卢力媛 科技日报记者 王春
在最近举行的第十二届中国(上海)国际技术进出口交易会上,索菲丝智能科技(上海)有限公司(以下简称“索菲丝”)展出的“脑眼手”一体化智能打磨系统,吸引了与会者的目光。
换产周期最快10分钟,打磨合格率稳定在98%以上,效率提升40%……这一串数字,是索菲丝推动工业打磨从“自动化”向“自适应智能化”跃迁的生动注脚。
传统打磨依赖老师傅
打磨,是制造业中决定产品最终外观与精度的关键工序。
以往,在传统打磨车间里,工人穿着全套防护服,在弥漫的粉尘中作业,刺耳的噪声充斥整个空间。索菲丝项目经理林仕聪向记者介绍,传统打磨产生的粉尘多为小于5微米的可吸入性颗粒,可直接穿透呼吸道深入肺泡;车间噪声普遍超过90分贝。工人长期在这样的环境中作业,易导致尘肺病和噪声聋。
此外,由于工艺复杂、非标准化程度高,打磨环节长期依赖成熟工人经验,自动化率不足10%,是自动化程度最低的环节之一。
如今,劳动力成本攀升、环保要求趋严、制造一致性需求增强,多重因素正推动打磨机器人技术加速渗透。据行业研究机构MIR睿工业统计,2025年中国工业打磨机器人市场规模约为0.9万台,同比增长12.6%,预计2026年出货量有望达到1万台。
然而,现有打磨机器人面临诸多瓶颈:产品一致性差、复杂曲面加工难度高、运维成本高、通用性不足。传统工业机器人只能按固定程序完成任务,遇到工件变形或装夹偏差就“瞎了”,必须由经验丰富的老师傅反复示教调试。
解决打磨机器人的应用痛点,让它们能像老师傅一样“先看、再想、后做”,成了索菲丝的目标。从“按程序执行”到“自适应打磨”,索菲丝科研团队用6年时间攻克了三大关键技术难题,依托AI智能打磨技术及“匠心智脑”具身智能平台,构建起“脑眼手”一体化智能打磨系统,实现完整的“感知—决策—执行”闭环。
手艺活变数字化工艺
工业打磨中,黑色碳纤维(吸光)、高反光金属(眩光)等材质对视觉识别挑战极大。搭载了索菲丝自研的多模态3D视觉融合算法的高精度3D视觉设备就像眼睛,能在0.1秒内重建复杂曲面的高精度点云,实现微米级识别精度,并可实时识别工件位置、形状与表面状态。经3D视觉设备扫描后,智能打磨系统可直接生成三维数模,无需人工绘图。从打磨一个工件切换到打磨另一个完全不同的工件,只需10分钟。

索菲丝从2018年开始积累打磨工艺数据,从碳纤维到铝合金,从汽车外饰到风电轮毂,至今已形成千余套工艺参数。在此基础上,索菲丝自研的工业软件就像“大脑”一样,可根据工件三维模型和材质,实时生成最优打磨路径、转速和进给速度。
打磨最怕“下手重”伤及母材,也怕“力气小”磨不干净。搭载索菲丝自研的高响应力控模组的高柔顺机械臂及六维感知智能磨机则充当“手”,可精准执行打磨动作。其高响应力控模组采样频率达1000赫兹,压力波动控制在±1牛以内。更关键的是,智能磨机内置六维传感器,能在打磨过程中实时采集压力、震动、扭矩、温度等数据。“没有数据的智能化都是空谈。我们是全球首家实现边打磨边采集工艺数据的企业,填补了打磨环节的数字化空白。”林仕聪强调。
打磨完成后,“眼”自动进行质量检测,结果反馈至“脑”,“脑”据此持续优化工艺参数,使智能打磨系统具备“观察—思考—调整”的类人能力。林仕聪介绍,这套系统打磨精度可达0.8毫米以内,合格率稳定在98%以上,综合运营成本较人工打磨节约40%,客户投资回报周期可控制在18个月以内。“该系统操作门槛极低,大部分普通工人经过一到两天培训即可上手操作。”林仕聪说。

如今在索菲丝,“脑眼手”一体化智能打磨系统安静运行,工位地面干干净净。
凭借“脑眼手”协同的差异化优势,索菲丝在汽车、航空航天、机械重工等多个领域打开了商业化局面。
林仕聪介绍,面向未来,索菲丝会探索两大方向:一是将工业软件和硬件搭载到人形机器人上;二是与西安交通大学合力打造打磨行业的“数字老师傅”。
从自研“脑眼手”一体的智能系统到填补打磨环节数字化空白,索菲丝用6年时间,走完了从“跟跑”到“并跑”再到部分“领跑”的艰难征程。工业打磨,曾是制造业自动化版图上最难啃的“硬骨头”,而今,AI攻下了这个难题。当机械臂能够实时感知、自主决策、精准执行,打磨工序便从依赖个体经验的手艺活转变为可量化、可迭代的数字化工艺。
正如索菲丝创始人杜玲所展望的那样:“未来,大家可能会看到机器人打磨机器人。”在每一道被重新定义的工序背后,中国智造正在打磨出属于自己的精度与底气。

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