訂單旅行記③ ▏一臺機器人的中試跨越
機器人產業鏈是京津冀產業協同發展“六鏈五群”的重要鏈條。機器人從實驗室創意到推向市場，要跨過中試研發階段，這讓技術、資金、人才都有限的中小機器人企業往往有心無力。
然而，全國首家機器人非標定制共享平臺——唐山百川機器人共享智能制造工廠，為機器人產業發展提供了一種新平臺。
最近，唐山四維智能科技有限公司的一筆機器人研發訂單，就借助這一共享中試平臺，完成了腐乳裝瓶機器人的交付和驗收。
近日，唐山百川機器人共享智能制造工廠，技術人員在調試機器人設備。 河北日報記者 趙杰攝
專攻從0.8到1的中試過程
3月11日，衡水阜城縣，唐山四維智能科技有限公司（以下簡稱“四維智能”）與北京王致和食品有限公司（以下簡稱“王致和”）聯合研發的腐乳裝瓶機器人訂單，在王致和衡水生產基地接受驗收。
作業平臺上，機器人手臂像一只靈巧的八爪魚。它抓起兩塊腐乳輕輕探入瓶中，穩穩放下，旋轉，退回，再放入兩塊……八瓶腐乳，每瓶12塊，上下兩層，不到一分鐘就碼放整齊，全程行云流水。
“驗收通過了，機器人運行平穩，各項指標全部達標！”四維智能總經理陳耀岐興奮地說。
這是國內首臺腐乳自動化裝瓶機器人，1小時能裝瓶4800塊腐乳，全天能替代3名熟練工。
這筆研發訂單誕生于2023年底。當時，北京首農食品集團有限公司（以下簡稱“首農集團”）針對旗下王致和腐乳裝瓶工序依賴人工、擴產難的痛點，發出了研發適應腐乳自動化裝瓶機器人的“招募令”。
當時，四維智能是一家20多人的小微企業，專注碼垛機器人系統集成。他們曾為王致和研制原料碼垛系統，雙方有合作基礎，便共同揭榜研發。
腐乳表面黏滑，機器人要在狹小空間內完成復雜動作，還要保證速度和精度，此前國內外沒有可以借鑒的類似產品與技術。
“這筆訂單，最難的是非標機器人研發必經的中試，要反復驗證結構、優化工藝、測試材料、調整節拍，投入大、周期長、風險高。”陳耀岐說，從接下訂單他就在尋找技術幫手。
想找幫手，幫手就來了。2024年1月，唐山成立了全國首家機器人非標定制共享平臺——唐山百川機器人共享智能制造工廠（以下簡稱“百川共享工廠”）。這家工廠擁有800余臺（套）先進設備、1000余名專業技術人員，可為中小企業提供共享智造服務。
“研發型公司擅長突破新產品的從0到0.8，百川共享工廠專攻從0.8到1的中試過程。”負責運營百川共享工廠的唐山百川創新科技服務有限公司（以下簡稱“百川科技”）總經理王孟昭說。
雙方一拍即合，很快，7名四維智能工程師和4名百川共享工廠工程師組建了聯合研發團隊。
四維智能的工程師擅長大型工業機器人的系統集成，百川共享工廠的工程師擅長精密結構的機械設計，雙方各有所長、優勢互補，這筆機器人研發訂單順利啟程。
3月6日，百川集團工程師袁愛路介紹唐山百川機器人共享智能制造工廠為腐乳裝瓶機器人制造的零部件。河北日報記者 李冬云攝
聯手跑出研發“加速度”
這筆訂單，交付時間比四維智能的預期早了很多。
腐乳要裝進“中華老字號”王致和沿用至今的圓口方肚瓶，但是怎么把12塊腐乳穩穩裝進去，是機器人設計的第一道難關。
“這張圖的設計方案是用硬導管推送腐乳，類似注射器，結果打印出3D模型做試驗，腐乳卡在導管里。”百川集團副總工程師薛云山說著，又翻出另一張建模圖，“我們還設計過用硅膠軟導管推送，結果腐乳棱角被磨掉了，也不理想。”
研發新型機器人，最怕的就是閉門造車。不僅多走彎路，還會浪費寶貴的時間。
百川集團是百川共享工廠的母公司，有30多年軌道交通檢測設備研發生產經驗，擅長節拍、精度把控。
“這一點與腐乳裝瓶，在道理上是相通的。”薛云山說，根據經驗，雙方共同確定了裝瓶方案：設計精巧的多關節手指，直接抓取腐乳，配合旋轉的轉盤精準投瓶。
確定了機械手抓取的技術路線后，研發團隊快速把設計任務拆分為兩部分：上半部分的機械手抓取系統和下半部分的底盤旋轉系統。
機械手抓取系統要裝配多只靈巧的“小手”，負責腐乳的抓取和分撥。這些“小手”既要夠結實、有彈性，還得防粘連、易清洗，同時符合相關食品級衛生要求。
“以前擅長的碼垛機器人夾具主要應對紙箱、袋裝物料，我們的工程師很少接觸食品級材料。”陳耀岐說，如果讓四維智能從零開始摸索，光是選材就得耗上大半年。
但百川集團工程師袁愛路根據經驗，很快把材料鎖定為尼龍、塑料等高分子材料和316L不銹鋼。他們試驗發現，尼龍板太硬易損傷腐乳，塑料板彈性不夠易粘連，316L不銹鋼兼具韌性和強度，最為理想。
材料選定后，百川共享工廠將0.5毫米、0.8毫米、1毫米三種厚度的不銹鋼板各做了一批，由四維智能對其逐一測試，只用一周就確定了1毫米樣品最合適。
共享，不僅為四維智能爭取了時間，還讓設計更加精巧。
腐乳瓶流轉機構是整個腐乳裝瓶機器人設計中最核心的機構，也是決定生產節拍的重要組成部分。
瓶子在八個工位流轉過程中，機器人要完成瓶身定位、夾緊、松開、旋轉90度以及撥叉上升、下降等動作。按照傳統辦法，每個工位需要配一個氣缸，同時配多個執行元件才能實現。
袁愛路換了一種思路：引入帶有軌跡的法蘭盤等機械結構，減少氣缸的應用，這樣當轉盤轉到特定位置時，便可自動觸發定位、換向、撥叉上升下降等動作。
“這個設計實現了用更少的執行元件完成更多功能，集成度更高，空間更緊湊，臺面整潔、便于維修，還節約了成本。”袁愛路介紹。
這套化繁為簡的思路，正是百川集團30多年軌道交通產線經驗的體現。“在實戰中，我們強化的能力之一，就是把復雜動作集成到簡潔可靠的機械結構里。這套經驗，現在共享給了這臺機器人。”薛云山說。
兩支工程師團隊通力協作，只用兩三個月，就完成了從圖紙到樣機的落地。
近日，唐山百川機器人共享智能制造工廠，技術人員在車間穿行運輸物料。 河北日報記者 趙杰攝
訂單之后的多贏
這筆機器人研發訂單通過驗收，為四維智能打開了一扇新的市場大門。
采訪中，陳耀岐的手機響個不停。“黑龍江、貴州、山東等地企業都來咨詢腐乳裝瓶機器人，希望能合作。”他說，腐乳裝瓶是行業共性難題，大家都渴望技術上有突破。
“裝瓶機器人的下線，能夠有力促進這一產業發展。”陳耀岐說。
王致和的14條生產線，準備每條配備10到15臺機器人，打造全球首個腐乳生產“黑燈工廠”。
據了解，唐山市每年拿出2000萬元預算資金，設立了“創制券”支持產品樣機試制、首臺套加工等，符合條件的企業每年最高可申領10萬元。截至目前，創制券申請總額近900萬元。
在與百川共享工廠的合作中，四維智能就通過申領“創制券”，省下了1.5萬元的設計費。
不止四維智能一家企業通過百川共享工廠完成中試研發，收獲市場認可。
一位退休教授設計的機器人草圖，在百川共享工廠完成了精準控制火候、快速出餐，最終做出1小時出餐600份的炒菜機器人。
中國科學院力學研究所研發的無源外骨骼仿生機器人，原計劃到長三角一帶尋找生產合作方。得知百川共享工廠后，團隊帶著圖紙趕來，當場拍板合作。2025年6月，首套機器人成功下線。
…………
“很多京津企業、科研院所選擇與百川共享工廠合作，除了相中了我們的技術，也看重唐山的地緣優勢。”王孟昭說，機器人從圖紙到樣機需要反復溝通，必要時還得雙方在生產現場多次討論修改，距離近可以極大地提高效率。
借助這些優勢，百川共享工廠逐漸形成了從“創意圖紙”到“二次研發”再到“工程轉化”的全路徑，先后與中國科學院、北京理工大學、北京科技大學等10多所高校和科研院所建立中試轉化合作。
此外，百川共享工廠還累計為200余家企業提供300余次共享服務，幫助中小企業單位產品成本降低8%以上、研制周期縮短15%以上，2025年新增產值2億元。
共享中試模式能夠開花結果，王孟昭認為有其內在邏輯。“很多產業只能走到共享設備這一步，大家擔心技術遭泄露、客戶被挖走，合作也就淺嘗輒止。”他說，但機器人產品軟硬件可以分離，只負責硬件的企業，承擔從機械結構到工藝實現的部分；負責軟件的企業，掌握軟件算法，雙方市場沒有交叉，所以合作更緊密、更純粹，且能實現1+1>2。
不久后，這筆機器人研發訂單將接受首農集團的最終驗收。對此，陳耀岐充滿信心。（河北日報記者李冬云）
3月11日，唐山四維智能科技有限公司研發的腐乳裝瓶機器人在北京王致和食品有限公司衡水生產基地接受驗收。唐山四維智能科技有限公司供圖
記者觀察
共享中試，重塑產業創新生態
一臺腐乳裝瓶機器人的“訂單旅行”，讓我們看到了共享中試的獨特價值。它幫助中小機器人企業成功破解了產品研發中的一大難題。
機器人產業是典型的技術密集型產業，從實驗室創意到生產線產品，中試環節往往決定著創新的成敗。但由于創新要素分散，設備動輒幾百萬元，人才要跨學科組團，單打獨斗搞研發，周期長、風險高，導致這些中小企業有想法、沒辦法，更讓許多好創意困死在圖紙上。
唐山共享中試模式，用機制創新破解了資源瓶頸。共享中試平臺不再是某個企業的內部平臺，而是向整個產業集群敞開大門。它把自身積累的產線經驗、技術沉淀，變成可供中小企業即取即用的共享資源。這不是簡單的設備租賃，也不是單向的技術輸出，而是一種基于分工協作的創新聯合體。
從更深層次看，共享中試的成功不僅是技術難題的突破，更是產業生態的重塑。
一個由共享中試觸發，進而帶動人才共享、設備共享、技術復用的“共享智造”新生態，正在唐山加速形成。當裝瓶機器人進入量產，當炒菜機器人、助浴機器人從圖紙走向市場，它們不僅僅是一批機器人新產品，還是傳統工業城市向機器人產業高地躍遷的嘗試。
這啟示我們，發展新質生產力，重在將分散的創新要素匯聚成勢。立足產業根基，龍頭企業把技術積累轉化為創新能量，中小企業借助共享中試的支點輕裝上陣，將共同塑造產業升級燎原之勢。（文/河北日報記者李冬云）
產業經緯
唐山：機器人產業從點到鏈
在唐山機器人展示體驗中心，形態各異的機器人見證著這座工業城市的新探索。從焊接機械臂到消防偵察兵，從軌道檢修員到智慧藥房管家，“唐山造”機器人正悄然改變著人們對“鋼鐵之城”的固有認知。
唐山的機器人之路，發端于20世紀90年代。1997年，唐山開元集團引進國外機器人技術，拉開了產業發展序幕。經過30年深耕，這里逐漸形成以工業機器人為引領、特種機器人為亮點、服務機器人為特色，集研發、加工、服務于一體的機器人產業集群，優必選、匯博等機器人頭部企業先后落地唐山。
截至2025年底，唐山機器人企業總數達260家，營業收入95.7億元，占全省機器人產業營收超六成，成為京津冀協同發展機器人產業鏈主要承載地。
如今，工業機器人領域，開元集團焊接機器人國內市場占有率30%，產業規模全國第一；特種機器人領域，百川集團列車檢修檢測機器人國內市場占有率超50%；中信重工開誠智能消防機器人市場占有率高達70%。在龍頭企業帶動下，鷹眼智能、英萊科技等一批配套企業也迅速發展。
唐山還與清華大學、中科院等高校院所深度合作，匯聚國家級特種機器人實驗室、省級機器人產業技術研究院等創新資源，進一步優化完善“研發+孵化+產業化”生態鏈條。
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