智能防错：当精益制造遇到深度学习

编者按

当人工智能出现以后，关于其最终将替代人的论调甚嚣尘上。其实，计算机辅助可以作为引导人的注意力的工具，它可能比单纯地投资于机器人或机器更有价值。本文原载于2018年7月的《工业周刊》。作者普拉萨德•阿克拉（Prasad Akella）是Drishti公司的创始人和首席执行官，曾领导团队在通用公司制造了世界上第一个协作机器人。本文介绍了“智能防错”作为一种教练网络，是如何通过观察工人的活动和标记他们的问题，来提高工人操作的准确性和效率，进而增强基础制造能力。

在计算机中撰写文档时，如果某个单词拼写错误了，那么计算机会自动在该单词下方显示一条波浪形的红线，提醒人们去改正错误。对于需要处理计算机文档的人来说，几乎每天都会遇到这种情况，人们对此也习以为常。但是如果将写作视为一种制造形式呢？

按照这个观点，当我开始在文字处理器（如微软的Word软件）中装配组件（单词、概念、引用）时，制造产品（文章）的过程就开始了。之后，我将一个完成的单元（草稿）传递给一位执行质量控制（QC）的编辑：她会删除无关的材料，抛光粗糙的边缘，并确保最终的部件符合客户（读者）所需的质量标准。

在这种情况下，波浪形的红线就是一个防错工具。它标记错误，以便操作员（作者）可以在部件离开工作站之前消除缺陷，否则该错误就可能会造成损失。

现在，让我们将其与制造业联系起来。如果装配线上的操作员也像在文字处理器上工作的写作者一样，能看到一些类似于红色波浪线的东西突出显示错误，又会如何呢？

教练网络的引入

戈登•里特是Emergence公司的创始人和普通合伙人，该公司是Salesforce、Veeva、Box和其他一些成功的企业软件公司的最早投资者之一。戈登和搭档杰森•格林是我在公司的A轮融资中遇到的几位风险投资家之一。

在那一轮融资中遇到的所有新投资者中，Emergence公司因一个原因脱颖而出。我向他们描述了我们的人工智能愿景：它可以通过观察操作员的活动和标记操作员应该解决的问题，帮助操作员提高装配线的精度和效率。听完之后，Emergence公司告诉我，他们已经在使用“教练网络”这个术语来描述这样的系统了。

教练网络是Emergence公司投资主体的基础，该公司将教练网络定义为一个系统，它能够指导工人更有效地完成工作。

想象一下，如果你有一位数字助理，在你进行电话销售期间，为你提供反馈和建议，提醒你注意下一个应该使用的脚本，或者帮助你跟踪客户的反对意见等，你的工作效率将提高多少。这就是一种教练网络，而智能防错是另一种形式的教练网络。

与我们一样，Emergence公司相信教练网络将给整个世界带来改变。我们都不认同人工智能会替代人类的观点，尽管很多的负面新闻表明这是一种不可避免的趋势。相反，我们将人工智能看作是引导人们注意力的工具，使我们的心理认知和身体敏捷性为过程增加最多的价值。

第二个层次：能。从技术层次到技能层次，代表的是工匠能力的形成与不断发展。在所有关于工匠精神的阐发中。“精益求精”的技术态度反映了工匠精神对于不断追求卓越技能的坚持。可以说，精益求精的精神，不啻为工匠的灵魂。它除了强调要拥有高超的技术而外，还应该不断地超越自身、推陈出新，在制造的过程中以高水平的产品质量为圭臬，在生产的每一个环节反复琢磨钻研，实现产品质量和使用体验的极致。

教练网络会让人类更重要吗

约翰•沃纳梅克是19世纪后期美国零售业的早期开拓者之一。他有一句名言：“我花在广告上的钱有一半被浪费了，问题是我不知道是哪一半。”

在制造业中也可以发出类似的声音：花在质量检查上的努力有一半被浪费了，问题是我们不知道是哪一半。

特别是经过与工厂经理和工程师的数十次对话，我了解到33%的在职人员都忙于检查上游员工的工作。这些检查和重新检查工作、冗余的系统和工具，以及所有花在屏幕、触摸球和传统防错装置上的钱，都是制造商由于无法将人的注意力引导到最关键的问题和产品缺陷来源上，而作出的无奈反应。

作为协助生产线工人的教练网络，智能防错代表了一种认识，即正确引导人类注意力可能比机器人或机器更有价值。它结合了人的灵活性和判断力以及机器近乎完善的特性。在增强现实领域，已经出现了一些智能防错的实例：

——通过一个屏幕（如谷歌眼镜）进行工人作业指导，将偏差突出显示在工人的视野中。

——工作区预测。

此外，还有计算机视觉和人工智能（利用相机，以数字方式“理解”操作员活动并在必要时提供反馈）。

真正的问题是这种教练网络对制造业工作的影响。

工具、质量、生产率和工作

对于数字拼写和语法的快捷纠错功能，也不乏批评者。2012年，英国广播公司曾报道称，拼写检查功能造就了“自动纠错的一代”。最近，《电讯报》报道说，表情符号被认为破坏了人们对英语的掌握能力。

但研究表明，这种功能也具有积极效应。研究人员安德里亚•伦斯福特和凯伦•伦斯福特对拼写检查功能出现之前和之后的学生论文进行了比较，结果发现：“通常来说，一年级作文课的学生写的文章越来越长（从1917年平均162个单词到1986年的422个单词，再到2006年的1038个单词），拼写检查功能出现之后的学生使用了更复杂的修辞技巧，但所犯的错误并不比1917年的新生多。”

这个例子意味着，数字书写工具通过假设人们具有一定的认知基础，为他们带来了更高质量和更高生产率的产品。这些工具标记了较低级别的问题，以便作者和编辑可以将其独特的能力引导到更高层次的关注点上：连贯的论点、完整的想法、更深入的研究和更好的逻辑流程。

我希望在工厂中能保护这种引导人们注意力的智能防错。我认为，就像拼写检查功能改变了写作一样，它能带来同样的影响和好处。对生产线工人实施的数字化辅助，将改变制造业。

基础制造的变革

100年前，面对一群工匠只制造一辆汽车带来的挫败感，亨利•福特的回答是制定有关大规模制造的原则。他想要并且也得到了一支像机器人一样的人类“军队”。几十年后，精益制造重新拾起人的因素：例如，利用安灯系统赋予工人权力。

现在，我相信，智能防错作为教练网络的一个实例，具有围绕人类操作员进一步调整制造业的潜力。

事实上，关注制造业历史的人如果阅读了《改变世界的机器》（The Machine that Changed the World）一书，就应该知道在过去40年来，精益生产已经取代了大规模制造。也许智能精益制造就是下一个趋势。

还有一个数据：根据《美国大西洋月刊》詹姆斯•贝森的说法，计算机使用率低于中位数的工作，其增长速度远低于计算机使用率高于中位数的工作。

如果这种模式正确的话，那么完全没必要加速自动化，把计算机辅助带入装配线的智能防错，可能就是迈向真正的人机协作的一步，也是促进更多工厂就业的驱动力。