數字助手
——“COATINOTM”

2019-10-15 01:23:18本刊編輯部上海200062

上海涂料 2019年5期

（本刊編輯部，上海 200062）

［編者按］在家中、在車里、在商場，聲控數字助手已經成為日常生活的一部分。在未來，它們會使實驗室工作更加便捷。“COATINOTM”是涂料領域首個為科學家和配方師提供輔助的數字助手。

聲控數字助手旨在為人們的日常生活提供幫助，而且也越來越流行：2016年，僅有1%的美國家庭使用語音助手，在不到兩年的時間里，這一數字已經升至20%；約13%的德國家庭也在使用語音助手。對于20%的美國家庭而言，“Siri”、“Alexa”等虛擬助手已經成為他們家庭的一份子。它們無比耐心，可接收一切聲音指令，可以為用戶播放喜愛的音樂、提供天氣預報或更新日程。

根據Gaetano Blanda博士的設想，這一切只是開始。Blanda博士希望將聲控數字助手從單純的日常助手轉變為化學專家，并將它們應用于實驗室這一融匯了大量專業知識和技術語言的領域。

作為贏創涂料添加劑業務線負責人，Blanda博士非常了解全新的實驗室助手所需配備的專業知識和語言技能。贏創涂料添加劑團隊專注于涂料配方開發及相關添加劑的配制。為了滿足客戶在顏色、光澤以及耐久性方面的要求，專家們需要在實驗室制備各種混合物，并加入適當的添加劑。而這可能會產生數千種組合方式，這一數目事實上遠超人類大腦的處理能力。

專家需要花費一定的時間搜尋筆記和數據表。而實驗室數字助手可直接幫助用戶研究和調整成分。這一實驗室助手叫做“COATINOTM”。打造“COATINOTM”的想法誕生于贏創涂料添加劑業務線的一次戰略會議。“我們探討了業務發展的新方式，”涂料添加劑戰略業務領域發展總監兼項目經理Oliver Kr?hl博士說道，“創新不再局限于產品或流程。相反，解決方案的能力同樣體現在開發全新的服務及業務模型”。研究人員每日面對涂料、油漆配方的的挑戰，有必要引入一個聲控數字配方助手。這個想法讓整個團隊感到興奮。但它能否真正滿足實驗室專家的需求？

從涂料罐到原型

為回答這一問題，科學家決定直接開始研發。他們將一個空油漆罐涂上了公司專用顏色，放在實驗室，讓一名同事與它展開對話，并進行錄影。在短片中，用戶向油漆罐提出了有關水性木器涂料用抑泡劑的相關問題，涂料罐給出回答，為實驗室員工提供一系列產品并訂購一個樣品。“其實當時這些問題是由墻后的同事回答的，”Kr?hl說道。“盡管這只是臨時演示，但我們想要切實了解客戶對我們想法的接受情況，并很快獲取反饋。”開發團隊與許多客戶分享了這一短片，同時也有序地進行了訪問。結果大家對這一想法充滿興趣。

開發團隊深受鼓舞，繼續向前探索。“贏創是涂料油漆專家，而非聲控助手專家，”Kr?hl表示。“我們知道這個項目可能無法成功。但是，我們和客戶都認為它具有巨大的潛力，因此我們愿意去嘗試。”團隊的目標是最終開發出一款數字助手的原型，并在歐洲涂料展上展出。

這并非一項簡單的任務，因為常規的聲音識別系統無法處理專業詞匯。面對“分散”、“流變性”或“有機硅樹脂”等詞匯時，它們只能提供一些基本信息。

一個有關涂料的測試

涂料添加劑業務線用于涂料配方測試的高通量實驗設備可為涂料行業數字助手提供重要數據池。這一設備位于德國埃森的贏創Goldschmidtstrasse基地，可以加入原材料，將其配制成涂料，并對成品涂料進行測試表征。以上流程可依照已經確認的、可隨時更改的程序全自動進行。該設備平均可在24 h內配制120個樣本，結果可隨時調出和復制。如果數據與“COATINOTM”相互關聯，客戶可收到有關單個涂料配制的每日更新信息。

“普通的助手根本無法理解我們的語言，它們需要更多功能化才能配制出涂料，”Kr?hl說道，“如果它們不知道成分的屬性以及不同成分之間的相互影響，就無法在實驗室中發揮作用。”

防止出現起泡、刮擦和流掛痕跡

油漆、清漆及其他涂料由4種基本成分組成：溶劑、樹脂、顏料及添加劑。溶劑使涂料保持液態；當油漆粉刷到物體表面之后，溶劑揮發，從而讓油漆變干；顏料使油漆呈現特定的色彩；樹脂確保油漆附著在物體表面，發揮功效，這種無色成分可將油漆與基材黏合在一起。其中，添加劑的占比最少。盡管它們只占5%，卻發揮著關鍵的作用。在涂覆油漆的過程中，添加劑可抑制氣泡的產生。它們也可預防油漆結塊，使其具有觸變性，例如，它們可使涂料易于涂覆，并防止它們干燥時在垂直表面形成流掛痕跡。其他添加劑可使涂料具有更佳的防刮擦性能。根據混合方式，多種成分之間可以相互影響。成分的組合方式多種多樣。在涂料配方開發的過程中，10種固化劑、10種樹脂、10種顏料和10種添加劑，便可形成10 000種組合方式，且不包括成分比例的變化。“客戶對成品的性能有著明確概念，”Blanda說道。為開發一種用于涂料行業的功能性聲控助手，研究人員最初對所有可獲取的信息進行了排列，并將其放入一個巨型數據庫。在下一階段，他們可以通過聲控功能調用這些信息。

訓練“COATINOTM”以便在全球范圍內應用

如果你向這個助手詢問，“什么添加劑可用于印刷油墨？”顯然，系統需要理解每個詞語。其中，“COATINOTM”必須理解“添加劑”代表一種涂料成分。在下個階段，該助手需要進入數據庫進行搜索，創建合適的鏈接，并將數據進行分配，形成可能的相關答案。為做到這些，它首先將聲音序列分成最小的組成部分，并基于固有特性搜索數據。對該助手而言，此特殊挑戰在于：“COATINOTM”不僅要理解主格，還要理解其他屬格的德語名詞。研究人員同時也要確保講話者的方言不會影響搜索結果。最終目標是使“COATINOTM”理解全球客戶的發音。另外，講話者的語速、音色以及特定的談話背景都會增加挑戰。“訓練過程十分困難，”Kr?hl說道。在過去的近兩年時間里，該贏創業務線與一家柏林開發公司共同開發和訓練“COATINOTM”。當其數字助手原型在歐洲涂料展上展出時，已完成首個重要開發階段。

“COATINOTM”具備眾多語音功能。如果向它提問哪種添加劑比較合適，它會給出一個產品列表，還會根據優先等級進行排序。“‘COATINOTM’可以告訴用戶最適合某一配方或要求的添加劑。它可以給出有理有據的推薦，”Blanda說道。用戶找到理想的產品之后，可以發出語音指令，要求“COATINOTM”訂購樣品、直接通過郵件呼出相關的技術數據表或者安排與專家對話等事項。“對我們而言，面向客戶的數字解決方案可以讓大家更高效地談論創新解決方案，”Kr?hl說道。

涂料“賽場”：憑借全自動涂料配制系統，可節省研究優質配方的時間。該系統可在24 h內測試100多個樣本

來自數據庫的全新配方

“COATINOTM”原型在2019年歐洲涂料展上首次亮相。用戶通過麥克風將自己的需求輸入平板中。“反饋比我們預想的要更好。我們的一些客戶已經是這款數字助手的首批用戶。”Blanda說道。他們會將自己的使用心得告知Blanda和他的團隊。“我們希望早期有客戶參與其中，”Blanda說道，“只有客戶認為能使其受益，這個項目才會成功。”預計到2020年，研究人員會在整個涂料行業推廣“COATINOTM”。

這一系統具有無限前景。“采用數字助手之后，你會不斷想要加入新的概念，”Kr?hl說道。例如，“COATINOTM”不僅可以提供已有配方，還能推薦全新的組合方式。科學家可在實驗室直接測試各種涂料添加劑，進行強化，并為己所用。“在未來，‘COATINOTM’可能會真的變成人工智能實體，”Blanda說道，“但在此之前，我們還有很長的路要走。”

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