订单旅行记③ ▏一台机器人的中试跨越

阅读提示

机器人产业链是京津冀产业协同发展“六链五群”的重要链条。机器人从实验室创意到推向市场，要跨过中试研发阶段，这让技术、资金、人才都有限的中小机器人企业往往有心无力。

然而，全国首家机器人非标定制共享平台——唐山百川机器人共享智能制造工厂，为机器人产业发展提供了一种新平台。

最近，唐山四维智能科技有限公司的一笔机器人研发订单，就借助这一共享中试平台，完成了腐乳装瓶机器人的交付和验收。

1月6日，唐山百川机器人共享智能制造工厂，技术人员在调试机器人设备。 河北日报记者 赵杰 摄

专攻从0.8到1的中试过程

3月11日，衡水阜城县，唐山四维智能科技有限公司（以下简称“四维智能”）与北京王致和食品有限公司（以下简称“王致和”）联合研发的腐乳装瓶机器人订单，在王致和衡水生产基地接受验收。

作业平台上，机器人手臂像一只灵巧的“八爪鱼”。它抓起两块腐乳轻轻探入瓶中，稳稳放下，旋转，退回，再放入两块……八瓶腐乳，每瓶12块，上下两层，不到一分钟就码放整齐，全程行云流水。

“验收通过了，机器人运行平稳，各项指标全部达标！”四维智能总经理陈耀岐兴奋地说。

这是国内首台腐乳自动化装瓶机器人，1小时能装瓶4800块腐乳，全天能替代3名熟练工。

这笔研发订单诞生于2023年底。当时，北京首农食品集团有限公司（以下简称“首农集团”）针对旗下王致和腐乳装瓶工序依赖人工、扩产难的痛点，发出了研发适应腐乳自动化装瓶机器人的“招募令”。

当时，四维智能是一家20多人的小微企业，专注码垛机器人系统集成。因为曾为王致和研制原料码垛系统，双方有合作基础，便共同揭榜研发。

腐乳表面黏滑、形状不规则。机器人要在狭小空间内完成复杂动作，还要保证速度和精度，此前国内外没有可以借鉴的类似产品与技术。

“这笔订单，最难的是非标机器人研发必经的中试，要反复验证结构、优化工艺、测试材料、调整节拍，投入大、周期长、风险高。”陈耀岐说，从接下订单他就在寻找技术帮手。

想找帮手，帮手就来了。2024年1月，唐山成立了全国首家机器人非标定制共享平台——唐山百川机器人共享智能制造工厂（以下简称“百川共享工厂”）。这家工厂拥有800余台（套）先进设备、1000余名专业技术人员，可为中小企业提供共享智造服务。

“研发型公司擅长突破新产品的从0到0.8，百川共享工厂专攻从0.8到1的中试过程。”负责运营百川共享工厂的唐山百川创新科技服务有限公司（以下简称“百川科技”）总经理王孟昭说。

双方一拍即合，很快，7名四维智能工程师和4名百川共享工厂工程师组建了联合研发团队。

四维智能的工程师擅长大型工业机器人的系统集成，百川共享工厂的工程师擅长精密结构的机械设计，双方各有所长、优势互补，这笔机器人研发订单顺利启程。

3月6日，百川集团工程师袁爱路介绍唐山百川机器人共享智能制造工厂为腐乳装瓶机器人制造的零部件。河北日报记者 李冬云 摄

联手跑出研发“加速度”

这笔订单，交付时间比四维智能的预期早了很多。

腐乳要装进“中华老字号”王致和沿用至今的圆口方肚瓶，但是怎么把12块腐乳稳稳装进去，是机器人设计的第一道难关。

“这张图的设计方案是用硬导管推送腐乳，类似注射器，结果打印出3D模型做试验，腐乳卡在导管里。”百川集团副总工程师薛云山说着，又翻出另一张建模图:“我们还设计过用硅胶软导管推送，结果腐乳棱角被磨掉了，也不理想。”

研发新型机器人，最怕的就是闭门造车。不仅多走弯路，还会浪费宝贵的时间。

百川集团是百川共享工厂的母公司，有30多年轨道交通检测设备研发生产经验，擅长节拍、精度把控。

“这一点与腐乳装瓶，在道理上是相通的。”薛云山说，根据经验，双方共同确定了装瓶方案：设计精巧的多关节手指，直接抓取腐乳，配合旋转的转盘精准投瓶。

确定了机械手抓取的技术路线后，研发团队快速把设计任务拆分为两部分：上半部分的机械手抓取系统和下半部分的底盘旋转系统。

机械手抓取系统要装配多只灵巧的“小手”，负责腐乳的抓取和分拨。这些“小手”既要够结实、有弹性，还得防粘连、易清洗，同时符合相关食品级卫生要求。

“以前擅长的码垛机器人夹具主要应对纸箱、袋装物料，我们的工程师很少接触食品级材料。”陈耀岐说，如果让四维智能从零开始摸索，光是选材就得耗上大半年。

但百川集团工程师袁爱路根据经验，很快把材料锁定为尼龙、塑料等高分子材料和316L不锈钢。他们试验发现，尼龙板太硬易损伤腐乳，塑料板弹性不够易粘连，316L不锈钢兼具韧性和强度，最为理想。

材料选定后，百川共享工厂将0.5毫米、0.8毫米、1毫米三种厚度的不锈钢板各做了一批，由四维智能对其逐一测试，只用一周就确定了1毫米样品最合适。

共享，不仅为四维智能争取了时间，还让设计更加精巧。

腐乳瓶流转机构是整个腐乳装瓶机器人设计中最核心的机构，也是决定生产节拍的重要组成部分。

瓶子在八个工位流转过程中，机器人要完成瓶身定位、夹紧、松开、旋转90度以及拨叉上升、下降等动作。按照传统办法，每个工位需要配一个气缸，同时配多个执行元件才能实现。

袁爱路换了一种思路：引入带有轨迹的法兰盘等机械结构，减少气缸的应用，这样当转盘转到特定位置时，便可自动触发定位、换向、拨叉上升下降等动作。

“这个设计实现了用更少的执行元件完成更多功能，集成度更高，空间更紧凑，台面整洁、便于维修，还节约了成本。”袁爱路介绍。

这套化繁为简的思路，正是百川集团30多年轨道交通产线经验的体现。“在实战中，我们强化的能力之一，就是把复杂动作集成到简洁可靠的机械结构里。这套经验，现在共享给了这台机器人。”薛云山说。

两支工程师团队通力协作，只用两三个月，就完成了从图纸到样机的落地。

1月6日，唐山百川机器人共享智能制造工厂，技术人员在车间穿行运输物料。 河北日报记者 赵杰 摄

订单之后的多赢

这笔机器人研发订单通过验收，为四维智能打开了一扇新的市场大门。

采访中，陈耀岐的手机响个不停。“黑龙江、贵州、山东等地企业都来咨询腐乳装瓶机器人，希望能合作。”他说，腐乳装瓶是行业共性难题，大家都渴望技术上有突破。

“装瓶机器人的下线，迎来这一领域的春天。”陈耀岐说。

王致和的14条生产线，准备每条配备10到15台机器人，打造全球首个腐乳生产“黑灯工厂”。

据了解，唐山市每年拿出2000万元预算资金，设立了“创制券”支持产品样机试制、首台套加工等，符合条件的企业每年最高可申领10万元。截至目前，创制券申请总额近900万元。

在与百川共享工厂的合作中，四维智能就通过申领“创制券”，省下了1.5万元的设计费。

不止四维智能一家企业通过百川共享工厂完成中试研发，收获市场认可。

一位退休教授设计的机器人草图，在百川共享工厂完成了精准控制火候、快速出餐，最终做出1小时出餐600份的炒菜机器人。

中国科学院力学研究所研发的无源外骨骼仿生机器人，原计划到长三角一带寻找生产合作方。得知百川共享工厂后，团队带着图纸赶来，当场拍板合作。2025年6月，首套机器人成功下线。

…………

“很多京津企业、科研院所选择与百川共享工厂合作，除了看中我们的技术，也看重唐山的地缘优势。”王孟昭说，机器人从图纸到样机需要反复沟通，必要时还得双方在生产现场多次讨论修改，距离近可以极大地提高效率。

借助这些优势，百川共享工厂逐渐形成了从“创意图纸”到“二次研发”再到“工程转化”的全路径，先后与中国科学院、北京理工大学、北京科技大学等10多所高校科研院所建立中试转化合作。

此外，百川共享工厂还累计为200余家企业提供300余次共享服务，帮助中小企业单位产品成本降低8%以上、研制周期缩短15%以上，2025年新增产值2亿元。

共享中试模式能够开花结果，王孟昭认为有其内在逻辑。“很多产业只能走到共享设备这一步，大家担心技术遭泄露、客户被挖走，合作也就浅尝辄止。”他说，但机器人产品软硬件可以分离，只负责硬件的企业，承担从机械结构到工艺实现的部分；负责软件的企业，掌握软件算法，双方市场没有交叉，所以合作更紧密、更纯粹，且能实现1+1>2。

不久后，这笔机器人研发订单将接受首农集团的最终验收。对此，陈耀岐充满信心。（河北日报记者 李冬云）

3月11日，唐山四维智能科技有限公司研发的腐乳装瓶机器人在北京王致和食品有限公司衡水生产基地接受验收。唐山四维智能科技有限公司供图

记者观察

共享中试，重塑产业创新生态

一台腐乳装瓶机器人的“订单旅行”，让我们看到了共享中试的独特价值。它像一把钥匙，为中小机器人企业打开了以往难以打开的研发大门。

机器人产业是典型的技术密集型产业，从实验室创意到生产线产品，中试环节往往决定着创新的成败。但由于创新要素分散，设备动辄几百万元，人才动辄要跨学科组团，单打独斗搞研发，周期长、风险高，导致这些中小企业有想法、没办法，更让许多好创意困死在图纸上。

唐山共享中试模式，用机制创新破解了资源瓶颈。共享中试平台不再是某个企业的内部平台，而是向整个产业集群敞开大门。它把自身积累的产线经验、技术沉淀，变成可供中小企业即取即用的共享资源。这不是简单的设备租赁，也不是单向的技术输出，而是一种基于分工协作的创新联合体。

从更深层次看，共享中试的成功不仅是技术难题的突破，更是产业生态的重塑。

一个由共享中试触发，进而带动人才共享、设备共享、技术复用的“共享智造”新生态，正在唐山加速形成。当装瓶机器人进入量产，当炒菜机器人、助浴机器人从图纸走向市场，它们不仅仅是一批机器人新产品，还是传统工业城市向机器人产业高地跃迁的尝试。

这启示我们，发展新质生产力，重在将分散的创新要素汇聚成势。立足产业根基，龙头企业把技术积累转化为创新能量，中小企业借助共享中试的支点轻装上阵，将共同塑造产业升级燎原之势。（文/河北日报记者 李冬云）

产业经纬

唐山：机器人产业从点到链

在唐山机器人展示体验中心，形态各异的机器人见证着这座工业城市的新探索。从焊接机械臂到消防侦察兵，从轨道检修员到智慧药房管家，“唐山造”机器人正悄然改变着人们对“钢铁之城”的固有认知。

唐山的机器人之路，发端于20世纪90年代。1997年，唐山开元集团引进国外机器人技术，拉开了产业发展序幕。经过30年深耕，这里逐渐形成以工业机器人为引领、特种机器人为亮点、服务机器人为特色，集研发、加工、服务于一体的机器人产业集群，优必选、汇博等机器人头部企业先后落地唐山。

截至2025年底，唐山机器人企业总数达260家，营业收入95.7亿元，占全省机器人产业营收超六成，成为京津冀协同发展机器人产业链主要承载地。

如今，工业机器人领域，开元集团焊接机器人国内市场占有率30%，产业规模全国第一；特种机器人领域，百川集团列车检修检测机器人国内市场占有率超50%；中信重工开诚智能消防机器人市场占有率高达70%。在龙头企业带动下，鹰眼智能、英莱科技等一批配套企业也迅速发展。

唐山还与清华大学、中科院等高校院所深度合作，汇聚国家级特种机器人实验室、省级机器人产业技术研究院等创新资源，进一步优化完善“研发+孵化+产业化”生态链条。（文/河北日报记者 李冬云）