科技畅谈：丰田的效率提升法与技术研发是怎样的？

科技畅谈：丰田的效率提升法与技术研发是怎样的？今天我们就来聊聊这个话题。

丰田式效率提升法：将手边素材化为创新设计。

1、丰田通过TNGA制造结构改革，提升共产效率与产品竞争力。

2、丰田通过将双叉骨式纳入到TNGA中，提高汽车产量，用低成本实现高性能。TNGA：“汽车制造结构改革”丰田汽车于2016年12月14日发布了新款SUV“C-HR”。继2015年12月发布第4代之后，该款SUV作为TNGA（的第2弹备受行业关注。

TNGA是指丰田汽车进行的“汽车制造结构改革”。该车体作为推进部件的共通化/模块化而备受关注。TNGA涉及的对象包括动力传动系在内的汽车整体。不仅是设计，能将生产领域的行业对策整体包含在内也是TNGA的一大特征。TNGA的具体目标是推进更高的效率化和成本缩减，以便于将有限的资源用在提高质量和新技术开发上。建设TNGA本身，就可以间接提高产品的竞争力。设计和生产效率都提高了2成小西良树在C-HR中担任首席工程师（CE），同时也是丰田汽车Mid-size Vehicle Company MS的产品规划ZE首席工程师。

对于C-HR中TNGA发挥的效果，他言简意赅地评价道：“设计和生产效率一下子提高了20%以上。”生产中采用了适用于C-HR、普锐斯、C级别轿车的TNGA车体，与普锐斯的兼容性高达90%。决定基本性能的功能部件被称为TNGA部件，在各车种中可以通用。车体的TNGA部件包括悬架、转向系统和框架等用户可以看到、触摸到的装配体和内装部件，每个车种都有所不同。当然，也不排除有部分小型部件的设定可以在TNGA中通用。TNGA的C级别轿车车体部分，如后悬架，采用了双叉骨式。这种结构通常被用在高级车型中，如皇冠和赛车等。到第3代普锐斯为止，采用的结构还是比较简单、且成本相对低廉的支柱式。考虑到操纵稳定性和乘坐舒适，还是要使用双叉骨式。过去，成本是一大障碍，如果可以将双叉骨式纳入到TNGA中，汽车产量就会增加，成本问题就有望得到解决。

丰田技术研发升级：用AI与自动驾驶，打造“零事故”汽车

1、丰田汽车在美国成了子公司“TRI”，5年内10亿美元的大手笔，1年内100名专家的引进，专注AI与自动驾驶技术的研发升级。

2、AI应用下的自动驾驶技术有两大趋势：守护天使与代驾司机。

3、丰田汽车的目的是让自动驾驶系统实现“零事故”的高标准，并将AI活用到各个领域。

4、“零事故”汽车的技术核心是开发创新的机械学习系统。丰田汇集的明星研发员名单丰田集中了一批人工智能（AI）的明星研发员，旨在开发一台无论发生何种状况都不会发生事故的汽车。2016年1月，丰田汽车在美国成立了研究AI技术等前沿科技的子公司“Toyota Research Institute”（以下简称TRI）。成员由带领美国AI科研走在世界领先地位的著名研究员组成。

就任TRI首席执行官CEO的Gill Pratt就是AI和机器人研究领域的先驱者。他是美国国防部高等研究计划局（DARPA）主持的防灾机器人大赛“DARPA Robotics Challenge”的原负责人，擅长应用AI等软件控制硬件设备的技术。TRI中还有美国谷歌公司原自动机工程学部长以及专攻机器学习领域的美国Bell研究所原部长等尖端人才。咨询委员会中还有大家所熟知的扫地机器人“Roomba（伦巴）”研发企业iRobot公司创始人兼美国Rethink Robotics协会会长Rodney·Brooks。同时，美国Facebook公司AI研究所所长Yann·Le Cun等研究员也位列名单。不仅如此，TRI还接二连三地与美国著名大学联手。

除了斯坦福大学和麻省理工（MIT），2016年8月，海有密歇根大学也参与到了AI研究当中。自动驾驶和汽车安全性方面以及生活支援型机器人的相关研究也在稳步推进。5年内投资10亿美元丰田的投资金额也属大手笔。预计5年内，丰田要在TRI上花费10亿美元。TRI的成立尚不足一年（2017年1月），美国硅谷和波士顿办事处就雇佣了超过100名员工。丰田汽车也在不断设法利用TRI的研究成果，最关键的一部分就是自动驾驶和提升汽车安全性的技术。

具体而言，AI应用下的自动驾驶技术有两个大的概念：一个是“守护天使”；一个是“代驾司机”。“守护天使”是时常守护驾驶员的系统，可以判断事故发生先兆并及时提醒驾驶员。此外，它还会在必要时控制汽车、采取回避事故等机制，守护驾驶员安全。“代驾司机”是可以让司机解放四肢、带着大家到达目的地的自动操作功能。在高速公路上，它可以配合前车速度保持一定的距离行驶，并且适时更换车道。守护天使和代驾司机中最基础的组成部分是丰田汽车的两套系统——“Highway Teammate”和“Urban Teammate”。

2015年10月，丰田汽车率先发布了Highway Teammate。该系统可以让汽车在高速公路等道路上自动识别专用车道和出入岔口。不仅可以识别前车，还可以动态捕捉在横向车道行驶的车辆，实时把握交通状况，自行做出判断，控制车辆行驶方式。除了可以变更车道，该系统还能保持与行车线和汽车间的距离。具体而言，驾驶员在通过高速公路入口闸口之后，可以通过按钮开始自动驾驶。车载系统可以配合高精度地图导航，精确把握车辆位置。此外，周围障碍物和车辆状况可以通过搭载在车内的多个传感器进行把握和确认，进行加减速和路径选择，或者变更车道。

根据输入的信息，该系统完全可以像人类驾驶员一样正确操作方向盘、油门和刹车，并且可以引导人类到达目的地的出口位置。道路连接点的分流和之后的汇合都非常顺畅。如果系统可以按照驾驶员的声音指示进行动作、移动到指定目的地，就会成为如假包换的“代驾”。一般道路也可以实现自动驾驶另一方面，2016年5月，丰田发布了更需要高精度技术的一般道路自动驾驶系统“Urban Teammate”。驾驶员可以在短时期内从方向盘上解放双手，进入自动驾驶系统。

为了确保在一般道路上的行驶安全，该系统需要实时把握行人和障碍物的情况。此外，在交叉路口左右转弯时，它还需要识别信号灯，并且在道路交通规制许可的范围内进行驾驶。“Highway Teammate”和“Urban Teammate”是驾驶员的伙伴。它们伴随在人类驾驶员左右，实时帮助人类获得车辆周围信息，判断汽车应该做出何种动作。在提高守护天使的安全性时会用到高精尖的AI技术。AI技术可以使该系统在较早的阶段内发现危险。尤其是AI的“深层学习”非常擅长图像识别领域，可以让车辆避免与行人和车辆发生碰撞，可谓是安全自动驾驶系统的一柄利器。

自动驾驶中有三个非常重要的过程：“认知”“断”和“操作”。让系统发挥出比人类更出色的判断水准，AI可以说是功不可没。利用AI实现自动驾驶时，丰田汽车会让守护天使处于常启动状态。不论自动驾驶功能是开还是关，都可以随时代替驾驶员控制汽车，确保车辆的安全。代驾时，自动驾驶系统和守护天使也会双剑合璧。当它们判断有事故发生的可能性时，会立刻介入驾驶。AI向优秀的驾驶员学习驾驶技术AI的进化需要使用庞大的数据，进行机器学习。

丰田汽车让一部分雷克萨斯介入网络，以此来获得庞大的数据。这些数据可以让AI学习人类是如何驾驶的。正因为有各种各样的驾驶员，AI在构筑学习机制时才能向优秀的司机取经，这是丰田设计的初衷。不过，TRI不能获得个人信息，所以只能采取匿名获取数据的形式。丰田汽车的目的是让自动驾驶系统实现无事故的高标准，并且要将AI活用到各个领域。如果把AI代表的软件高度化，汽车（自动驾驶车辆）就会被看作是一台驰骋在道路上的机器人。家用机器人随着老龄化社会加快发挥了不同寻常的作用，在这个领域丰田自动驾驶车辆也可以大显身手。

丰田的方针是“让在道路上行驶的机器人——汽车，与其他种类机器人的研究齐头并进”。此外，有些工厂的生产线也导入了AI，让检查高度化，提升产品品质。此类产生管理和新材料应用领域中，也逐渐出现了AI的身影。AI研究开发方面，日本Preferred Networks（PEN）也参与其中。“end-to-end learning”的机器学习功能，可以让AI从原始数据中获取自己需要的数据。例如，汽车可以使用传感器取得信息，自动进行机器学习，油门、方向盘以及刹车都可以直接操作。PFN和丰田汽车正在致力于研究开发一套机器学习系统，可以让汽车自己习得不发生碰撞事故的能力。