未來工廠

李芳

想想為了既能找到工作又能讓人類接受自己，機(jī)器人也是蠻拼的

從任何角度來看，Baxter都是一臺(tái)與眾不同的工業(yè)機(jī)器人。它有一雙長長的機(jī)械“手臂”，格外靈敏，可以感知人類的觸碰。假如你拉住它們，Baxter的“臉”就會(huì)扭過來饒有興致地看著你，略帶不解的表情，好像是在問你“有什么可以幫忙的嗎”？

說是“臉”，其實(shí)是一塊平板電腦大小的屏幕，不過被設(shè)計(jì)成人臉的樣子，有一雙無辜的大眼睛，和一雙蠟筆小新式的粗眉。隨著眼球的轉(zhuǎn)動(dòng)和眉型的變化，這張“臉”可以顯示出高興、難過、關(guān)心等多種表情，與人類互動(dòng)，甚是和藹可親。

你大概絕難想象，有著如此友善表情的Baxter居然不是家用機(jī)器人！打個(gè)不恰當(dāng)?shù)谋扔?，就好像你看著一只萌寵可愛的柯基犬，難以想象它居然不是你的家養(yǎng)寵物，而是出生入死跟人類一起并肩戰(zhàn)斗的警犬。我們對工業(yè)機(jī)器人的認(rèn)知為什么會(huì)出現(xiàn)這種錯(cuò)位呢？傳統(tǒng)的工廠和機(jī)器給我們留下了怎樣的陰影？

機(jī)器人也是要看臉的

機(jī)器是危險(xiǎn)的——這種論調(diào)至少可以追溯到“盧德運(yùn)動(dòng)”的時(shí)代（甚至更早）。那個(gè)時(shí)候的機(jī)器是什么樣子的呢？龐大、笨重、占地面積巨大、充滿壓迫感，同時(shí)能夠造成人類失業(yè)——甚至持續(xù)了長達(dá)一個(gè)世紀(jì)之后，機(jī)器們?nèi)匀皇沁@副尊容。在卓別林的《黃金時(shí)代》里，我們清楚看到，機(jī)器怪獸還在殘酷地吞噬人。它沒有表情，沒有言語，與人類毫無關(guān)聯(lián)。

然而，當(dāng)“計(jì)算機(jī)”這種機(jī)器出現(xiàn)之后，事情開始朝著另一個(gè)方向發(fā)展。1946年，世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)ENIAC問世的時(shí)候，仍然是一只占地130多平方米、重達(dá)30噸的龐然大物；當(dāng)1984年蘋果公司的麥金托什電腦問世的時(shí)候，計(jì)算機(jī)的外形已經(jīng)大為改觀，功能也越來越多地傾向于個(gè)人應(yīng)用。麥金托什機(jī)首次將圖形用戶界面廣泛應(yīng)用于個(gè)人電腦之上。也就是說，自圖形用戶界面普及之后，計(jì)算機(jī)這種機(jī)器對于人類來說才變得友好起來，一改原來冷冰冰的黑臉形象，開始有了“表情”。

對，這一直是個(gè)看臉的時(shí)代，顏值的重要性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出你表面所看到的膚淺意義。

當(dāng)然，現(xiàn)在的電腦已經(jīng)演化出多種形態(tài)，而且朝著人工智能的方向一路狂奔而去，在很多未來學(xué)家的眼里甚至大有“超越人類”的趨勢。從這個(gè)角度來看，恐怕時(shí)間越往后，我們說計(jì)算機(jī)是一種機(jī)器就越心虛。計(jì)算機(jī)+機(jī)器=機(jī)器人，這個(gè)等式大約也是成立的——至此，與“盧德運(yùn)動(dòng)”時(shí)代相比，機(jī)器的定義已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化。特別是在現(xiàn)代化的工廠里，機(jī)器人越來越多，機(jī)器越來越少。而工業(yè)機(jī)器人對于人類而言，是不是還像當(dāng)初的紡織機(jī)之于紡織工人一樣，充滿威脅呢？

Baxter誕生的時(shí)候，曾經(jīng)被前蘋果公司高管托尼·法德爾（Tony Fadell）稱為“機(jī)器人界的麥金托什”，并被寄予“開啟工業(yè)機(jī)器人新時(shí)代”的厚望。它不是一只巨大的機(jī)械臂，也不是飛速轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪，而是一臺(tái)長著“臉”的機(jī)器人，既能感知人類觸碰，又能做出相應(yīng)表情來與人類互動(dòng)，你還覺得危險(xiǎn)嗎？想必你心里的恐懼感必將大大降低，還可以嘗試跟它一同工作。是的，一頭本領(lǐng)強(qiáng)大的警犬，也可以擁有小柯基犬那樣可愛的樣子。

嗯，想想為了既能找到工作又能讓人類接受自己，機(jī)器人也是蠻拼的。

“我的人類同事”

那么，Baxter作為機(jī)器人界的麥金托什，是怎樣贏得人類的歡心的呢？

與人類工人相比，機(jī)器的優(yōu)勢在于速度、高效、精準(zhǔn)、耐力持久——特別是速度和效率方面的優(yōu)勢，人類絕不可能與機(jī)器同日而語——這曾經(jīng)是一種共識。不過，從另一個(gè)角度看，這也是機(jī)器會(huì)威脅到人類的一個(gè)重要原因。機(jī)器本身沒有生命，它表現(xiàn)得面目可憎還是友善可親，都與其設(shè)計(jì)者也就是人類本身有關(guān)。

站在盧德分子或者《黃金時(shí)代》里的卓別林式工人對立面的機(jī)器，在設(shè)計(jì)之初就沒有考慮到人的因素（拜萬惡的資本家所賜，此處應(yīng)有拳打腳踢聲……）。而目前應(yīng)用于現(xiàn)代工廠的機(jī)器人大多也是危險(xiǎn)的，由于它們在工作時(shí)有著不遜于“終結(jié)者”的速度，以至于不得不被隔離在玻璃罩或金屬籠里，甚至被擋在由激光控制的“光幕”外，根本沒辦法跟人類好好玩耍。

Baxter不一樣。由于被設(shè)計(jì)成一臺(tái)對人類友好的機(jī)器人，它的速度沒有那么快，也沒有那么精準(zhǔn)，而是擁有一套復(fù)雜的安全機(jī)制和傳感器，能夠保護(hù)它所協(xié)助的工人。

知名機(jī)器人專家羅德尼·布魯克斯（Rodney A.Brooks）是Baxter的創(chuàng)造者Rethink Robitics公司的創(chuàng)始人，他曾向媒體展示過Baxter的安全性。當(dāng)Baxter正在流水線上搬運(yùn)貨品，布魯克斯用自己的頭擋在了它“手臂”移動(dòng)的路徑上。那條“手臂”感知到了布魯克斯的頭，咣啷一輕響之后停下來。布魯克斯稱之為“服從性”——這是一個(gè)機(jī)器人學(xué)家嘴里的專有名詞，來源于阿西莫夫的“機(jī)器人三定律”之二，即機(jī)器人必須服從人類的命令。在這個(gè)場景下，我們可以理解為，機(jī)器人必須按照人類內(nèi)置在其體內(nèi)的程序發(fā)揮作用、作出反應(yīng)。Baxter是可以做到這些的。

Baxter的安全機(jī)制是多重的。除了“手臂”的感知能力之外，它的頭頂還有一圈聲納傳感器，可以在有人走近時(shí)發(fā)出警示音，這個(gè)聲音是用來提示它自己要放慢動(dòng)作的。同時(shí)，它的“臉”也會(huì)變紅，從而讓自己的人類同事知道它已經(jīng)感知到了對方的靠近。是不是莫名感覺萌萌噠？

除了通過電腦控制之外，Baxter的身上還有一個(gè)大大的紅色“急?！卑粹o，必要時(shí)可以緊急關(guān)機(jī)。這是一個(gè)頗具古典紳士意味的設(shè)計(jì)，根據(jù)布魯克斯的說法，它來源于19世紀(jì)一部英國法律《機(jī)車法案》（Locomotive Acts），后者要求早期的汽車在行人揮舞紅色旗幟的時(shí)候停車。

不過，贏得人類歡心不能只靠安全，還要靠謙卑。在此之前，人類之所以對機(jī)器人具有強(qiáng)烈的戒備心理，還有一個(gè)原因大概是出于對后者“超越”和“反叛”的忌憚。有這么一個(gè)勉強(qiáng)可以類比的關(guān)系得到了人們的默認(rèn)：機(jī)器之于人類，就像人類之于自己的造物主；在后者眼里，前者的地位永遠(yuǎn)是低一等的。造物主怎么可能允許受造物比自己還要強(qiáng)大呢？

目前，機(jī)器人就面臨著這個(gè)窘境：一邊是自己的確在很多方面超越了“造物主”，比人類要強(qiáng)大得多，另一方面又被后者防備、甚至敵對。態(tài)度是一個(gè)很關(guān)鍵的因素，只要表現(xiàn)得不那么傲慢就可以改善這種緊張關(guān)系。

在這方面，Baxter深諳其中之道，不僅擁有平易近人的外形，還在工作技能方面向人類學(xué)習(xí)。雖然Baxter也可以按照既定的程序來工作，不過Rethink的設(shè)計(jì)師們更愿意讓它來向人類學(xué)習(xí)，而不是自以為是地莽撞行事。比如，撿起并移動(dòng)物品這一組簡單的動(dòng)作，Baxter的人類同事可以親自移動(dòng)它的“手臂”、讓它抓起該物品。這就是“示范訓(xùn)練”，一邊大大滿足了人類的虛榮心和自尊心，一邊讓Baxter學(xué)得更好。

事實(shí)上，這也不算“貶低”機(jī)器人。畢竟，無論多強(qiáng)大的算法也無法與人類智慧媲美，人工智能發(fā)展到現(xiàn)在連準(zhǔn)確識別圖形還遠(yuǎn)遠(yuǎn)做不到呢，更別提谷歌大腦學(xué)會(huì)識別一只貓耗費(fèi)了多大力氣了！機(jī)器人就像一個(gè)孩子，孩子成長的最直接有效途徑就是向父母學(xué)習(xí)，而不是直接往它腦子里灌程序。當(dāng)然，這也符合時(shí)下流行的機(jī)器學(xué)習(xí)理論。在這種理論的幫助下，機(jī)器人已經(jīng)大大摒棄了最初那副不可一世的“吃人”姿態(tài)了。

最后，要徹底令人類放下戒心，Baxter還不能搶人類的飯碗。要知道，機(jī)器從誕生之初就是以代替人類工作的面目出現(xiàn)的，從盧德的時(shí)代到現(xiàn)在，人類始終對此抱有恐懼之心。Baxter被設(shè)計(jì)成適用于工廠內(nèi)的高強(qiáng)度重復(fù)性工作，這一點(diǎn)與大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人是一致的。

《紐約時(shí)報(bào)》曾經(jīng)采訪過Baxter的早期使用者美國康涅狄格州先鋒塑料公司（Vanguard Plastics）。據(jù)公司總裁克里斯·巴德尼克介紹，Baxter接管了大量工作，但是本來從事這些苦差的工人并未因此被解雇，而是被分配去從事需要更高技能的工作，包括訓(xùn)練這些機(jī)器人在任務(wù)頻繁變換的小生產(chǎn)線上工作。更重要的是，Baxter很受員工們喜歡，連老員工也沒有將其視為威脅。

還有更多的機(jī)構(gòu)也在設(shè)計(jì)能夠與人類一起工作的可交互性工業(yè)機(jī)器人，而人類員工正好可以擺脫原來的重復(fù)而高強(qiáng)度的低級工種，變身成機(jī)器人的教練。例如，丹麥公司Universal Robots已經(jīng)推出了一款無需放在玻璃罩內(nèi)的機(jī)器臂，但是這套系統(tǒng)需要一個(gè)具備嫻熟編程技能的人來操作。

恰好這個(gè)階段也是人類重新定位自己的過渡期。麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室的Daniel Leithinger認(rèn)為，理想的未來是讓電腦去完成那些艱難的任務(wù)，而人們可以被解放出來更多地專注到創(chuàng)意表達(dá)上來。的確，這才是人類獨(dú)一無二的優(yōu)勢。

若隱若現(xiàn)的兩個(gè)未來

不止先鋒塑料這樣的客戶，連老牌的科技巨頭也看好可以與人交互的機(jī)器人。1月8日，Rethink Robotics獲得了由GE領(lǐng)投，包括高盛、Bezos Expeditions在內(nèi)的多家機(jī)構(gòu)跟投的D輪2660萬美元融資。這一輪投資使得該公司自2008年創(chuàng)建以來獲得的總風(fēng)投資金額度超過了上億美元。

GE風(fēng)投的CEO蘇·西格爾（Sue Siegel）表示，先進(jìn)的制造技術(shù)是GE所專注的一個(gè)非常重要的領(lǐng)域，而Rethink Robotics則為開創(chuàng)人與機(jī)器安全協(xié)作、共同生產(chǎn)的新紀(jì)元鋪平了道路。

GE全球研究院先進(jìn)制造研究中心的主管羅蘭德·門納薩（Roland Menassa）也認(rèn)為，正是由于Baxter編程簡易、移動(dòng)便捷，才會(huì)獲得制造商的青睞，并且來自市場的反響也很快證明了人們的這種青睞。

“Baxter讓自動(dòng)化門檻變得很低?！遍T納薩表示，“如果是傳統(tǒng)的體型龐大的機(jī)器人，一旦發(fā)生故障，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)被迫停止。而Baxter不會(huì)這樣，因?yàn)樗娜祟愅聲?huì)介入并提供幫助。”

位于美國華克夏的GE醫(yī)療自動(dòng)化中心負(fù)責(zé)人格雷格·海因茨（Greg Heinz）被Baxter深深吸引了，目前正在探索Baxter在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用。它在GE位于全球的工廠中挑選了幾個(gè)試點(diǎn)，兩家在美國，一家在瑞典，還有一家就在中國無錫。這些生產(chǎn)線上的工人們?yōu)榱酥圃斐曁筋^，不僅做著繁復(fù)的工作，而且需要佩戴口罩進(jìn)行自我防護(hù)，因?yàn)樗麄冃枰l繁接觸化學(xué)品。去年秋天，GE無錫工廠的團(tuán)隊(duì)迎來了自己的機(jī)器人同事Baxter，后者還配置了3D打印的定制化夾具，可以替代人類的手進(jìn)行操作。

施耐德電氣則是另一家引進(jìn)Baxter的自動(dòng)化業(yè)巨頭。事實(shí)上，全美的工廠里已經(jīng)有數(shù)百臺(tái)Baxter在跟人類工人做同事了。Rethink Robotics的首席營銷官吉姆·勞頓（Jim Lawton）認(rèn)為，在未來的10至15年間，世界上每一家制造商都將使用協(xié)作機(jī)器人。

Baxter傳遞了一個(gè)積極的信號。它所代表的可交互性機(jī)器人代表了一種工廠里人與機(jī)器人和諧共處的可能性，而且在未來相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)都將如此。也就是說，人與機(jī)器將在更長的時(shí)間里保持著同事關(guān)系。

不過，未來工廠還有另一種可能性，那就是最近熱議的“工業(yè)4.0”——那個(gè)時(shí)候，工廠里也許已經(jīng)很難見人類的身影了。

“工業(yè)4.0”概念最先來源于2011年的德國漢諾威工業(yè)博覽會(huì)，并在2013年的工博會(huì)上被正式作為德國國家戰(zhàn)略推出，也在全球范圍內(nèi)掀起了熱議。去年10月，李克強(qiáng)總理訪問歐洲的時(shí)候也明確提出了要與德國在這個(gè)領(lǐng)域大力合作。

那么，“工業(yè)4.0”究竟厲害在什么地方呢？其實(shí)，它是針對前三次工業(yè)革命而言的。簡而言之，第一次工業(yè)革命是機(jī)器取代人工，第二次工業(yè)革命是工廠的規(guī)?；a(chǎn)，第三次工業(yè)革命也叫做信息產(chǎn)業(yè)革命，即由IT產(chǎn)業(yè)所帶來了自動(dòng)化生產(chǎn)革命，第四次工業(yè)革命就是現(xiàn)在所說的“工業(yè)4.0”，其最主要的特征就是智能工廠和智能制造。而“智能”又主要體現(xiàn)在機(jī)器與機(jī)器之間的信息互通、數(shù)據(jù)共享，甚至一些基礎(chǔ)的工作指令并不需要由人類員工來發(fā)出，而是機(jī)器與機(jī)器“對話”，機(jī)器“指揮”機(jī)器。

聽起來是不是很有未來感？在一個(gè)偌大的工廠里，大量機(jī)器人員工在各種各樣的崗位上忙碌著。它們看似自動(dòng)響應(yīng)，卻實(shí)則聽命于一個(gè)強(qiáng)大的“機(jī)器大腦”，而這個(gè)大腦的核心技術(shù)也要依賴于近年來崛起的云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等——這些的確都是機(jī)器所擅長的事情了，而人類隱退到了機(jī)器的背后，負(fù)責(zé)這些核心技術(shù)的研發(fā)。

說到底，無論未來工廠什么樣，人類還是處于更高一級的“造物主”的地位，這樣是否放心了呢？