智能防錯(cuò)：當(dāng)精益制造遇到深度學(xué)習(xí)

編者按

當(dāng)人工智能出現(xiàn)以后，關(guān)于其最終將替代人的論調(diào)甚囂塵上。其實(shí)，計(jì)算機(jī)輔助可以作為引導(dǎo)人的注意力的工具，它可能比單純地投資于機(jī)器人或機(jī)器更有價(jià)值。本文原載于2018年7月的《工業(yè)周刊》。作者普拉薩德?阿克拉（Prasad Akella）是Drishti公司的創(chuàng)始人和首席執(zhí)行官，曾領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)在通用公司制造了世界上第一個(gè)協(xié)作機(jī)器人。本文介紹了“智能防錯(cuò)”作為一種教練網(wǎng)絡(luò)，是如何通過觀察工人的活動(dòng)和標(biāo)記他們的問題，來提高工人操作的準(zhǔn)確性和效率，進(jìn)而增強(qiáng)基礎(chǔ)制造能力。

在計(jì)算機(jī)中撰寫文檔時(shí)，如果某個(gè)單詞拼寫錯(cuò)誤了，那么計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)在該單詞下方顯示一條波浪形的紅線，提醒人們?nèi)ジ恼e(cuò)誤。對(duì)于需要處理計(jì)算機(jī)文檔的人來說，幾乎每天都會(huì)遇到這種情況，人們對(duì)此也習(xí)以為常。但是如果將寫作視為一種制造形式呢？

按照這個(gè)觀點(diǎn)，當(dāng)我開始在文字處理器（如微軟的Word軟件）中裝配組件（單詞、概念、引用）時(shí)，制造產(chǎn)品（文章）的過程就開始了。之后，我將一個(gè)完成的單元（草稿）傳遞給一位執(zhí)行質(zhì)量控制（QC）的編輯：她會(huì)刪除無關(guān)的材料，拋光粗糙的邊緣，并確保最終的部件符合客戶（讀者）所需的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

在這種情況下，波浪形的紅線就是一個(gè)防錯(cuò)工具。它標(biāo)記錯(cuò)誤，以便操作員（作者）可以在部件離開工作站之前消除缺陷，否則該錯(cuò)誤就可能會(huì)造成損失。

現(xiàn)在，讓我們將其與制造業(yè)聯(lián)系起來。如果裝配線上的操作員也像在文字處理器上工作的寫作者一樣，能看到一些類似于紅色波浪線的東西突出顯示錯(cuò)誤，又會(huì)如何呢？

教練網(wǎng)絡(luò)的引入

戈登?里特是Emergence公司的創(chuàng)始人和普通合伙人，該公司是Salesforce、Veeva、Box和其他一些成功的企業(yè)軟件公司的最早投資者之一。戈登和搭檔杰森?格林是我在公司的A輪融資中遇到的幾位風(fēng)險(xiǎn)投資家之一。

在那一輪融資中遇到的所有新投資者中，Emergence公司因一個(gè)原因脫穎而出。我向他們描述了我們的人工智能愿景：它可以通過觀察操作員的活動(dòng)和標(biāo)記操作員應(yīng)該解決的問題，幫助操作員提高裝配線的精度和效率。聽完之后，Emergence公司告訴我，他們已經(jīng)在使用“教練網(wǎng)絡(luò)”這個(gè)術(shù)語來描述這樣的系統(tǒng)了。

教練網(wǎng)絡(luò)是Emergence公司投資主體的基礎(chǔ)，該公司將教練網(wǎng)絡(luò)定義為一個(gè)系統(tǒng)，它能夠指導(dǎo)工人更有效地完成工作。

想象一下，如果你有一位數(shù)字助理，在你進(jìn)行電話銷售期間，為你提供反饋和建議，提醒你注意下一個(gè)應(yīng)該使用的腳本，或者幫助你跟蹤客戶的反對(duì)意見等，你的工作效率將提高多少。這就是一種教練網(wǎng)絡(luò)，而智能防錯(cuò)是另一種形式的教練網(wǎng)絡(luò)。

與我們一樣，Emergence公司相信教練網(wǎng)絡(luò)將給整個(gè)世界帶來改變。我們都不認(rèn)同人工智能會(huì)替代人類的觀點(diǎn)，盡管很多的負(fù)面新聞表明這是一種不可避免的趨勢(shì)。相反，我們將人工智能看作是引導(dǎo)人們注意力的工具，使我們的心理認(rèn)知和身體敏捷性為過程增加最多的價(jià)值。

第二個(gè)層次：能。從技術(shù)層次到技能層次，代表的是工匠能力的形成與不斷發(fā)展。在所有關(guān)于工匠精神的闡發(fā)中。“精益求精”的技術(shù)態(tài)度反映了工匠精神對(duì)于不斷追求卓越技能的堅(jiān)持?？梢哉f，精益求精的精神，不啻為工匠的靈魂。它除了強(qiáng)調(diào)要擁有高超的技術(shù)而外，還應(yīng)該不斷地超越自身、推陳出新，在制造的過程中以高水平的產(chǎn)品質(zhì)量為圭臬，在生產(chǎn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)反復(fù)琢磨鉆研，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量和使用體驗(yàn)的極致。

教練網(wǎng)絡(luò)會(huì)讓人類更重要嗎

約翰?沃納梅克是19世紀(jì)后期美國(guó)零售業(yè)的早期開拓者之一。他有一句名言：“我花在廣告上的錢有一半被浪費(fèi)了，問題是我不知道是哪一半?！?/p>

在制造業(yè)中也可以發(fā)出類似的聲音：花在質(zhì)量檢查上的努力有一半被浪費(fèi)了，問題是我們不知道是哪一半。

特別是經(jīng)過與工廠經(jīng)理和工程師的數(shù)十次對(duì)話，我了解到33%的在職人員都忙于檢查上游員工的工作。這些檢查和重新檢查工作、冗余的系統(tǒng)和工具，以及所有花在屏幕、觸摸球和傳統(tǒng)防錯(cuò)裝置上的錢，都是制造商由于無法將人的注意力引導(dǎo)到最關(guān)鍵的問題和產(chǎn)品缺陷來源上，而作出的無奈反應(yīng)。

作為協(xié)助生產(chǎn)線工人的教練網(wǎng)絡(luò)，智能防錯(cuò)代表了一種認(rèn)識(shí)，即正確引導(dǎo)人類注意力可能比機(jī)器人或機(jī)器更有價(jià)值。它結(jié)合了人的靈活性和判斷力以及機(jī)器近乎完善的特性。在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域，已經(jīng)出現(xiàn)了一些智能防錯(cuò)的實(shí)例：

——通過一個(gè)屏幕（如谷歌眼鏡）進(jìn)行工人作業(yè)指導(dǎo)，將偏差突出顯示在工人的視野中。

——工作區(qū)預(yù)測(cè)。

此外，還有計(jì)算機(jī)視覺和人工智能（利用相機(jī)，以數(shù)字方式“理解”操作員活動(dòng)并在必要時(shí)提供反饋）。

真正的問題是這種教練網(wǎng)絡(luò)對(duì)制造業(yè)工作的影響。

工具、質(zhì)量、生產(chǎn)率和工作

對(duì)于數(shù)字拼寫和語法的快捷糾錯(cuò)功能，也不乏批評(píng)者。2012年，英國(guó)廣播公司曾報(bào)道稱，拼寫檢查功能造就了“自動(dòng)糾錯(cuò)的一代”。最近，《電訊報(bào)》報(bào)道說，表情符號(hào)被認(rèn)為破壞了人們對(duì)英語的掌握能力。

但研究表明，這種功能也具有積極效應(yīng)。研究人員安德里亞?倫斯福特和凱倫?倫斯福特對(duì)拼寫檢查功能出現(xiàn)之前和之后的學(xué)生論文進(jìn)行了比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：“通常來說，一年級(jí)作文課的學(xué)生寫的文章越來越長(zhǎng)（從1917年平均162個(gè)單詞到1986年的422個(gè)單詞，再到2006年的1038個(gè)單詞），拼寫檢查功能出現(xiàn)之后的學(xué)生使用了更復(fù)雜的修辭技巧，但所犯的錯(cuò)誤并不比1917年的新生多?！?/p>

這個(gè)例子意味著，數(shù)字書寫工具通過假設(shè)人們具有一定的認(rèn)知基礎(chǔ)，為他們帶來了更高質(zhì)量和更高生產(chǎn)率的產(chǎn)品。這些工具標(biāo)記了較低級(jí)別的問題，以便作者和編輯可以將其獨(dú)特的能力引導(dǎo)到更高層次的關(guān)注點(diǎn)上：連貫的論點(diǎn)、完整的想法、更深入的研究和更好的邏輯流程。

我希望在工廠中能保護(hù)這種引導(dǎo)人們注意力的智能防錯(cuò)。我認(rèn)為，就像拼寫檢查功能改變了寫作一樣，它能帶來同樣的影響和好處。對(duì)生產(chǎn)線工人實(shí)施的數(shù)字化輔助，將改變制造業(yè)。

基礎(chǔ)制造的變革

100年前，面對(duì)一群工匠只制造一輛汽車帶來的挫敗感，亨利?福特的回答是制定有關(guān)大規(guī)模制造的原則。他想要并且也得到了一支像機(jī)器人一樣的人類“軍隊(duì)”。幾十年后，精益制造重新拾起人的因素：例如，利用安燈系統(tǒng)賦予工人權(quán)力。

現(xiàn)在，我相信，智能防錯(cuò)作為教練網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)實(shí)例，具有圍繞人類操作員進(jìn)一步調(diào)整制造業(yè)的潛力。

事實(shí)上，關(guān)注制造業(yè)歷史的人如果閱讀了《改變世界的機(jī)器》（The Machine that Changed the World）一書，就應(yīng)該知道在過去40年來，精益生產(chǎn)已經(jīng)取代了大規(guī)模制造。也許智能精益制造就是下一個(gè)趨勢(shì)。

還有一個(gè)數(shù)據(jù)：根據(jù)《美國(guó)大西洋月刊》詹姆斯?貝森的說法，計(jì)算機(jī)使用率低于中位數(shù)的工作，其增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)低于計(jì)算機(jī)使用率高于中位數(shù)的工作。

如果這種模式正確的話，那么完全沒必要加速自動(dòng)化，把計(jì)算機(jī)輔助帶入裝配線的智能防錯(cuò)，可能就是邁向真正的人機(jī)協(xié)作的一步，也是促進(jìn)更多工廠就業(yè)的驅(qū)動(dòng)力。