重塑打磨体验，让工人告别粉尘

作者／   IT 时报    孙妍

编辑／   潘少颖  

车间内弥漫着外壳与砂轮摩擦扬起的细密粉尘，巨大的噪声持续撞击耳膜，打磨机嘶鸣着与工件较劲，溅起刺目火花。在防尘罩后面，工人沉重地呼吸着，隐没在粉尘与热浪交织的混沌中，汗水黏着粉尘，顺着脸颊流下……这是以往制造业普遍的打磨场景。

而在位于上海嘉定的索菲丝智能科技车间里，机器人打磨却呈现了别样的场景：机械手臂在一个复合材料制成的工件上来回打磨，没有粉尘与噪声，这是因为机器人可以边作业边吸尘。而工人只需坐在洁净、安静的操作间里进行远程监控与操作。

2018 年，索菲丝创始人、CEO 杜玲走访了上百家制造车间。带着女性创业者独特的细腻视角，她观察到很多工人在恶劣的工作环境下进行手工打磨。" 机器人能不能协助工人来干这种活，减少对工人的伤害？" 这个问题驱动杜玲创立了索菲丝智能科技，也成了 AI 打开工业大门的一把钥匙。

征服工业机器人应用的

" 珠穆朗玛峰 "

我们出行所乘坐的高铁、飞机的外壳大多不是金属，而是复合材料，包括玻璃纤维、碳纤维等新材料。更打破大家认知的是，大国重器、汽车等高精尖行业的外壳打磨，以往大多要依赖人工。

不同于焊接、喷涂等工业机器人场景近 90% 的自动化率，抛光打磨自动化率甚至不足 10%。

打磨看似简单，实则工艺复杂多变，几乎没有可借鉴的行业标准，而且打磨属于后道工艺，来料非常不一致，以往高度依赖工人的灵活性以及老师傅的经验判断，这就对机器人的响应速度和力控精度提出了极高要求，因此抛光打磨机器人一度被业内称为 " 工业机器人应用难度的‘珠穆朗玛峰’ "。

" 高铁表面就是一个复杂曲面，打磨的技术门槛较高，试错成本也很高，打坏一块高铁侧板，动辄损失几万元，甚至几十万元。" 杜玲解释道，要成为大国重器背后的合格 " 打磨师 "，必须经过漫长且严苛的测试。

90% 左右，人工打磨良率维持在这一水平；96%，这个数字已经触及机器人打磨良率的行业 " 天花板 "。而索菲丝的打磨机器人良率可以稳定在 99.2% — 99.8%，得益于高精度的力控和自适应算法。

在模拟车间内，机械手臂正在进行一场精密的演示：将一张 3D 图纸输入软件，" 大脑 " 开始自动生成打磨路径，机械手臂的末端还有传感系统来进行自动纠偏，才不容易把产品打坏。

同样打磨一扇高铁车窗，工人打磨需要 20 — 30 分钟，机器人 " 打磨师 " 在 10 分钟以内就能打磨完毕。也就是说，机器人的作业效率是人工的 2 — 3 倍。

虽然索菲丝还是一家成立仅 7 年的创业公司，但目前已经和中国航天、中国商飞、徐工集团、国家电网、中国电力装备、上汽集团等多家国内外大型企业达成了长期合作。

行业顽疾下的 " 用工荒 "

" 越来越难招到工人了。" 一家几年前对自动化改造举棋不定的制造企业找到了杜玲，希望能用机器人来解决抛光打磨工人紧缺的困境。

专业技能人才断层是我国制造业面临的主要挑战。数据显示，我国在册打磨工人超 300 万。主力军是 70 后，80 后占比较少，但随着 70 后走向退休，90 后、00 后不愿意进工厂，更对打磨抛光这一职业伤害较大的行业唯恐避之不及，打磨行业将面临严重的专业技能人才缺口。

尘肺病和粉尘爆炸一直是传统打磨抛光行业的 " 顽疾 "。2014 年，江苏昆山一家金属制品公司抛光车间就曾发生重大粉尘爆炸事故，当天造成 75 人遇难，100 余人受伤。十年后的 2024 年，江苏常州一家金属加工厂打磨车间同样发生粉尘爆炸，造成 8 人死亡，8 人轻伤。每个数字背后都是鲜活的生命，如何将人类从高危环境中解放出来？

不只是打磨抛光行业，" 用工荒 " 是制造业的普遍问题。根据工信部《制造业人才发展规划指南》，预计到 2025 年，全国制造业重点领域人才缺口将接近 3000 万人。

" 机器人不是要抢人类的饭碗，而是将人类从高危环境中解放出来，去做更有意义的工作。" 杜玲反复强调。

" 多久能收回成本 "" 是人工效率的多少倍 " ……在每年举行的中国国际工业博览会上，这些问题都是所有工业机器人都要面对的问题。

据多位制造行业负责人反馈，在各行各业 " 内卷 " 的当下，一般企业只能接受一年半收回成本。目前，索菲丝的解决方案投资回报周期小于 18 个月，每套设备相当于 4 — 5 名工人的工作效率，用时 1 — 3 个月便能完成交付。

"AI 老师傅 " 带教

在东部沿海地区，一名成熟的打磨工人年薪为 15 万元— 20 万元，培养专业打磨工人的门槛也较高。

如何留住 " 老师傅 "？如何将这门手艺更快更好地传承给新人？在人才断层的当下，不少制造业的厂长们向杜玲抛来了这些问题。

2024 年，索菲丝开发了一款智能磨机 XMotor，目前该工具正在中国商飞等企业试用。它可以在手机、电脑等终端上实时显示并远程控制打磨全过程，更重要的是，它能够通过大模型技术，捕捉并学习老师傅操作时的关键工艺参数——如压力、温度、转速、材料特性等，并将这些日积月累的数据转化为机器人的 " 经验 "。

这位 "AI 老师傅 " 不仅继承了老师傅的技艺精髓，还能通过持续的数据反馈不断优化，变得越来越 " 聪明 "。

老师傅走了，宝贵的打磨工艺被数字化地记录在设备系统中；新徒弟来了，就可以让这位 "AI 老师傅 " 进行带教，帮助新人快速上手，甚至在继承老手艺的基础上推陈出新。

杜玲透露，索菲丝目前已经积累上千套工艺参数。

高质量数据是 AI 大模型时代的核心竞争力，这些凝聚了匠人智慧的工艺参数，正是打开工业 AI 实用化大门、实现知识传承的 " 金钥匙 "。

从代理走向自研

在 7 年时间里，索菲丝从代理走向自研。前两年，杜玲选择代理欧洲表面处理公司的解决方案，但在这一过程中，她发现了国外解决方案在中国 " 水土不服 " 的问题。" 国外方案针对小批量多品种，价格比较高，但国内还停留在大批量阶段，需要更低的价格去换取市场。"

2020 年，杜玲便带领团队做出了表面处理机器人的样机，虽然应用场景集中于机器人代替人工进行打磨、切割、钻孔、去毛刺等表面处理，但是覆盖行业非常广泛，毕竟 " 万物都有表面、表面都要处理 "，抛光打磨是制造业中最普遍的基础性生产工序之一。

从代理走向自研，是一条从学习到创新突破的道路，索菲丝逐步解决了国外主流解决方案 " 水土不服 " 的问题，在上海、盐城和深圳建设了研发中心和制造基地，依托国内成熟的产业链以及不断的技术突破，将成本压降到国外主流企业的三分之一，每年销售额都实现翻倍增长。

高工机器人产业研究所统计数据显示，2022 年中国抛光打磨机器人销量为 0.8 万台。据智研瞻统计，2023 年中国抛光打磨机器人行业市场规模为 113.87 亿元，同比增长 18.5%，预计 2030 年中国抛光打磨机器人行业市场规模为 357.33 亿元，同比增长 18.33%。这些数字背后是百万台机器人打磨代替人工打磨的蓝海市场。

产品迭代创新和出海，是索菲丝的两条路，以韩国为起点，下一步将在美国、日本、东南亚、中东等海外市场做进一步布局。出海之路风险重重，但在杜玲看来，能够应对中国如此复杂多变的产业需求，出海在技术上更加容易，更多的挑战来自市场拓展。

排版／ 季嘉颖

图片／ 采访对象

来源／《IT 时报》公众号 vittimes

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