产线照片中,也能看到胸前带有ROKAE标识的人形机器人。
乐聚机器人与舍弗勒则从工厂任务入手,合作方向包括智能巡检、设备操作辅助、物流作业和人机协作。
订单与工厂,走到同一阶段
2026年第三季度,舍弗勒新增两家大中华区人形机器人客户,该业务订单总额达到约4亿欧元。截至6月底,该业务订单储备约为3.5亿欧元,来自三家主要整机厂商。
今年上半年,舍弗勒还获得超过50笔新样件订单,并与约45家整机厂商开展业务接触、合作。
样件订单将进入客户选型和测试环节。舍弗勒在年中提出,2026年计划面向三家客户、在三个地区启动七款产品的量产,其中为小鹏IRON配套的零部件计划于第四季度投产。
与此同时,中国业务也在补齐组织和制造环节。
今年2月,舍弗勒具身智能机器人(太仓)有限公司成立,负责本地研发、生产及配套服务;10月启用的数智工厂,把关节部件量产、机器人训练和工业场景测试放进了实际厂区。
舍弗勒中国区首席执行官张艺林将太仓工厂放在本土研发、制造和产业协同的布局中。此前对外介绍机器人业务时,舍弗勒也把自己定位为部件与系统供应商、工业化合作伙伴、机器人用户和全生命周期服务商;太仓工厂集中呈现了前三种工作,备件、培训和状态诊断则属于后续服务环节。
此外,海外合作也沿着部件和工厂应用两端展开。
舍弗勒在美国工厂使用三台Agility Robotics的Digit搬运物料;与英国Humanoid合作开发轮式和双足机器人的关键零部件,并成为其轮式系统执行器的首选供应商。
在亚洲,舍弗勒与越南VinDynamics合作研发、供应行星齿轮箱,并采集机器人运行与应用场景数据,用于改进执行器设计。与瑞士Hexagon Robotics的合作涉及肩、肘等关节使用的旋转执行器;舍弗勒还计划在未来七年,将至少1000台AEON机器人引入全球生产网络。
与德国NEURA Robotics合作时,舍弗勒一面开发并供应执行器,一面计划把NEURA机器人引入自家工厂。双方还将采集生产环境中的运动和交互数据,用于训练工业任务能力;舍弗勒提出,到2035年将数千台人形机器人纳入其全球生产网络。
机器人参与关节部件生产,训练中心面向工厂任务采集数据,数字孪生平台用于测试产线调整,这些工作构成了舍弗勒在太仓提出的“机器人造机器人部件”闭环智能制造模式。
太仓这座工厂既向整机厂交付关节部件,也为机器人提供工业任务的训练和作业现场。
【往期推荐】
-END-





沪公网安备31010702008139