前几天，大众汽车全球首发了MEB电动汽车专属平台，并宣布了向电动汽车领域进军的“electric for all”计划，旗下ID电动汽车也即将投产上市。
MEB平台展示了大众汽车在新能源化领域的技术储备和实力，但这只是大众汽车布局汽车新四化的冰山一角。为了应对未来的数字化趋势，大众汽车集团还专门成立了一个IT部门，研究智能化、数字化、物联网、共享化领域的前瞻技术。
在汽车发展史上，福特流水线生产方式，丰田精益生产方式被视为汽车生产的两次变革。但是，在汽车新四化时代，汽车生产方式也在发生巨大的变化。大众汽车集团 IT 部门智能生产实验室展示的技术和思维，或许会引发第三次汽车生产方式变革。
目前，汽车企业使用的机器人，都是圈在铁丝网内进行繁重的体力劳动。稍微先进一点的智能机器人，也不过是走出笼子，在固定工位上与人协作。但大众汽车IT智能生产实验室研发的智能机器人能走出笼子，走来走去，在移动中与人协作，给工作人员“打下手”，从事一些精细轻巧的工作。
先来看看这个智能机器人的构造吧。它的全称是移动式智能人机协作机器人。它的底部有四个万向转动轮，能轻松实现独立转向;装有两个激光扫描仪，可以通过激光扫描仪进行自我导航，避免和旁边的环境发生任何碰撞；有两个抓手，左边的抓手有 5 个手指，能够抓取 5 公斤以内的部件，右边的抓手有 4 个手指，用来抓取比较小的物体，例如螺丝等部件；配备了 4 个 3D 摄像头，可以预防碰撞;顶部闪着蓝光的摄像机可以识别工作任务，例如寻找要对之进行作业的车辆。摄像机可以上下和左右摇动，确保视野范围，即使是在一个白墙的背景上，它也能够感知出前方的结构。
更重要的是，这位智能机器人能和人一起工作，不需要任何隔离。机器人安装的摄像头系统具有线距控制功能，当达到一定的距离时发出警示，从而防止两个机械臂之间，或者是机器人的手臂和人之间发生碰撞。
机器人会按照人的指令来完成工作，当人进入这个工作任务时，机器人会自动停止或者退下等待人的指令。人让出这个空间后，它再上前继续完成这个任务。
据介绍，在汽车装配中，这个机器人能和两到三个人协作，工作人能用一些手势对机器人进行指挥，传达“开始”、“停止”、“到我这儿来和我合作”等信息。它的抓手和手臂非常灵活，能够在生产当中做像人一样的做出动作，完成一些非常精密的操作。
机器人的灵活性目前已经接近甚至达到了人的灵活操作水平。另外，机器人在进行抓取的时候就像人一样灵巧。例如，当它抓起瓶子时，会感知到这个瓶子之后再抓取，放下来的时候，也不会一下就扔下来，而是像人一样把东西轻轻放到位。
值得一提的是：该项目的创新之处是用软件对已有的硬件进行重新组合。项目使用的所有硬件都能在市场中购买。例如，库卡机器人的手臂、抓取系统、激光系统和摄像头等硬件。
智能机器人不单单是一个研究项目，其阶段性研究成果会直接在工厂中投入到正常的使用中。两年前，智能生产实验室已经研发出固定式智能机器人，可以在固定工位和人协作。今天，移动的智能机器人已能在移动中与人协作。
智能机器人项目得到了德国联邦政府的资助。德国人工智能研究中心、大众汽车集团、代表飞机制造业的空客、还有机器人领域的库卡都参与了该项目的研发。
不过，目前，智能机器人在移动过程中与人的协作还处在实验阶段，有一台设备已经在大众汽车工厂车间里试用。未来，这种移动式智能机器人如果大面积普及，大众汽车的生产效率一定会突飞猛进。
“工业计算机视觉“听起来比较专业，但举一个例子就懂了，比如，工业摄像头。
摄像头并不稀罕，国内公路上到处都是摄像头。这些技术已在消费领域被广泛地使用了，然而在工业层级的应用中还存在不小的挑战。大众智能生产实验室的任务之一，就是在这些硬件上加上软件功能，让它为智能生产服务。
“我们所使用的全部硬件均是现成的普通商用硬件，而我们通过软件赋予其新的能力。”工作人员说。
他展示的这款工业摄像头由三个模块组成。第一个模块是摄像头互联模块。第二个模块是人工智能模块。人工智能的功能包括物体识别和分类。比如，工作人员向系统提出一个请求，让系统显示 A 摄像头能清楚看到的安全带，那么它就能展示 A 摄像头拍摄方位之内的安全带。
第三个模块是图像分析或者图像处理模块。工作人员针对这个模块应用了最先进的视觉计算的算法。比如，可以让 A 摄像头显示它能看到的商品条形码，随后再通过人工智能模块对它的条形码进行直接扫码。
接下来，看看工业摄像头的两个使用场景:一个是验货场景，另外一个是寻找零部件的场景。
以往的进货验收流程是:货车进厂并且在停车区停下，员工需要用条形码扫描仪器对所有货物的条形码进行扫描和验收，随后需要在仓库记录系统里手工录入信息。这一套流程包含大量的人工劳作。但是，凭借基于AI视觉计算的工业摄像头，整个进货验收的工序能轻松实现自动化。
工作人员将这个工业摄像头的应用app接入到平板电脑中，再把平板电脑配给叉车司机，司机只需启动这个应用就可以用它验货了。在接收到司机的指令之后，摄像头会左右转动，对货物上的标签进行扫描。后台软件通过AI算法，可以在司机的平板电脑上显示扫描进度，并将结果录入到系统中。
如果出于种种原因，比如由于条形码上出现污损影响了机器解码，应用app就会将这个污损的条形码标记成红色。这样，叉车司机点击红色的图表，得到放大之后的条形码，选择人工识别。坐在车里，直接完成验收任务。省时省力。
这个使用场景使用的摄像头也是工业摄像头，它的后台也植入了视觉计算人工智能平台。这个摄像头能够在一定程度上帮助工作人员检查工作区，判断是不是满足要求。例如，业务部门要求在每一个盒子中有四到六条安全带，如果盒子里多了或者少了一条，工业摄像头通扫描，监控显示图上就可以显示出来，并且发出警告告知工作人员。
类似的人工智能技术让工作流程变得更安全，更高效。工作人员介绍，除了这两个例子之外，通过计算机视觉，还可以构建很多的使用场景和应用。这涉及到机器学习，比如神经网络的学习能力，让它通过机器学习去学会查找安全带，这样就又可以开发出新的应用场景。
目前，汽车企业在进行工厂管理规划的时候，首先要从生产的产品、产能和产量要求出发， 随后才细化到车间级别的规划。另外，目前的生产模式是根据每天的生产计划，提前一天准备，并且由员工在当天的生产中执行。
但在大众汽车的构想中，未来，将不再需要借助这种思维来做规划。 大众汽车将借助未来生产ECO，从整个工厂层面做综合规划和调度。
届时，工作人员只需把生产规格要求告诉这套生产系统，比如每天需要生产多少某种规格型号的产品。该系统将通过AI算法，对整个工厂进行规划，对机器进行分工、优化工序和整体规划。
换言之，未来的汽车生产将依靠系统来进行计算和辅助决策。该系统的算法是作整体的、针对生产和场内物流的规划，而不是先对机器规划，之后才延伸到场内物流规划。这样做能够达到通盘优化的效果。
这样的算法优化能够极大地提高生产效率。比如，在生产尚在进行的时候，物流无人驾驶运输车辆就已经开动了，这可以在一定程度上完成机器在停工的一瞬间，物流运输车已经来到机器边上。另外，为了更好的提高效率，工作人员做了秒级的计划，不给生产流出任何缓冲区和缓冲时间。
此外，所有的厂内物流无人驾驶车辆都能轻松实现即时定位和监控，以便于工作人员随时掌握它们的状态。它们所在的位置和它到达工位所需要的时间，始终被精确监控和计算。如果出现延误，工作人员都会和生产计划系统来进行对照，看看延误要不要重新调整计划。
这套未来生产ECO如同未来工厂的大脑，为了让大脑发挥作用，需要把当下的各种硬件进行数字化和联网。依据这样的想法，智能生产实验室构建了一个物联网平台。在平台上，所有的机器设备(尤其是物流无人驾驶系统)都能够更好地进行实时的数据交互，以便向物流无人驾驶系统发出更加精确的指令。
在传统生产线上，如果有一个机器停机，会造成整条流水线的停工。但在未来生产系统中，如果员工个人原因出现比较大的误差，该系统也有及时补救的办法。
首先，不论是出于人为还是其他的原因，只要延误被限定在一定的范围以内且对整体计划不带来重大影响，工作人员就可以做动态的调整。如果它的影响到达某些特定的程度，能做出其他的补救措施，比如收回工位所发出的工单。也就是说，在未来的生产工厂中，机器之间可以自动地互相替代，确保生产线持续运行。
当然，未来生产系统对AI算法能力提出了非常高的要求，需要它能做出高质量、实时的、灵活的决策， 以便在出现一些明显的异常问题时，自动计算出新环境和条件之下的最优计划。同时，一旦任何工具出现一些明显的异常问题，整个计划就会失效，这要求计划工具的算法拥有足够的灵活性和调整能力，以便若发生问题，能够重新调整到新的计划上。
以上三个例子，是大众汽车集团IT部门智能生产实验室的研发项目。那么，大众汽车集团 IT 部门智能生产实验室是什么来头？它成立的目的是什么？研发内容和工作重点是什么？
据介绍，大众汽车集团 IT 部门智能生产实验室是大众汽车集团数字化研究的心脏，有1400 名来自所有的领域的 IT 专业技术人员。它于 2016 年建成，自开工起便致力于打造一个灵巧的、强调协作的空间。
大众汽车集团 IT 治理业务负责人韩麦安表示，对于今天的汽车产品而言，不光硬件重要，其搭载的软件和 IT 功能也慢慢的变重要。对于品牌来说，无论是在中国市场还是在全球市场，要想获得成功，拥有先进的软件是一大成功要素。
他介绍说，IT 部门具备双重功能:在过去，集团 IT 部门的功能主要是提供企业级的 IT 解决方案，用于满足集团内部流程的需要;今天，IT 部门在整个集团数字化的进程中扮演逐渐重要的角色，在汽车产品本身及面向客户所进行的工作中发挥着逐渐重要的作用。
“基于此，大众集团做了重大的决定，即建立一系列的实验室，用于聚焦新技术创新以及面向未来 IT 方面的开发研究。通过这一战略，带领整个集团走向更成功的未来，更快推出新的解决方案，进一步缩短产品投放市场的时间，更加密切地与广大新老客户接触。 ”韩麦安说。
智能生产实验室联合主管沃尔夫冈.哈肯贝格也表示：无论在德国还是中国，数字化都是很重要的趋势，中国在数字化的很多方面已经领先全球。因此，大众汽车IT 部门的工作主要围绕数字化开展。实验室很注重生产的数字化，旨在通过数字化让生产能力转型，进入一个新时代。
他说，摩尔定律显示:在成本和价格不变的情况下，计算设备的计算能力每18 个月就翻一番。在人机协作方面，大众汽车已发展到了第二个时代。此前，机器仅能完成一些体力劳动。但今天，机器慢慢的变智能。大数据、社会化媒体、云计算、人工智能这些技术已被大范围的应用于消费领域。大众汽车现在正把这些技术应用到生产的全部过程中。 这就是大众汽车IT部门的工作目标之一。目前，大众集团 IT 部门由 12,000 多名专业 IT 人士组成， 已经从一个传统的 IT 部门转向为面向未来 的 IT 组织。
第一，开发速度。开发过程中强调敏捷、快速，要改变过去的上下级层层下达式的开发，而实行平行的、并发的开发形式，创造敏捷、快速的开发环境。
同时，实验室高度强调组织架构的扁平化，减少垂直层级，因此由两个人来共同担任实验室的联合主管。不仅如此，团队组织的工作方式也是高度扁平化的。因此，这个实验室的办公空间，也设置的适合小组团队进行协作。
第二，技术导向。特别是坚持对于新技术的开发，不断获得新的技术能力，以技术为本。
第三，在技术开发模式中，不光关注大企业的模式，也注重很多小的组成单位所带来的快速创新。这被比喻为“快艇模式”，指的是实验室在组织工作和开发速度上，就像快艇一样灵活迅速。
韩麦安说，“ IT 部门在为业务部门(如物流、财务等业务部门)开发交付解决方案时，所采用的工作方式是和业务部门的代表坐下来，对于目标解决方案的需求共同做一个界定和联合开发。我们将其称之为“灵活团队”架构。这使得我们软件开发的速度不断加快，所开发出来软件的质量也慢慢变得高。 “
“IT部门在组织架构上也有一个以未来为导向的设置，来更看重这些年轻的、高度依赖数字化的用户的需求。我们推进这些实验室工作的目标之一也可以让这些数字化功能不断的融入到汽车产品当中， ”他说。
一是在德国慕尼黑建立的数据实验室，这是大众汽车最早建立的实验室，成立于 2013 年，用于研究非常先进的数据分析技术。
二是在美国旧金山的编码实验室，这个实验室在量子计算方面与 Google 保持着非常密切的合作。大众汽车认为，下一代的计算将是量子计算。
三是在西班牙巴塞罗那的大都市实验室，主要探索城市智慧互联。西雅特品牌为这个实验室提供重要支持。
四是在德国柏林设立的数字化实验室，主要围绕完整的汽车价值链和汽车ECO开展研究，内部称之为 V-Drive。
五是在德国沃尔夫斯堡的虚拟工程实验室，主攻重点是实现汽车开发过程中的数字化，即在汽车研发的过程中，慢慢的变多地借助数字模型研发，而不是物理模型。
六是在沃尔夫斯堡的创新中心，主要是针对大众汽车集团的一些前瞻性思维进行研究，内部称之为“设计思维”。
七是在沃尔夫斯堡的智能生产实验室，这是大众汽车在沃尔夫斯堡设立的第三个实验室。研究内容有智能机器人、工业计算机视觉、未来生产系统等。
同时，大众汽车也十分重视在中国的创新工作，特别是与南北大众合资企业进行的共同创新。因此，大众汽车在亚洲特别是在中国，也有大量的创新研发活动。
大众汽车集团旗下有12个品牌，是一个典型的大家庭。在日新月异的数字化时代，庞大的身躯怎么样保持研发、创新的灵活性和先进性？这是个很大的挑战。
IT部门智能生产实验室的任务之一就是解决这一个问题。据介绍，实验室着重强调与业务部门的通力合作，来推进生产和物流领域的数字化进程。在工业 4.0 中，要求硬件和软件一同成长、相互协作。
所以，实验室的工作很注重实现高产出、高效率的数字化生产系统，借此服务客户、服务业务部门的广大员工。工作思路强调快速和由点及面:实验室一般没有非常宏大的工作规划，而是从一个小的项目入手进行试点，做出原型，一旦成功就尽快在全集团推广;如果不成功就立即退出，并保留代码，用于其他研究。
1、开发软件，这是智能生产实验室的工作重点。即把硬件作为工具来进行软件的开发，所有的开发重点都放在后端的软件上。
3、培训和知识转移。实验室对在岗员工不断培训，帮他们掌握最新的技术，逐步的提升他们的能力;
4、培训毕业生人才。实验室很注重对本科及硕士毕业生进行新技术的培训，并参考他们的新观点。针对经过培训的毕业生，实验室会择优直接录用，或者让他们在智能实验室完成硕士论文乃至博士论文，再加以聘用。这样的用人思路相比直接招聘更加有助于集团获得高素质和高能力的人才。
“我本人就是这项政策的受益者。十年前，我在大众汽车集团完成了硕士论文和博士论文，随后加入大众汽车集团，如今成为智能生产实验室的负责人。”
5、智能生产实验室还有一项工作是基于应用的研究。在相关研究项目中，针对德国国家层面及欧洲层面进行一些先进的、前瞻性的研究，比如AI和未来机器人。
“这些实验室为业务拓展不断开发和交付具有潜力的解决方案，而这些解决方案正在慢慢地是我们生产流程的一部分。通过我们的工作，不光要让内部的流程富于创新，也让我们的汽车产品有更多的创新元素。 ”韩麦安说。
这个实验室能为大众汽车带来什么呢？在工业4.0时代有什么核心竞争力？负责的人介绍了以下五点：
第一大核心能力是物联网。在物联网中，实验室致力于实现更多的生产设备之间的联网。其主要做法是在生产设备中部署大量的传感器，来实时获得大量的生产数据和信息，提高生产效率和质量，从而更好地服务客户。
第二大核心能力是工业计算机视觉。如今，计算机系统识别物体的视觉计算能力越来越强，大众汽车希望可以运用这种技术使生产和物流流程进一步优化。
第三大核心能力是数据分析。大众汽车集团在慕尼黑设有专门的数据实验室，专注于数据分析。智能生产实验室也有一支十人规模的团队进行数据分析。“因为我们大家都认为生产和物流领域的数据分析也很重要。我们在智能生产实验室的数据分析主要是为了逐步优化和提升工艺。”
第五大核心能力是未来的生产ECO。在这项研究当中，实验室会从更加宏观的角度考察现有生产系统的构成和流程，思考未来的生产将如何组织，即从整体的生产组织调度的角度来 考察未来的生产形态。
“这要求我们对生产流程有总体的把控，并甄别那些可能随着生产系统的未来发展被淘汰的生产的基本工艺或工艺步骤，避免对这些工艺或步骤进行不必要的研究。 ”
韩麦安认为；IT 是未来数字化和未来移动出行的重要基础。 “在汽车 IT 方面，未来，大众的汽车产品会像一个小型数据中心一样，具备强大的计算能力和其他技术功能。
“为此，我们提出了“灰色服务”和“彩色服务”两个说法，并且加以区分:彩色服务指大量来自于第三方的应用，像泊车等各种应用;灰色服务指的是和汽车直接连接的各种服务，这些服务或者应用旨在让我们更好地了解车辆的运行以及更好地对车辆进行操控。“韩麦安这样预测未来。
“我们一直关注中国市场的发展走向。在这些领域，我本人也从中国市场获益良多，中国汽车客户群和欧洲相比要年轻很多。 另外在汽车的某些领域，中国已经领先于欧洲。在欧洲，我们仍就在努力地去了解车主对于汽车数字化功能方面的需求，而在中国，很多的功能慢慢的变成了了产品配置。 ”
韩麦安这样描述中国市场在大众IT部门研发领域的及其重要的作用。“随着车载互联的实现，我们通过汽车实现的服务和应用正在大规模增长，大众汽车集团是这一变化的重要推动力量。在提供经验和知识方面，中国市场在这样的一个过程中发挥了重要的作用。 ”
他介绍：中国是全球实验室体系中的重要的一环。大众在北京设有一个亚洲未来中心，狼堡总部与北京未来中心的联系非常密切。同时，集团总部的 IT 部门、实验室与中国的合资企业伙伴也保持着密切的联系和合作。举一个例子， 在上汽大众有专门推进汽车产品数字化和面向客户数字化的团队，这个团队和总部的团队， 包括和实验室之间也从始至终保持着密切的合作。
“对于这样一个体系，只有通过部门与部门、实验室与实验室之间的通力合作，才有机会取得成功。比如，我们为中国市场开发了一些与汽车产品有关的服务和应用，其中有一部分是从狼堡的实验室里开发出来的。而在其他一些领域，中国已经领先于全球市场了，这些领域中的好的解决方案和创新也会被集团总部和总部实验室所吸纳。”
他强调：“实验室分布涵盖了各个不同的地区，这一点很重要，这样能使我们对于不同用车环境和不同文化环有更好的理解和把握。每个地区的客户、用车环境和文化都不完全一样。大众汽车集团是一个全球性的企业，我们的产品是面向全球用户的。对于同样一个功能，一位中国车主和一位德国车主可能会出现不一样的要求。但这并不代表我们的解决方案是针对具体区域或者国家进行开发的，我们设计出来的解决方案是针对全球市场的。“
“比如，智能生产实验室开发出来的一套原型系统，会投入到实际工厂中来测试——有可能投入狼堡的工厂，也有一定的可能投入到宁波工厂。无论测试地点在何处， 只要这个概念被验证成功了，我们就会按部就班地向集团分部在全球的工厂铺开应用。”
如他所言，不久前，大众在中国成立了两个新工厂，天津工厂和青岛共产。大众在世界各地工厂中汇总的最先进的知识和经验，都会应用在中国这两个新工厂中，不论是在 IT 领域还是其他领域。另外，佛山工厂的产能实现了从 30 万辆到 60 万辆的翻番，也是拜大众IT方案所赐。
“可以说，在过去一个月左右的时间中，大众在中国就有三个新工厂实施了全球最先进的 IT 方案。我们会在一个区域的市场进行学习和开发，但是我们所研究的成果均会在全球进行部署。”
他说，总部与南北大众合资企业 IT 部门之间拥有强有力的协作关系。比如，大众汽车集团狼堡总部为汽车产品和客户提供了一个叫做“One Digital Platform”的平台。“One Digital Platform” 是一个很重要的 IT 云平台，由集团总部开发， 并提供给所有的市场。
这个平台主要有两个服务领域，一个针对汽车，另一个针对车主。针对汽车本身的服务包括锁车、开锁等，这类解决方案由大众集团总部以集中化方式开发，通过一个中心面向全球市场统一管理。
针对车主的服务包括诸如地图、导航、娱乐等。这些服务并不是特别需要高度统一性，可以充分的利用中国市场的知识和经验。换言之，针对车主的云服务由合资企业伙伴开发，以模块方式放入到云服务的选项中。“因为开发这些针对具体市场的应用，合资企业更加在行，因此我们会把这些应用开发工作交给中国方面去做。”
在中国，大众有一个专门的团队和业务部门来考察与中国初创企业的潜在的投资或者合作机会，通过种种方式把他们的技术和解决方案集成到大众产品中。
“大众在中国设立有专门的团队去发掘初创公司的项目，以及培育好的项目。比如，在北京的亚洲未来中心，大众汽车有一支专门的团队去扮演着“星探”的角色，去发掘初创企业中高潜质的项目。“
他举例说，Mobility Asia(逸驾)就是一个很好的例子。这个全新的移动出行服务企业是大众汽车集团(中国)和出门问问建立的合资企业。出门问问是一家中国本土专注于AI和语音识别技术的初创企业。
“要想取得成功，销售领域的数字化是同样重要的。我们当前在售后领域有一个很重要的项目，叫做“数字化售后服务”。这一个项目的构想是，当车主在汽车出现问题的时候， 车辆会自动向经销商维修部门发出故障信号。经销商一旦接到了这样的信息，就可以针对具体故障的情况为这辆车订购配件，而经销商的管理层在完成了配件包括工位的预订之后，会通知车主，给车主一定的指导，引导他现在把车开到哪一家经销商的哪个维修车间进行维修。
同时，大众也在开展一些利用互联网来进行汽车销售的尝试。不过韩麦安认为，即使未来汽车销售有一部分实现互联网化，从大众的经验和判断来看，无论是销售、维修、售后服务还是换件，实体经销商网点在整个汽车价值链中还会继续发挥及其重要的作用。但是对于经销商而言，数字化能够为客户以及经销商带来双赢。
“我认为在未来，汽车会非常像手机:比如在将来有一天，车主驾驶汽车从宁波开到上海， 路途上感到疲惫，他(她)就可以启动无人驾驶功能在汽车上睡一觉，当然前提是无人驾驶已经被广泛地、同时以一种标准化的方式来进行应用。”
“又比如，当你需要为一个重要的会议做准备， 你的汽车上也会配备一整套的设施，方便你准备供会议使用的文档，而你与同事、朋友通过微 信或者 Skype 进行视频会议在未来也能够在汽车行驶时得以实现。到当时，汽车本身将可提供很丰富的功能，能轻松实现很多场景。所以，在未来，汽车既能够为你提供标准化的使用选项，也能提供定制化的丰富功能，让工作和生活变得更简单，更为丰富。 ”
