汽车工厂：人形机器人规模落地第一站

从左到右：Unitree的G1、Boston Dynamics的Atlas、Figure AI的Figure 02、Apptronik的Apollo、Tesla的Optimus

人形机器人是具身智能炙手可热的赛道，特斯拉、宝马、比亚迪、极氪、小鹏、小米等全球著名车企正在密集实践，纷纷将人形机器人引入汽车生产车间，整车制造工厂正在成为人形机器人首个规模化落地的核心主场。

本文分析汽车工厂的主要工位分布，梳理自动化现状与人工操作岗位的特征，探讨人形机器人在哪些场景下最具替代价值，并通过最新的实际部署案例展现这一技术变革的进展。

01、汽车工厂主要工位的自动化现状

汽车制造是一个高度集成化的复杂工程，核心流程可归纳为四大工艺：冲压、焊接、涂装、总装。

这四大工艺环节的自动化程度存在显著差异，冲压、焊接、涂装三个工艺的自动化程度较高，总装的自动化程度较低：

1. 冲压

冲压工艺作为造车起点，承担着 60%-70% 的汽车零件成型任务，比如车门、引擎盖等钣件，需通过专业模具冲压塑形，每种车型大概要配套 2000 套模具，标准化程度极高。

冲压车间大量部署各类专用机器人，例如六轴机器人主要承担上下料和拆码垛搬运任务，上料机器人完成拆垛和上料，下料机器人完成取件和放置。

由于冲压过程噪声较大且危险系数比较高，汽车侧围覆盖件冲压实现全自动化已经有20 年以上的历史。目前，冲压车间基本实现了无人化生产，人工主要负责设备监控、模具更换和质量检验等辅助工作。

2. 焊接

焊接工艺是将冲压好的钣件拼接成白车身的关键环节，现代汽车车身的焊点数量通常为4000-6000个，其中85%-95%由机器人完成。特斯拉上海工厂、理想常州及北京工厂、小米汽车工厂等新建智能工厂的焊装自动化率已达95%-100%。

人工残留集中于两类任务：复杂焊点修补（车门框、A柱等空间受限区域）和质量抽检（焊点撕裂试验、三坐标测量）。

3. 涂装

涂装生产线包括电泳、喷涂两个车间，喷漆要经历中涂、色漆喷涂、清漆喷涂三大环节。由于油漆本身对人体的伤害非常大，因此整个涂装产线是全无人的生产线，从单个产线的自动化程度来说，基本实现了100% 自动化。

人工角色限于遮蔽作业（用胶带保护非喷涂区域）、局部补漆及工艺参数监控。遮蔽作业虽看似简单，但需根据车型配置灵活调整，目前仍是自动化难点。

4. 总装

总装是汽车工厂自动化程度最低的环节，涉及数万个零部件的装配，具有显著的柔性化、个性化、动态化特征：

车型配置多样性：同一产线有可能需在数分钟内切换不同车型，零部件规格多达2000-3000种。

装配路径非标准化：线束走向、内饰布局因车型而异，难以预设固定轨迹。

空间约束复杂：发动机舱、车门腔、地板下方等区域的作业空间仅有数厘米。

多感官协同要求：触觉反馈、视觉微调、力控精度缺一不可。

传统工业机器人因固定基座、专用夹具、换型编程时间长等局限，难以经济地应对这些挑战，自动化率不足15%。

以某年产30万辆的整车厂为例，总装车间通常配置800-1200名直接生产人员，三班制运行，人工成本占制造总成本的15%-25%，经常面临劳动力短缺、技能传承困难、质量一致性波动等结构性痛点。

02、主要人工操作岗位分析

需要人工操作岗位往往工作环境复杂多变、任务类型多样，通常需要灵活且精细的操作，这些特点使得传统的工业机器人难以胜任。

1. 物流和搬运

AGV可完成仓库到产线附近的大批量运输，但进入具体工位的最终段距离——穿越狭窄通道、避让临时障碍物、将物料放置于指定位置——目前大量依赖人工。以某总装车间为例，50台AGV负责干线物流，但需额外配置80-100名物流工人完成工位级精细配送。

非标容器装卸与临时储位管理增加了复杂性。零部件包装规格多样（标准料箱、专用工位器具、散装袋装），卸货后需在有限空间内临时堆放，再根据生产计划分拣配送。这一过程的动态性和空间约束使传统自动化设备难以适应。

2. 高柔性装配任务

线束布线是最具代表性的高柔性任务。汽车线束总长度可达2-5公里，包含数百个连接器，需在车身钣金孔洞中穿行、固定、插接。其复杂性在于：路径非标准化（需绕过结构件、避开热源和运动部件）、空间受限（发动机舱、门板内腔的操作间隙仅数厘米）、触觉反馈敏感（插接到位需感知"咔哒"力矩）。

美国咨询机构分析师明确指出，线束安装是"现有机器人在面对如此错综复杂的线束布局时，往往显得力不从心"的典型场景。

内饰件安装同样高度依赖人工。仪表板、中控台、门板等部件体积大、形状不规则、表面质量要求高，安装时需对准多个定位销和卡扣，部分螺丝位于视线盲区。

更复杂的是，同一产线可能混线生产5-10种车型配置，每种配置的仪表板形状、安装点位置均有差异，要求工人快速识别并调整操作方式。

精密连接器插接对触觉反馈的依赖度极高。高压线束连接器、域控制器以太网连接器等，插接时需精确控制力度和角度——过度用力损坏端子，力度不足导致接触不良。人工操作依赖实时触觉反馈和视觉确认，而传统机器人缺乏高分辨率的力觉感知能力。

3. 复杂质检与调试

质量检查岗位包括外观检查、功能测试、装配质量确认等，这些岗位需要工人具备丰富的经验和敏锐的观察力。

多系统联调与故障诊断涉及数十个电子控制单元（ECU）的通信、标定、故障排查。当出现复杂故障时，技术人员需整合故障码、波形数据、维修历史、同批次车辆反馈等信息，进行假设-验证的迭代推理，这一过程超出当前AI系统的认知边界。

产线异常响应与人工干预是保障连续生产的关键。设备故障、物料短缺、质量异常等突发情况，需要人员快速判断、灵活处置、跨部门协调——这种情境适应性是当前机器人系统的显著短板。

03、人形机器人替代的人工岗位分析

基于人形机器人的技术特点，以下人工操作岗位最适合用人形机器人代替：

1. 质检类工位

人工目检的漏检率随工作时间显著上升（连续作业2小时后下降15%-20%，夜班时段失误率可达白班的2-3倍），并且不同检验员的判定标准很难完全一致。

视觉感知与AI决策技术高度成熟。基于深度学习的缺陷检测算法，在标准数据集上的准确率已超过95%，接近甚至超越人工水平。例如，蔚来总装产线的质检智能手臂：

典型应用场景：

优必选 WalkerS 系列在蔚来工厂执行车门锁检测、车灯盖板质检等任务，准确率超99%。

2. 搬运与工站衔接类

搬运岗位是汽车工厂工伤率最高的类别——腰部损伤、手指挤压、重物坠落占车间工伤总数的40%以上；高频走动（日均15-20公里）导致下肢关节磨损；旺季人力弹性不足——招聘培训周期4-6周，难以匹配订单波动。

搬运任务的动作标准化程度高，但环境动态性强——需实时避障、路径规划、与AGV/人员协同。人形机器人的移动灵活性在此形成显著优势：双足或轮式复合底盘适应狭窄通道，360°环境感知实现动态避障。

典型应用场景：

优必选 Walker S1 在极氪 5G 工厂实现多机协同搬运，效率较人工提升40%。在比亚迪工厂，Walker S1 与 Wali 瓦力工业移动机器人 T3000、L4 级无人物流车 Chitu 赤兔无缝协作，成为行业首个人形机器人与无人物流车、工业移动机器人和智能制造管理系统 (MES) 协同作业的应用案例。

3. 基础装配类

装配任务对精细力控和触觉反馈的要求更高。

典型测试场景：

其他例如整车动态调试、复杂故障诊断等任务，涉及长链条推理、创造性问题解决、跨领域知识整合，当前AI系统的能力边界尚难实现，这类高价值任务将长期由人工承担。

04、实际部署案例

1. 宝马

宝马集团是汽车行业中最早采用人形机器人的制造商之一。

2024 年 8 月起，Figure AI 的第二代人形机器人 Figure 02 在宝马斯帕坦堡工厂开始测试，2025 年初实现 "永久入驻"。

Figure 02 主要承担钣金装载工作，即从料架或料箱中拾取钣金零件，然后将其放置在焊接夹具上，随后由六轴工业机器人进行焊接并送入主线。

在 10 个月内，Figure 02 每周一至周五每天工作10 小时，参与生产超过3 万辆宝马 X3 汽车，累计装载超过9 万个零件，行走超过120 万步（约 200 英里）。

2026 年 2 月 27 日，宝马集团在德国莱比锡工厂启动了人形机器人试点项目，采用Hexagon公司的首款人形机器人AEON。

AEON具有类人的躯干，身高 1.65 米，重量 60 公斤，能够以高达 2.5 米 / 秒的速度在车间内移动，可以配备各种抓取工具、手或扫描设备，能够执行多种任务。

AEON 将主要支持高压电池装配和零部件生产，承担重复性、高精度和人体工程学要求高的任务。具体工作包括从料箱中拾取钣金部件，然后将其放置到焊接夹具上。

2. 丰田

2026 年 2 月 19 日，丰田汽车加拿大公司（TMMC）宣布正式与 Agility Robotics 签署商业协议，在其安大略省剑桥工厂部署7 台Digit 人形机器人。

这次 Digit 的落地是在成功试点后的正式规模化应用。丰田加拿大总裁 Tim Hollander 表示，部署 Digit 的核心目标，就是提升员工工作体验，进一步突破工厂运营效率的天花板。

在丰田剑桥工厂，Digit 的首要任务是处理 "料箱管理"—— 从自动化输送带上取下空料箱，搬运至指定堆放区。这些机器人被设计在无需人类在场的工业环境中工作，主要负责为自动化牵引车装卸汽车零部件料箱。

丰田并未直接买断 Digit，而是通过租赁的方式引入Digit机器人，丰田按月付费，Agility提供全生命周期维护和升级。

为了让 Digit 的运营更高效，Agility 还配套了 Agility Arc 云平台。这是一套专门的机器人集群管理系统，工厂管理者可通过电脑远程分配任务、实时监控每台机器人的电池电量，即便工厂车间布局调整，也能快速完成机器人的路径更新。

3. 特斯拉

特斯拉在人形机器人领域的布局展现了其一贯的创新速度和雄心勃勃的量产计划。

2024 年，数百台 Optimus 部署于特斯拉工厂，执行电池分拣、工具操作等任务，替代人工效率提升30%。具体工作包括：

电池分拣：在电池生产线上进行电池的分拣和整理工作

物料搬运：自主移动并搬运重量达 20 公斤的零件、工具和成品，优化工厂内部物流

产线补料：为生产线及时补充所需的零部件

特斯拉计划在 2026 年启动大规模量产，初步产能规划为5 万至 10 万台，并为年产百万台级别的生产线建设铺路。到 2026 年底，Optimus计划将在特斯拉工厂内完成更复杂组装和质检等任务。

特斯拉 CEO 马斯克曾表示，Optimus 的目标售价为2-3 万美元，但这一价格只有在生产数百万台时才可能实现。

马斯克将Optimus定位为"可能比汽车业务更有价值"的产品，目标市场规模达数十亿台，这一野心若实现，将根本重塑全球劳动力市场。

4. 奔驰

梅赛德斯-奔驰于2024年底宣布与Apptronik建立合作伙伴关系，试点部署阿波罗类人机器人用于制造物流。阿波罗重约70公斤，配备可更换电池，提供4小时的运行周期。该机器人主要负责在工位间运输材料、将组件配送到装配线以及库存管理任务。

5. 雷诺

雷诺集团与法国机器人公司Wandercraft合作，引入其Calvin-40人形机器人用于汽车制造。

2026年3月，雷诺宣布将在其杜埃工厂部署350台Calvin-40人形机器人，主要用于解决轮胎搬运这一传统人工操作的痛点。

雷诺集团表示，引入Calvin-40旨在将工人从非人机工程学的繁重体力劳动中解放出来，让员工聚焦于更高附加值的工作，同时提升生产效率、缩短生产周期。Wandercraft的Calvin-40机器人整合了英伟达Isaac GR00T与Jetson控制系统，具备全身自平衡和自主导航能力，可高效完成工业场景中重复性体力劳动。

6. 小米

2025年2月起，小米人形机器人CyberOne已在自有制造产线分阶段落地，目标2026年部署超2000台。

2026年3月2日，雷军官宣小米人形机器人 CyberOne 正式进驻小米汽车工厂开展 "实习" 作业，这一消息迅速引爆行业圈。

参考：https://mp.weixin.qq.com/s/UySfY5Q5JsNEhABzZAmwxw

CyberOne身高 1.7 米，搭载小米自研 VLA 大模型，融合视觉、触觉、多模态感知。

在小米汽车工厂压铸车间，CyberOne 主要承担以下作业内容：

自攻螺母装配：连续自主运行 3 小时，双侧同时安装成功率高达97%，完美适配 76 秒的产线生产节拍

料箱智能搬运：从指定位置搬运料箱到生产线

车身表面撕膜：去除车身上的保护膜

精准粘贴车标：在指定位置精确粘贴车辆标识

小米首次验证车企自研人形机器人在真正装配任务中的可行性。压铸车间环境恶劣（高温、金属粉尘、振动），自攻螺母安装涉及视觉定位、力控旋入、双臂协调的复合技术，难度远高于搬运和质检。

雷军在 2025 年底明确表态，目标是实现工厂 "7:2:1" 生产模式 ——70% 自动化设备、20% 人形机器人、10% 人工。

7. 比亚迪

比亚迪在人形机器人应用方面采用了自研与合作并举的双轨战略。

比亚迪自研机器人的内部代号是“尧舜禹”，初代机器人部署在总装线，半年内完成六次迭代，从最初效率只有人工的 60%，快速提升到80%。截至目前，第七代 "尧舜禹" 机器人在长沙、深圳等地的工厂已经部署了150 台左右，可以完成方向盘安装、线束插拔、搬运、贴签、巡检等工作。

比亚迪还与优必选合作，联合开发 Walker S 系列工业机器人，该机型已进入比亚迪、空客等工厂，完成搬运、装配、检测。Walker S1 与 Wali 瓦力工业移动机器人 T3000、L4 级无人物流车 Chitu 赤兔无缝协作，成为行业首个人形机器人与无人物流车、工业移动机器人和智能制造管理系统 (MES) 协同作业的应用案例。

8. 其他：

2025年11月，长安汽车宣布参与设立长安天枢智能机器人科技有限公司，定位为公司机器人产业战略承载体，以智能人形机器人技术为牵引，发展多机器人产业板块。

2024年2月，蔚来在合肥总装车间部署了优必选Walker S，执行门锁质检（锁体功能、密封性）、车灯盖板检测（装配间隙、表面缺陷）、安全带检测（拉出回收、锁止可靠性）、贴车标（定位精度、气泡排除）等操作。

2025年3月，吉利极氪杭州湾智慧工厂部署了数十台Walker S1，分布于总装车间、SPS仪表区、质检区、车门装配区，执行协同分拣、协同搬运、精密装配等工作。

2025年3月，享界超级工厂部署优必选Walker S1，在总装车间仪表线进行物料检测，智能化检测准确率达99%，与AGV协同完成自动化检测流程。

2025年4月，东风柳州汽车有限公司乘用车生产基地引入20台Walker S1，执行多个任务工业场景：安全带检测、车身质检、搬运、油液加注、前桥分装、集配捡料、贴覆车标、配置刷写、标签打印等。20台机器人群体作业，涉及任务调度、充电维护、故障管理、数据安全等系统工程问题。

05、结语

早期的人形机器人应用多处于试点阶段，如宝马的 Figure 02、丰田的 Digit 等都经历了一年左右的试点期。现在，越来越多的企业开始进行规模化部署，如比亚迪部署 150 台自研机器人，小米目标 2026 年部署超 2000 台。

同时，应用场景不断拓展，从最初的简单物料搬运，到人形机器人现在能够承担精密装配、质量检测、辅助安装等多种任务。这种应用场景的拓展体现了人形机器人技术的不断进步。

未来，在汽车工厂，人形机器人将逐渐替代一部分人工，承担标准化、重复性、高强度的任务，人类将更专注于创新设计、复杂决策、质量把控等高价值领域。

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我是雪岭，研究人工智能的技术、产品和应用，欢迎交流。