文/《环球》杂志特约撰稿 顾功尧
在德国,尤其是对于其工业制造产业而言,人工智能先意味着智能生产、智能制造。如今,当人们提到德国的人工智能,就会联想到“工业4.0”,这个早在2013年就由德国提出的概念,指向了以智能制造为主的第四次工业革命。
个性化定制和智能生产
德国政府提出的“工业4.0”,其主要内涵即基于物联网和信息技术的智能制造,以快速适应小批量个性化的生产需求,并以此巩固“德国制造”的声誉和优势。
“智能工厂”被称为德国“工业4.0”实现智能制造的关键。在2016年的汉诺威工业博览会上,汉诺威大学研发人员推出一条智能化的圆珠笔生产线,这条生产线安装在一个100多平方米的展厅里,分六个环节。
一个个环节是个性化定制。在电脑上填写客户姓名和电子邮箱即可开始个人定制,共有五个变量或选项:笔头、笔身、笔帽、笔芯和签名。笔头有凸凹平三种选项;笔身则是在一个指定范围的连续变量,靠屏幕上的一个虚拟滑轮左右滑动来控制具体参数;笔帽和笔芯各有红、蓝、黑三种颜色可选;签名可长达20个左右字符,内容自定。定制结束后电脑会打印一个二维码,其中包含所有定制信息,后续环节均专设二维码读取器。
第二个环节是生成订单。这一环节比较简单,由二维码读取器扫描二维码,定制信息即输入整个生产线。将二维码贴到一个托盘的标定位置,托盘中有一块专门设计的海绵垫,可摆放笔头、笔身、笔芯和笔帽。
第三个环节是生产笔身。扫描二维码后,一台精密车床即根据定制信息对一个不锈钢笔身毛坯进行加工:先将毛坯整体切削至定制粗细,再根据定制在笔身握笔处刨出弧线,然后打孔、扩孔、攻丝,车床舱内几个切割头和钻头来回自动切换。后一道工序是切割,一个明亮精致的不锈钢定制笔身搞定。
第四个环节是组装。组装台上方有数排方格,依次摆放着各种笔头、笔帽和笔芯零配件。扫取二维码后,对应定制零配件的方格即被不同颜色的射灯照亮。体验者取出定制配件摆放到托盘海绵垫上,然后按显示屏提示顺次组装成一支完整的圆珠笔。
第五个环节是激光刻字。扫取二维码,将圆珠笔放入激光雕刻机内。不到一分钟,自选的文字甚至图案即被镌刻在不锈钢笔身上。
第六个环节是检测验收。先把托盘放在标定位置并读取二维码,一只灵巧的机械手伸过来自动抓取圆珠笔,随后将其放入另一侧的质量检测仪中,确认产品质量合格且符合定制信息后,检测仪屏幕上即显示“祝贺”字样,一支个性化定制圆珠笔出厂交货了。
研发人员介绍说,虽然生产线很简单,但体现了工业4.0的重要理念:个性化定制和智能生产——尽管参观者的定制各不相同,但全部可在一条生产线上完成,不需额外增加生产线或设备。这种生产过程中的高度灵活性和机动性,就是“智能”的体现。
今天,在德国工业4.0的生产线上,活跃着大量由库卡公司提供的工业机器人,库卡集团被称为德国“工业4.0”战略的核心企业。
值得一提的是,中国家电巨头美的集团2016年12月30日宣布,对库卡集团股份发出的要约收购已获得所有相关监管部门的批准。收购完成后,美的共计将持有库卡已发行股本及现有投票权的94.55%。
产学研合作孵化AI
上世纪80年代,人工智能在世界范围内迎来了一次研究热潮,其时,德国成立了人工智能研究院(德语缩写DFKI),这家非营利机构宣称自己已发展成当今世界大的人工智能研究组织。
DFKI旗下的400多名科学家,分属于其下辖的18个研究所,散布在德国4座不同的城市。每个研究所有一个专门的研究方向,譬如智能硬件、嵌入式智能、网络技术、多语言技术、大数据分析、虚拟与增强现实等。
DFKI的主要合作企业,既有戴姆勒和宝马这样的汽车巨头,也有SAP这样的软件明星,再次说明了人工智能研发需要充分的软硬件结合。在DFKI的支持下,大众汽车公司在慕尼黑建立了数据实验室。
产学研合作的模式,是德国的传统。闻名已久的弗劳恩霍夫研究所,建立于上世纪40年代末,如今它旗下的研究所遍布德国,所研究的课题与工业技术及企业需求密切相关。类似这样的一系列研究所,为过去70年的德国工业发展提供了强有力的智力保障。因此,不妨将DFKI视作未来数十年内面向人工智能的又一个弗劳恩霍夫。
2015年,谷歌公司豪掷千金,入股了DFKI。当时的新闻写道,谷歌公司的资金投入,超过之前所有德国本土企业之和,足见DFKI的研发实力。
2016年夏天,在中国企业和地方政府的协作安排下,DFKI在珠海开设了它在亚洲地区的一个家分支机构,将它的触角从德国和美国延伸到了中国。
德国汽车里的AI
汽车产业对德国经济的重要性不言而喻,据说德国每三个工作岗位中就有一个与汽车相关。人工智能的话题,自然也绕不开它在汽车行业中的应用。
德国的豪华车三强,戴姆勒(奔驰)、宝马和奥迪,近几年从来不会缺席拉斯韦加斯消费电子展,各种面向自动驾驶的先进技术争奇斗艳。这些德国车企,也格外重视在人工智能领域与技术领先的国际企业合作研发。宝马汽车在2016年与美国芯片巨头英特尔、以色列车载摄像头技术公司MobileEye签订了战略合作协议,以期在2020年前后推出具备完全自动驾驶能力的汽车产品。
与完全自动驾驶汽车相比,德国汽车行业也有些初创企业,瞄准了更容易被消费者接受的驾驶辅助产品,这同样有赖于人工智能技术的进步。一家名为汽车实验室(AutoLab)的初创公司,计划推出通过语音与驾驶员进行交互的智能助手,以减少驾驶员在开车途中分散精力操作手机这样的危险行为。而这家“汽车实验室”公司的两位创始人,此前都是名叫Here的数字地图公司的核心成员。
可不要小瞧了这家公司,在国际市场上,Here旗下的高精度地图是实现汽车自动驾驶的关键条件之一。2015年,奔驰、宝马和奥迪三家豪华车巨头联合出手,收购了这家公司。这次收购,当时在行业内激起了各种想象。
2016年年底,戴姆勒公司在柏林组织了它们一年一度的“对话未来”研讨会,这次研讨会的题目正是人工智能,而核心的议题是,人类在其中将扮演怎样的角色,换句话说,人工智能的发展今后是否还会以人类为中心。看起来,德国已开始从形而上的角度,重新审视人工智能了。