
丰田汽车估计,自2028年起,在其工厂、集团公司及主要供应商中扩大自动化应用可能需要约40万台机器人,年支出约为1万亿日元(约合64亿美元)。据媒体报道,丰田今年9月初曾向投资者讨论过这一潜在投资规模,但尚未明确是否全额推进,也未透露该支出水平的持续年限。
这40万台的估算涵盖了现有设备替换及新机器人安装,包括人形和非人形系统。潜在投资范围涉及工业机器人、自动化物流以及未来工厂车间内的人机协作。
从局部试点到全面自动化
丰田已在多个制造流程中测试机器人技术。在其2026财年财务结果中,公司列出了零部件运输、拣选以及医疗设备运输等领域的机器人作业演示案例。
根据丰田2025年综合报告,位于丰田市的活塞装配线于2025年1月启动时采用机器人操作,随后已从三名操作员过渡到全面自动化。该工厂的自动化探索起步更早,2008年便在选定子生产线引入机器人,但因海外生产扩张导致维护受限,部分工序曾回归人工。此后,通过开发能将手动操作效率提升两至三倍的夹具和工具,丰田积累了制造知识,并应用于开发更先进的自动化系统。
在技术细节上,丰田正在开发无需预先精确定位即可处理零部件的系统。其“KumiPro”零部件拣选机器人利用摄像头识别松散组件,目前已在丰田东日本公司的生产线上运行。此外,丰田展示了一种装配工艺,通过力反馈控制补偿摄像头识别误差,使机器人在将组件插入狭窄空间时能调整运动,弥补识别与物理位置间的差异。
布局具身智能与仿真训练
丰田使用“具身智能”(Physical AI)描述使机器人通过传感器感知环境、自主学习并自主运行的技术。其前沿研究中心正利用该技术解决劳动力短缺和技能传承问题,相关物体识别、决策和运动执行技术已应用于“KumiPro”机器人。
丰田还在开发名为ELEY(提升良率的具身学习机器人)的系统,用于涉及物理接触的任务。该机器人拥有两个类人手臂和全向移动底座,旨在应对物体位置预期不符时产生的外力。丰田计划在与生产现场更接近的条件下测试ELEY,并将成功和失败的尝试均作为训练数据,以改进长期可靠性、重复性及数据基础设施。
在训练方法上,丰田利用强化学习在模拟环境中训练人形机器人,并行运行数千个模拟实例以加速学习。针对“Sim2Real”(仿真到现实)差距,研究人员在训练中引入传感器读数、地板摩擦力等条件变化,并利用实体机器人数据缩小差异。
丰田研究所还与波士顿动力公司合作,为Atlas人形机器人开发AI控制系统。2025年,双方展示了Atlas使用单一大型行为模型完成行走、 lifting、分拣和打包等任务,技能通过人类演示添加。
行业数据显示,2024年日本是全球第二大工业机器人市场,运营中机器人约45.05万台,当年新增安装4.45万台。其中,汽车行业安装约1.3万台,同比增长11%,创2020年以来年度最高总量。丰田的40万台估算范围更广,包含了替换设备及跨集团、供应商的多种类型机器人。
与此同时,现代摩比斯集团已制定人形机器人部署时间表,计划从2028年开始在位于美国佐治亚州的超级工厂引入Atlas,最初用于零部件排序,2030年扩展至组件组装。现代摩比斯于2021年收购波士顿动力控股权,并设定了2028年实现年产3万台机器人的产能目标。波士顿动力除与现代合作外,也单独与丰田研究所合作,将Atlas与丰田的大型行为模型相结合。