丰田40万台机器人,押注1.8万匠人手艺

9 月 18 日,丰田把数字摆到台面上:2028 年起,往全球 60 家工厂陆续装进 40 万台自研机器人,每年追加投入约 1 万亿日元。丰田说,这套系统真正要接住的,是 1.8 万名快退休的「匠人」的手艺。

丰田40万台机器人,押注1.8万匠人手艺

9 月 18 日,丰田汽车把一个数字摆到了台面上:从 2028 年起,往全球 60 家工厂里,陆续装进 40 万台自研机器人。配套预算是每年追加投入约 1 万亿日元,折合大约 64 亿美元,覆盖丰田总部和全部关联企业的工厂更新。总部这一头计划放 15 万台,剩下 25 万台分给集团旗下的企业。

这台机器人有名字,叫 ELEY——量产良率导向的具身学习机器人。它体重 50 公斤,装的是轮子,不是两条腿;手是两根手指的夹爪,不是五指仿生手;电靠电池,或者干脆接电源线。丰田没有选择让它走路,这个决定背后是十年吃过的亏。

ELEY 的上一代叫 HSR(Human Support Robot)。丰田研究员山田俊秀今年 3 月写过一篇技术复盘,提到 HSR 的手臂一遇到意外的外力就容易出问题,哪怕位置只是稍微偏了一点,也可能撞坏零件或者直接罢工。而在真实工厂里,机械臂要跟人、跟物体打交道,意外的外力几乎每分钟都会出现。

ELEY 靠什么顺住外力

ELEY 给出的解法是一种叫准直驱(QDD)的致动器结构。传统工业机械臂的关节,用高转速电机配高减速比:体积小、力道大,但也硬。外力一来,硬关节会顶回去,顶不住就断。QDD 反过来做,用高扭矩电机配上低到 10:1 的减速比,工程师管这个叫「背驱动性」——关节能顺着外力走,而不是硬扛。机械臂碰到意外接触,是卸力,不是硬碰硬。

丰田工程师还给 ELEY 加了一个 HSR 没有的关节:肩胛轴。人推东西、伸手够远、拧瓶盖,很大程度上靠肩胛骨帮忙;没有这根轴,机械臂双手协同的动作幅度就会打折扣。装上以后,ELEY 双手能做到的动作范围,基本贴近一个成年人的上半身。它的关节尺寸,也是按日本成年男性的平均体型定的。这不是造型审美,是功能需要:机器人靠看人干活来学习,身材比例差太多,学出来的动作就会跑偏。

ELEY 真正的大脑,来自丰田研究院(TRI),也就是丰田在美国加州洛斯阿图斯和马萨诸塞州剑桥的独立研发机构,和日本本土的 Frontier Research Center 是两条线。TRI 搭的这套框架叫「大行为模型」(LBM),核心方法是扩散策略(Diffusion Policy):2023 年哥伦比亚大学和 TRI 联合发表的一篇论文里,把机器人动作生成当成一个去噪过程。先从一堆随机噪声出发,一边看摄像头画面,一边逐步收敛,直到收敛出一套动作序列。这套方法的好处是,同一个任务允许有好几种做对的方式,各自带着不同的概率,就像人叠衬衫,两次也不会叠出一模一样的褶子。

具体到训练现场,工人会戴上按 ELEY 手型做的辅具,正常干活,机器人靠摄像头看着学。9 月中旬,在丰田欧洲总部,ELEY 练了两周、1500 次,把 T 恤叠得已经相当利索。丰田设想的是一张全球训练网:日本工厂学会的动作,理论上能同步到肯塔基的机器人身上,不用再重新练两周。一处学会,处处能用,成功和失败都会回流进数据集,让改进的速度在所有工厂同时加快。

丰田自己承认,这套系统还有三个没解决的问题。第一,长时间运转的稳定性:机器人演示一个小时表现完美,不代表能撑住一整个八小时、十小时甚至十二小时的连续班次。第二,末端定位的重复精度:弗吉尼亚大学的研究者已经发现,扩散策略这类方法在训练数据之外的场景里容易累积误差,表现不稳定。换句话说,光线换个角度,零件摆歪几度,机器人学到的动作就可能失灵。第三,数据基础设施:想让 60 家工厂共享同一套训练网络,采集、校验、分发、版本管理这一整套系统眼下并不存在,这是数据准备的问题,还排不到 AI 够不够聪明那一步。

比同行大一个数量级

把这个数字放进同行的坐标系里看,丰田这次的量级完全不在一个层次上。今年 5 月,现代汽车在 JPMorgan 投资人会上给出的数字是 2.5 万台 Atlas,加上 2028 年 30 万套执行器的年产能,这在当时已经是行业里最激进的单一车厂承诺。丰田这次直接报出 40 万台,是现代数字的 16 倍。

两家走的还是完全不同的技术路线。现代买的是自家旗下 Boston Dynamics 造的 Atlas,靠双腿走路;丰田自己设计 ELEY,靠轮子挪动,用自研的 LBM 框架学动作,硬件到软件全部握在自己手里。宝马走的是第三条路,租第三方的机器人:Figure AI 的 Figure 02 在南卡 Spartanburg 工厂干了 11 个月,装配了 3 万台 X3,换代之后的 Figure 03 被调去做物流分拣。三种模式摆在一起,现代买整机,宝马租工时,丰田从零造一整套自己的技术栈。丰田的赌注更大:如果 ELEY 和 LBM 这套框架真的跑通,它拿到的不只是 40 万台机器人,还有一整套能复用到物流、医疗甚至其他制造行业的训练方法论。

真正想留住的,是退休潮里的手艺

丰田这套计划的驱动力,公司自己说得很清楚:不是省钱,是接住快要断掉的手艺。丰田现在有大约 1.8 万名被称为「匠人」的资深技工,他们干的是精密焊接、钣金手感质检、精细喷漆这类活。这种手感没法写进操作手册,是那种做得出来但说不清楚的隐性知识。哲学家迈克尔·波兰尼 1958 年那句话说得最准:「我们知道的,比我们能说出来的多。」这批匠人大多快退休了,日本劳动力又在萎缩,来不及按原来的节奏培养接班人。丰田想让 ELEY 靠看匠人干活,把这门手艺存进模型里,再复制到别的工厂。

丰田执行副社长中岛裕树的说法是「目标是人和机器人共存,不是替代」。这句话眼下经不起太多推敲的地方在于,类似的说法,现代汽车工会今年已经较真过一次。7 月 20 日起,现代蔚山工厂约 4 万名工会成员为了 2028 年才会到岗的 Atlas 机器人,连续发起罢工,一度造成约 5000 台车的产能损失。8 月 25 日谈下来的结果,工会拿到的不是否决权,只是一条信息共享条款,2028 年的部署时间表一天没有变。丰田这次的说辞比现代温和得多,把共存放在前面,但 40 万台的数字摆在那里,接下来能不能兑现这句话,要看的不是丰田怎么说,是 2027、2028 年工厂改造现场,到底有多少个岗位被真的挪给了 ELEY,又有多少个焊接工、质检工、喷漆工的活儿,变成了看着机器人干,而不是自己上手干。

丰田自己也留了退路:这 1 万亿日元是估算,不是承诺,而且这笔钱盖的是整个集团的工厂更新预算,包含替换旧设备的部分,不是净新增的机器人数量。40 万台里,真正意义上新增出来的岗位替代规模,会比这个数字小不少。

丰田现在能确定的只有一件事:2028 年之前,这套系统要在 60 家工厂里边用边学。至于 1.8 万名匠人的手艺,最后能不能真的被机器人学走,答案不会出现在 9 月这场发布会上,会出现在往后几年,工厂车间里那些没被写进新闻通稿的细节里。

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