發力自主機器人，90年代就著手AI的西門子如何在智能時代扭轉乾坤？

「人工智慧本身是一個很大的術語，它包括不同的含義，基於你從哪個角度去看待它。」西門子 PLM Software 全球總裁兼 CEO Tony Hemmelgarn 在表達對人工智慧的理解時如此表示。作為一家有著一百多年歷史的老牌工業企業，西門子不僅早在 20 年前就從事神經網路方面的研發，將人工智慧技術應用在自身的產品中，還推出了開放式平台，為行業提供人工智慧技術。此外，還專註於人工智慧企業的投資與扶持。老牌西門子並不老。

撰文 | 藤子

編輯 | 微胖

在我們的想像中，或許覺得人工智慧這樣的前沿技術與成立於 1847 年的老牌工業企業西門子沒有太大的關係，活躍在人工智慧鎂光燈下的都是谷歌、Facebook 等高科技企業，抑或是這些年成立的，專註於人工智慧技術的創業公司。

實際上，早在 1990 年代，西門子就為一家鍊鋼厂部署過神經網路。只是，那時候的深度學習演算法和數據處理能力，都沒有今天這般強大。作為世界上生產燃氣輪機的主力廠商，十多年前，西門子就已經把深度神經網路和增強技術應用在燃氣輪機以及另一款產品風機的優化上，使前者提高發電設備的效率，後者則能根據不斷變化的風向自主調節轉子位置，改善風機的運行狀態，提高風電場的發電量。

「人工智慧本身是一個很大的術語，它包括不同的含義，基於你從哪個角度去看待它。」說起人工智慧，西門子 PLM Software 全球總裁兼 CEO Tony Hemmelgarn 如是說。「人工智慧作為一項促成科技，需要將它應用到不同的領域中才能實現價值。而西門子對人工智慧的投入，就是不設門檻地吸引最合適的人工智慧人才。」西門子首席技術官博樂仁（Roland Busch）對機器之心說。如今，西門子有大約 200 位專家從事數據分析和神經網路研究。目前的研究重點是增強學習和深度學習等領域。

看好自主機器人應用場景，西門子中國主導全球公司相關技術研發

9 月 14 日，在蘇州舉辦的「2017 西門子中國創新峰會」上，西門子中國宣布將領導公司在自主機器人領域進行全球研究。作為西門子創新戰略的一部分，包括來自世界各地的有經驗的專家的全球研究團體將專註於研究和開發新的機電一體化系統，人機交互和人工智慧在機器人控制器中的應用。

「西門子並不是一個製造機器人或機器手的硬體製造商。」西門子 PLM Software 大中華區首席執行官兼董事總經理梁乃明在接受國內媒體採訪時曾表示。但西門子的研究總院正在研究機器人技術，而且也是重點的研究方向。「實際上我們過去一直在做機器人的自動化解決方案，比如我們為客戶提供 SIMATIC 解決方案」，博樂仁告訴機器之心。很多機器人的核心控制器也是西門子製造的。比如三大核心部件減速器、控制單元和伺服驅動器。庫卡、安川和 ABB 都在使用西門子的 CP1616 控制器。

「讓我們決定更進一步的原因是我們對市場的判斷：目前來說機器人市場主要以大型機器人為主，用於汽車製造商的裝配線上；未來的機器人體型更小，能夠和人並肩工作。大型機器人需要放在圍欄中，因為一旦它們出現錯誤運行，會傷及人員。而我們所說的小型機器人可以融入到工人當中，人們可以觸碰它們，更安全也更靈活，可以完成一些大型機器人所不能完成的任務。」博樂仁告訴機器之心。

機器人在工廠中的應用越來越普遍，而隨著機器人的觸覺敏感度越來越高，機器人將會更加智能、輕便和友好，機器人能夠承擔大部分組裝、移動、包裝、運輸或其他體力勞動，從而能極大地提升效率，降低成本。而在以後，機器人不僅能基於其程序進行判斷，還能基於經驗主動做出決策。作為西門子的老競爭對手，通用電氣正在內部研發自己的技術，比如進入飛機發動機內部進行檢查的產品。通用電氣還投資了以自動化移動機器人著名的 Clearpath Robotics 和以蛇臂機器人著名的 OC Robotics。

去年 4 月，西門子技術研究院設在普林斯頓大學學區的團隊就在自主移動式製造技術開發方面獲得的最新重大進展。他們開發出一種外形像蜘蛛的機器人原型，這種機器身上裝配有 3D 列印技術，可以彼此攜手合作，共同構建複雜的結構和表面。這種八爪的機器人安裝了多種感測器，以便於對周圍的世界進行感知。該研究團隊採用了深度感知攝像頭和紅外線激光掃描儀，兩者相結合幫助機器人「看」世界。這款意義重大的系統被稱為 SiSpis，西門子認為，這一技術最終將在從飛機到輪船等所有對象的製造上發揮主要作用。

今年三月中旬，德國物流公司 Sigloch 使用了一款名為 Toru Cube 倉庫機器人。這款機器人是由位於慕尼黑的公司 Magazino 研發，西門子擁有該公司近一半的股權。Sigloch 是一家出版物流公司，負責為亞馬遜等公司供應圖書。倉庫機器人的使用是為了縮短工人走路時間和距離。

「西門子在軟體，自動化和電氣化方面的優勢，如電氣產品、小型電機等，都有助於我們助力小型機器人的研發。當然西門子不可能單獨完成這項任務，我們希望通過打造生態系統來達成目標。我們將與機器人製造商合作，這其中也包括中國的企業，來帶動機器人領域新的創新發展，發現新的驅動機器人的方式，我們相信西門子有能力去提升這項技術並參與其中。」博樂仁告訴機器之心。

在本次大會上，西門子宣布與清華大學合作，在北京成立一個先進工業機器人聯合研究中心，聚焦於組合機械與電子、人類機器人寫作和人工智慧在機器人控制器中的應用。中國是該集團最大的研究與開發機構所在地，擁有 20 個研發中心和 4500 多名研究人員和工程師。

僅僅在西門子中國研究院的團隊里就有來自 14 個不同國家的研發人才一起進行研究，比如自主機器人的研究。「在這個領域，不是以人多取勝。西門子要做的是為機器人搭建一個平台，使機器人更易於使用，使成本更低。關鍵在於人才的質量，中國的人才我覺得非常出色。」博樂仁表示。

構建開放的機器操作系統 MindSphere，香港成為下一個重量級用戶

除了自主機器人，西門子在中國的核心研發領域包括數據分析，網路安全，工業物聯網和數字雙核，以及連接的城市解決方案。為了挖掘這些技術的巨大潛力，西門子一直與中國、中國的大學和客戶合作，應對交通擁堵，節能，公共便利和環境等挑戰，並在全國建立「數字城市」。在本次大會上，西門子和香港科技園也達成協議，創建香港首個智能城市數字中心。該中心將由來自西門子基於雲的 IoT 操作系統 MindSphere 提供支持，通過開放、互動和整體的方式來解決城市的挑戰。

「交通是我們首先打算嘗試的，我們也會涉及其他領域，比如發電、能源管理、樓宇科技。而且可以肯定的是，隨著時間推移肯定會有更多企業，來到我們的平台，以合作的方式解決香港的城市問題。」西門子中國研究院院長朱驍洵說。香港的城市密度很高，如何使人和商品在城市裡流動是個大問題。西門子認為，香港的城市電網是三維的，每棟樓宇都是一個垂直的電網。這是一個非常特殊的環境，西門子想利用技術去證明，即使是在這個基礎設施壓力很大的密集環境中，也可以通過部署現代技術去解決問題。據悉，相關的智能城市數字化中心將開設五個實驗室：互聯城市解決方案、MindSphere 測試的開放實驗室，數據分析、黑客運營系統管理（hacker OS management）以及互聯和邊緣設備實驗室。

回溯傳統，西門子旗下的產品涉及眾多產品線，從車輛上的感測器到燃氣輪機、工廠里的可編程邏輯控制器、樓宇設備以及醫療設備，每條產品線都有著巨大的裝機量。而這會產生海量的數據，比如，西門子的一台燃氣輪機每天能產生 25GB 的數據，一個智能電網平台 Energy IP 每天能產生 30GB 的數據，在德國某城市的一個交通管理系統每天能產生 6TB 的數據。人工智慧技術結合海量的數據，可以對工廠進行智能運營，對設備進行預測性維護等。

通用電氣自 2011 年已投資數十億美元於名為 Predix 的數據平台，寄望它成為各類機器的操作系統，就像智能手機上的安卓系統那樣。在 GE 推出 Predix 雲服務平台的七個月後，西門子也推出了一款雲技術產品 MindSphere，將其數據處理能力以及人工智慧技術集成到這個平台，並提供給行業客戶以及第三方軟體開發者使用。

MindSphere 具有數據分析功能和連通功能、各種開發工具以及應用軟體和服務，可以幫助西門子的工業企業客戶進行數據採集、傳輸、存儲、分析及應用。MindSphere 底層的雲基礎設施由亞馬遜 AWS、微軟等多家雲服務商提供，西門子的重點則是構建操作系統，並向企業客戶提供開放的介面。企業客戶或者軟體開發者可以基於 MindSphere 搭建工業 App，而西門子的其他客戶則可以根據自身需求選擇相應 App，分析工廠的運營數據，智能控制生產線，對設備進行預測性維護、遠程故障診斷、產品追蹤等。

博樂仁曾表示，西門子在製造業、交通、能源和醫療等領域積累了豐富的實踐經驗，西門子對各個行業的深入了解、專業知識以及豐富的實踐經驗是 MindSphere 為工業企業提供服務的基礎，而他們會將這些都嵌入到 MindSphere 的應用中。

博樂仁認為，任何的數字化都要從連接設備開始，把設備和雲連接到同一個平台，使生產力得以提升。通過 MindSphere，能夠連接交通設備、燃氣輪機、車輛感測器、樓宇設備和醫療設備等所有的工業設備。而在這些設備方面，西門子有著巨大的裝機量。

製造企業西門子同時也是最大的工業軟體企業之一，MindSphere 平台則會結合這些工業軟體套裝。博樂仁說，市場上沒有任何一家企業能做到如此。

2016 年 7 月，工信部公示首批的 15 個中德智能製造合作試點示範項目中，西門子攜同 MindSphere 佔有 6 席，並與寶鋼集團有限公司、中國船舶重工集團公司、中國電子信息產業集團有限公司和中國航天科工集團公司建立了合作夥伴關係。除了大型客戶，MindSphere 也面向中小型企業開放。

在本次大會上，西門子大中華區首席執行官赫爾曼還介紹了 MindSphere 在中國落地的最新進展。比如，在成都建立了西門子首個海外數字化工廠、與金宇生物科技有限公司簽署了協議。「幾周前，我們與中國航天科工簽署協議，在基於雲的物聯網操作系統方面合作創新。」赫爾曼說。

利用深度學習，布局醫療領域，落地醫療影像

博樂仁在訪談中表示，人工智慧是一項促成科技（enabling technology），神經演算法已經存在 20-30 年，而它們現在開始發揮作用，不僅是獲得了大量數據，同時也擁有了強大的數據處理的能力。人工智慧作為一項促成科技，需要將它應用到不同的領域中才能實現價值。

西門子選擇了醫療領域。西門子的產品遍及各個行業，其醫療設備在全球都有很大的裝機量，包含核磁共振、放射治療和超聲、實驗室診斷等設備，能從預防、早期檢測、診斷到治療和後期護理等，提供整個醫療流程的解決方案。

對西門子而言，西門子醫療部門在十餘年中，一直都在利用人工智慧展開影像醫學的知識整理與深度學習，建立知識庫-處理流-前處理的全新軟體發展路徑，並在這個基礎上，形成了過程知識與結果知識的結構化人工智慧構建方法，比如 RRT 與 SR、ALPHA 解剖引擎 (AI-driven Landmarking and Parsing of Human Anatomy，解剖關鍵點的 AI 驅動式辨識及解析) 和 ALPHA 報告引擎 (Attributions' Lexicon- & Protocol-Hierarchic Aggregation，語庫與規範集成的結構化病證報告)。

在這些研究的基礎上，西門子推出了基於人工智慧技術的影像學解決方案 syngo.via，syngo 可以基於海量的醫學文獻與病例，構建大數據化的臨床「病種知識庫」，按照規範與指南，構建包括影像掃查、處理、報告全流程的「結構化任務」；然後模擬醫生的處理操作與知識調用，創建相應的「影像處理流」，從而實現「智能前處理」與「處理即報告」。

具體來說，在醫生打開病例前，syngo.via 則可以依循相關指南與共識，自動啟動多軟體並行處理。病例被點開後即可自動呈現規範準確的病證結果，並將多軟體的處理結果合成在一個報告里，進而嵌入分期與分級的報告選項。這些技術能夠生成病症完整、表達圖表化、甚至分期與分級的報告，實現過程智能化與結果智能化，能夠減少醫生的工作時間。

此外，西門子醫療還積極與 IBM 合作，除了計劃共同開發 PHM 產品職位，西門子的醫療供應商還可以訪問 IBM 的 Watson Care Manager，Watson Care Manager 整合了不同類型的臨床數據，可以讓護士或相關護理人員密切監測慢性病患者。西門子希望通過這種方法幫助其供應商轉型為為患者提供有價值的醫療服務，在價值型醫療保健中發揮積極作用。

Next47 的每一分錢都更具價值，對創業公司不只是投資，還帶來客戶資源

「next47 是個新的開始，但對於西門子來說並不是全新的業務。在這個領域我們已經開展了近 15 年，我們將這些年來積累的業務融入 next47 進行管理。」博樂仁說。該部門的總部位於美國西海岸，在其他地方也建立了辦公地點來緊貼當地市場，中國也有辦公室。

2016 年 10 月份，西門子成立獨立業務部門 next47，致力於更積極的培育顛覆性的創新想法並加速新科技的開發。之所以稱為 next47 是源於公司成立於 1847 年。西門子在前 5 年將會向 next47 提供 10 億歐元的資金支持。

篩選投資項目的時候主要圍繞公司核心技術領域來確定。首先，next47 專註的領域主要包括三個基礎技術方向：區塊鏈、網路安全以及所有和人工智慧相關的項目。其次，也關注更為具體的領域，包括互聯交通和電氣化交通、分散式能源系統，以及自主機器或自主機器人。至於其他關注方面，西門子會根據市場來決定，希望抓住全球各地市場的最新進展。

在博樂仁看來，next47 並不只是投資創業公司的，它還創造流程，會為創業公司或者是西門子自己的員工在創業初期提供幫助，用專業的方式來引導他們去驗證想法，幫助他們邁出創業的最初幾步。

2016 年 4 月，next47 獲得第一個項目，與空客達成協議，致力於實現航空的電氣化。兩公司達成目標，到 2020 年，混合/電力推進系統的技術將達到成熟，能夠應用於中小型客機。據博樂仁介紹，最近 next47 投資了一家 3D 列印公司。

「相較於一般的投資機構，來自 next47 的每一分錢都更具價值，因為我們不僅投入資金，我們能為這些企業帶來西門子龐大的客戶資源。我們經常看到初創企業有很好的想法，但卻沒有接近客戶的渠道，或是缺少一些互補性的技術。我們的業務遍布全球 200 多個國家，覆蓋了幾乎所有工業領域和市場。我們可以幫助初創企業吸引到對其技術感興趣的客戶。我們能夠幫助初創企業與他們所需要的某個領域的專家進行對話，共同努力將他們的技術投向市場。在西門子內部也有專人來為初創企業提供指導，讓他們享受西門子業務網路所帶來的價值。」博樂仁在接受國內媒體採訪時曾說到。

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