一個(gè)小機器人“哼”著(zhù)清脆的輕音樂(lè )從現場(chǎng)的工人邊上“輕巧”地擦身而過(guò)，順利地把幾樣汽車(chē)配件運送到了下一個(gè)工位。這并非著(zhù)名科幻小說(shuō)家艾薩克·阿西莫夫（Isaac Asimov）描繪的未來(lái)場(chǎng)景，而是2017年12月第一財經(jīng)記者實(shí)地探訪(fǎng)斯洛伐克首都布拉迪斯拉發(fā)的大眾工廠(chǎng)車(chē)間時(shí)所見(jiàn)到的基于工業(yè)4.0的現實(shí)生產(chǎn)方式，在這里，從大眾途銳、奧迪A8直到保時(shí)捷卡宴的生產(chǎn)，都有機器人的身影參與其間。

大眾的工業(yè)4.0嘗試

2017年《財富》世界500強排行榜中大眾汽車(chē)排名第6位。目前大眾集團旗下有大眾、奧迪、保時(shí)捷、蘭博基尼、賓利、曼等 12 個(gè)品牌，在全球共有120 家工廠(chǎng)、擁有員工超過(guò) 62 萬(wàn)人，汽車(chē)年產(chǎn)量超過(guò)1000萬(wàn)輛。雖然此前經(jīng)歷了“柴油門(mén)”風(fēng)波，但大眾集團2016年不計特殊項目支出，集團盈利達到了146億歐元，創(chuàng )歷史紀錄。大眾仍不失為一艘全球汽車(chē)業(yè)的“航母”。

然而，面對汽車(chē)業(yè)激烈的競爭，尤其是來(lái)自于數字化、自動(dòng)駕駛和電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域的嚴峻挑戰，這艘“航母”也正在謀求主動(dòng)變革。根據大眾方面給第一財經(jīng)記者最新提供的規劃：到 2025 年，大眾汽車(chē)集團所有的生產(chǎn)基地，包括在中國的生產(chǎn)工廠(chǎng)，都將實(shí)現數字化規劃和網(wǎng)絡(luò )無(wú)縫切換，從而保證自我控制、自我優(yōu)化和可持續的生產(chǎn)。

“從技術(shù)層面講，數字化涉及眾多技術(shù)，如認知性計算和學(xué)習，人工智能、新技能和技術(shù)的掌握，以及機器自我優(yōu)化和自我學(xué)習的相關(guān)過(guò)程。”大眾汽車(chē)集團管理董事會(huì )成員、大眾中國總裁兼CEO海茲曼在狼堡總部接受第一財經(jīng)記者專(zhuān)訪(fǎng)時(shí)說(shuō)，數字化是一個(gè)總體的概念，深入一點(diǎn)，即是整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的數字化，以及“工業(yè) 4.0”相關(guān)的元素。

在海茲曼看來(lái)，“工業(yè) 4.0”是一個(gè)非常整合的概念。在這個(gè)概念下，包括了數字化、機器人和人工智能等，而這些正在融入大眾汽車(chē)集團日常業(yè)務(wù)運營(yíng)的方方面面。

而生產(chǎn)流程中的 4.0 從屬于“工業(yè) 4.0”這個(gè)整體概念，“工業(yè) 4.0”的概念里面包括生產(chǎn) 4.0。生產(chǎn) 4.0 從研發(fā)開(kāi)始，貫穿到設計以及生產(chǎn)的每一個(gè)環(huán)節，這里面包括數字化管理手段、數字化技術(shù)以及自動(dòng)化流程的應用。

海茲曼指出，生產(chǎn) 4.0 也罷，還是工業(yè) 4.0 也好，都是一個(gè)貫穿整個(gè)企業(yè)運營(yíng)以及產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的數字化過(guò)程：比如 VR(Virtual Reality,虛擬現實(shí))技術(shù)、智能設備、可穿戴設備的一些應用，以及一些 3D 打印技術(shù)的應用。除此之外，還有一些特殊的應用領(lǐng)域：比如在物流方面的自動(dòng)運輸，以及加入了人工智能的物流流程管理，生產(chǎn)設備的保養，整個(gè)生產(chǎn)流程的最大化等等。

海茲曼強調，所謂的工業(yè) 4.0 或者生產(chǎn) 4.0 概念，并不只局限在生產(chǎn)靈活性這一個(gè)環(huán)節，在產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)環(huán)節、物流環(huán)節、銷(xiāo)售和售后服務(wù)，以及客戶(hù)體驗方面的改善、優(yōu)化和提升等方面，都跟工業(yè) 4.0緊密相關(guān)。“有些技術(shù)要分步走，不可能一蹴而就地一夜之間實(shí)現，需要時(shí)間。”海茲曼還透露，相關(guān)技術(shù)在大眾最重要的國際市場(chǎng)中國的部署會(huì )有明確的規劃，將按計劃推進(jìn)。

3萬(wàn)臺工業(yè)機器人

大眾集團總部所在地狼堡的大眾車(chē)間裝配線(xiàn)一角，一位一線(xiàn)德國女工和她的工友們正在安裝儀表盤(pán)等汽車(chē)內部組件的流水線(xiàn)上忙碌，和她一起協(xié)同忙碌的還有她身邊一只巨大的機器人手，機器人手熟門(mén)熟路地伸進(jìn)車(chē)窗，短短幾分鐘里就行云流水般地將儀表盤(pán)安裝妥當。在這里，有了機器人的輔助，工人完全可以停下來(lái)聽(tīng)會(huì )音樂(lè )，放松自己，甚至能和第一財經(jīng)記者攀談一會(huì )。

與以往機器和人分處彼此割裂的空間不同，智能機器人實(shí)現人類(lèi)和機器直接同步合作將不再是奢望，背后是因為機器人可以對人的每一個(gè)手勢都做出反應。大眾汽車(chē)集團總部 IT 部門(mén)智能生產(chǎn)實(shí)驗室正在為未來(lái)的汽車(chē)生產(chǎn)制定解決方案。其中一個(gè)項目就是智能機器人。人類(lèi)和機器將首次可以真正攜手合作。而之所以能實(shí)現這一點(diǎn)，是因為機器人擁有了識別和考量人類(lèi)想法的能力。

目前，集團IT 部門(mén)智能生產(chǎn)實(shí)驗室主任沃爾夫岡·哈肯貝格博士(Dr.Wolfgang Hackenberg)正帶領(lǐng)他的團隊與著(zhù)名的人工智能研究中心——德國人工智能研究中心 (DFKI)的專(zhuān)家們共同研發(fā)這一技術(shù)。

哈肯貝格博士對第一財經(jīng)記者解釋?zhuān)诖酥?，人?lèi)和機器人的工作步驟或者工作空間必須是分開(kāi)相互獨立的，這并不是真正意義上的合作。而在智能生產(chǎn)實(shí)驗室中，情況則完全不同。“我們通過(guò)軟件將機器人和傳感器整合，使人類(lèi)和機器人能夠避開(kāi)危險，在同一個(gè)空間工作，甚至互相協(xié)作。如此，我們首次實(shí)現了人類(lèi)與機器直接同步合作。”

另外，運用人體工程學(xué)原理，提高人類(lèi)的體能效率這一此前的世界級難題也有望被攻克。對于工業(yè)機器人來(lái)說(shuō)，這意味著(zhù)巨大的節能潛力。大眾汽車(chē)集團數字工廠(chǎng)工作組（Digital Factory Working Group）成員之一、能源效率團隊負責人迪特爾·格克勒（Dieter Geckler）博士對第一財經(jīng)記者說(shuō):“通常為了節省體能，舉重運動(dòng)員通過(guò)換腳的方式在開(kāi)始舉重前找到理想的平衡點(diǎn)。像舉重運動(dòng)員一樣，機器人如果處于正確的位置，也能夠節省大量的能源。”

格克勒博士和他的團隊偶然發(fā)現，機器人在錯誤的位置執行錯誤的動(dòng)作會(huì )浪費能源。他們自發(fā)地在弗勞恩霍夫研究所開(kāi)姆尼茨基地的機器人上對他們的理論進(jìn)行測試——他們這一獨特的想法得到了證實(shí)?；谶@些發(fā)現，Geckler博士和他的團隊與Ostfalia應用科學(xué)大學(xué)合作開(kāi)發(fā)了一種軟件，用于計算機器人最節能的位置。該軟件目前處于測試和優(yōu)化階段，只需點(diǎn)擊幾下，即可計算機器人所有節能操作的位置。

格克勒博士表示，與人體工程學(xué)相似，位置優(yōu)化軟件使機器人能平均節省10%到15%的能源，同時(shí)減少機器人維護次數，從而延長(cháng)使用壽命。目前，在大眾集團 120個(gè)工廠(chǎng)中約有3萬(wàn)臺工業(yè)機器人，這將節省大量的能源。

但這款易于使用的軟件還不是最終產(chǎn)品，位置優(yōu)化只是第一步，團隊目前正在研究機器人路徑優(yōu)化，以節省更多能源。該步驟將計算機器人最節能的動(dòng)作。第三步也是最后一步，軟件將能夠優(yōu)化機器人的加速度和速度。這個(gè)優(yōu)化軟件使機器人的位置，路徑和速度最優(yōu)化，將節省高達30%的能源，預計將于2018年開(kāi)始投入使用。

秒速造車(chē)

在大眾的斯洛伐克工廠(chǎng)，目前生產(chǎn)(總裝)3輛車(chē)僅需要2.5分鐘，也就是說(shuō)每輛車(chē)的生產(chǎn)時(shí)間為0.83分鐘，約合50秒。生產(chǎn)汽車(chē)以秒計，真正地進(jìn)入秒速造車(chē)階段。但是在大眾方面看來(lái)，這一效率仍然不夠，他們的終極目標是要實(shí)現完全自主生產(chǎn)，所謂自主生產(chǎn)并不是指完全不需要人類(lèi)，而是由人來(lái)告訴需要生產(chǎn)什么，隨后由工廠(chǎng)里的機器人自行組合成生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行生產(chǎn)。

按照大眾的構想，實(shí)現這種自主生產(chǎn)至少有兩大關(guān)鍵：一是可以自行移動(dòng)的生產(chǎn)機器人。二是一套基于大數據和AI處理技術(shù)的中樞神經(jīng)系統。在大眾的SPL智能生產(chǎn)實(shí)驗室，第一財經(jīng)記者看到了這兩個(gè)技術(shù)的雛形。自行移動(dòng)機器人就是一個(gè)小車(chē)加上了兩個(gè)機械臂，其通過(guò)激光雷達、3D深度攝像頭來(lái)實(shí)現定位與導航功能，進(jìn)而讓它在工廠(chǎng)里自行移動(dòng)。

后者是一套能夠追蹤所有生產(chǎn)數據的超級系統，它能夠分析出生產(chǎn)每一種車(chē)型需要哪種機器人與哪種部件，進(jìn)而根據生產(chǎn)任務(wù)自行調配機器人和零部件，更重要的是，通過(guò)人工智能等技術(shù)的引入，其在組織生產(chǎn)環(huán)節的過(guò)程中還能自主學(xué)習，從而在下一次生產(chǎn)中不斷優(yōu)化生產(chǎn)流程，進(jìn)一步提升生產(chǎn)效率。

“大眾集團一向在硬件生產(chǎn)方面非常強大，而在工業(yè)4.0的進(jìn)程中，軟件的地位將越來(lái)越高。”為了實(shí)現將構想變成可能，蘋(píng)果前高管、大眾CDO約翰·瓊沃思(Johann Jungwirth)告訴第一財經(jīng)記者，大眾在全球有超過(guò)4000名IT與科技領(lǐng)域的工程師在為數字化轉型服務(wù)。

此外，大眾在狼堡總部設立了名為IT City的技術(shù)中心，招募了大量IT與科技領(lǐng)域的人才，并且成立了SPL智能生產(chǎn)實(shí)驗室、KTI技術(shù)與能力創(chuàng )新中心、LEAN中心等細分的技術(shù)研發(fā)中心。與此同時(shí)，大眾還將在德國、美國和中國設立三個(gè)未來(lái)中心，在美國、西班牙、中國等6個(gè)國家設立有IT相關(guān)的技術(shù)研發(fā)中心。大眾集團旗下的員工培訓機構大眾學(xué)院，也將投入重金為這場(chǎng)數字化轉型推出了全員培訓方案。

大眾汽車(chē)集團學(xué)院負責人拉爾夫·林德(Ralph Linde)對第一財經(jīng)記者介紹，大眾會(huì )有計劃地對所有員工進(jìn)行數字化培訓，向他們普及AR/VR、網(wǎng)絡(luò )、自動(dòng)化、大數據、人工智能等基礎知識。

而轉型的過(guò)程中，無(wú)法回避的是有大量傳統工作人員面臨失去工作崗位的風(fēng)險，大眾學(xué)院也在對他們進(jìn)行技術(shù)培訓，以幫助其轉到其他數字化工作崗位上。而對于那些無(wú)法適應未來(lái)數字化工作的人，則采取提前退休等措施來(lái)解決。

另外，大眾學(xué)院每年都會(huì )招募1000多名學(xué)徒，在2010年，有50%的學(xué)徒進(jìn)行的是機械與金屬加工方面的培訓，而到了2019年，預計有74%的員工要進(jìn)行IT等數字化方面的培訓。拉爾夫·林德表示，數字化轉型不僅僅涉及技術(shù)問(wèn)題，其還會(huì )涉及企業(yè)文化等方面，大眾學(xué)院要做的，就是讓大眾的員工在技術(shù)上、心理上做好這兩方面的準備。

在汽車(chē)組裝生產(chǎn)線(xiàn)上，一名工人和一個(gè)機器人同坐在車(chē)身里就可以完成組裝需要的各類(lèi)操作。生產(chǎn)系統由一些具有社會(huì )性的機器運作，與“云端”平臺自動(dòng)連接，尋找能夠解決不同問(wèn)題的專(zhuān)家。專(zhuān)家則掌握著(zhù)全套維修技術(shù)及虛擬工具。機器人自動(dòng)整合所有信息以不斷完善自己的性能。上述場(chǎng)景是羅蘭貝格2016年報告里描述的類(lèi)似硬科幻的未來(lái)汽車(chē)業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)景，現在其中的部分已在大眾的工廠(chǎng)實(shí)現。

羅蘭貝格合伙人舒暢對第一財經(jīng)記者表示，工業(yè)4.0的這場(chǎng)變革未來(lái)可以提高車(chē)企的生產(chǎn)效率，還能為車(chē)企帶來(lái)更多利潤空間，比如，基于數字化的數據可以挖掘汽車(chē)全價(jià)值鏈，更精準地觸及用戶(hù)，更好的做售后服務(wù)、金融業(yè)務(wù)等。“大眾集團在這方面可以說(shuō)率先推進(jìn)了，當然在下一步發(fā)展中究竟哪些車(chē)企占得先機還要拭目以待。”