Inovativna proizvodnja zahteva delavce in stroje v tandemu, pravijo profesorji MIT na simpoziju

Morda smo priča zori nove industrijske dobe v tem desetletju. Presenetljivo je, da je morda kljub temu, da ne zaradi uspešnega uvajanja pametnih proizvodnih tehnologij (ki jih verjetno nismo). Sodeč po preteklem tednu Proizvodnja na simpoziju MIT: 2022 in naprej, ki poteka v osupljivo lepi stavbi Walker Memorial MIT, zgrajeni leta 1916, je vse več dokazov, da je proizvodnja, ki jo vodijo ljudje v sinergiji s stroji, veliko bolj temeljna za inovacije, kot so se oblikovalci politike prej zavedali. S tem spoznanjem in širjenjem sporočila se zdi, da MIT obnavlja svoja prizadevanja za proizvodne raziskave in inovacije v ključnem času, s štirikratnim poudarkom na tehnologiji, razvoju delovne sile, političnih prizadevanjih in inovacijah.

Izbrana publika industrijalcev in vladnih odločevalcev (z impresivno prisotnostjo ameriškega ministrstva za obrambo) je lahko izkusila neprecenljivo paleto štipendij, povezanih s proizvodnjo MIT, od obnovljivih virov energije do proizvodnje čipov do proizvodnje kovinskih dodatkov. profesor John hart, organizator dogodka, je dejal: »Proizvodnja je motor našega gospodarstva in stojimo na križišču med obljubami novih proizvodnih tehnologij in hudimi potrebami naše delovne sile, industrijske baze in inovacijskega ekosistema. Strokovno znanje in zanimanje za proizvodnjo zajemata inštitut, zdaj pa je čas, da združimo skupnost MIT, da bi razumeli, kako lahko v tem kritičnem času naredimo največji vpliv. Na simpoziju smo imeli strokovnjake MIT iz skoraj vseh disciplin, ki so bili željni sodelovanja, med seboj in z vlado, industrijo in drugimi univerzami. Upamo, da je to le začetek veliko večjih, usklajenih prizadevanj."

Obseg in globina tem ter strokovno znanje na dogodku je nakazalo, da bi se prizadevanja MIT v proizvodnji lahko ujemala z obsegom prejšnjih pobud, kot je npr. Energetska pobuda MIT. Morda simpozij napoveduje takšno potezo ali zanimanje njegove fakultete za dvig proizvodnje na MIT na tako raven. To bi bilo pametno. Proizvodnja igra veliko pomembnejšo vlogo v gospodarstvu, kot je zasluga. Zaradi podnebnih sprememb, geopolitičnega tveganja in tehnoloških nevarnosti zaradi trka naprednih, a v marsičem nedelujočih rešitev za delovno silo, ki se mora neskončno usposabljati, da bi se vklopila v brezupno tehnologijo industrije 4.0, smo le redko imeli večjo potrebo po nov motor rasti.

MIT ni edina institucija s tako močnimi prizadevanji v proizvodnji. Drugi vključujejo Inštitut za proizvodnjo Univerze v Cambridgeu (Če M) od leta 1998, The Georgia Tech Manufacturing Institute (GTMI) od leta 1991 in Carnegie Mellon Inštitut za prihodnost proizvodnje leta 150 podelila nepovratna sredstva v višini 2021 milijonov dolarjev od Fundacije Richarda King Mellona, ​​da bi bila pobuda 2016 trajna. Toda MIT je morda kraj, kjer ima najobsežnejša perspektiva največjo verjetnost, da se bo oblikovala v tem ključnem trenutku zgodovine. To je posledica širine njene dejavnosti in prevelike vrednosti, ko se razpršena odličnost profesorjev iz znanosti, inženiringa, menedžmenta in družboslovja združi, da ustvari skladno vizijo. To je redni pojav na MIT-ju, vendar ne tisti, ki je brezplačen, saj zahteva ogromno financiranja za izvedbo.

Skoraj vso energijo porabite za ugotavljanje, v čem je težava

Na dogodku je prof. Elsa Olivetti ponovil nasvet Alberta Einsteina, naj porabi 99 odstotkov časa za odkrivanje problema in le 1 odstotek časa za implementacijo rešitve. Govorila je o trajnostnem izzivu, vendar ga uporabimo za proizvodnjo. V čem je problem? Po mnenju mnogih od 34 govorcev na tem dogodku MIT, z eno besedo, deindustrializacija, ki je redčila najbolj produktiven sektor gospodarstva na podlagi slabo zasnovanih bližnjic s strani ekonomistov dela, vezanih na politični establišment. Profesor inštituta MIT Suzanne Berger spomnil občinstvo, da je v devetdesetih Harvard's Larry Summers vprašal, ali je ameriška proizvodnja sploh potrebna!

Brez posebnega prikaza svojega razumevanja vloge tehnologije v družbi je Summers slepo sprejel truizem o avtomatizaciji, da "tehnologija omogoča proizvodnjo veliko več proizvodnje z veliko manj ljudmi", zmoto, ki jo je večkrat zastopal skozi leta, npr. v Gospodarski izziv prihodnosti: delovna mesta (2014). Jasno je, da tehnologija na osnovni ravni omogoča učinkovitejšo proizvodnjo, kar ni sporno. Vendar pa je takšno razmišljanje neločljivo povezano s pojmovanjem, da je proizvodnja nekako slabši način za ustvarjanje rasti, ker je rast v storitvah. Tudi, če se tako izrazi, prikrije dejstvo, da čeprav je rutinsko delo avtomatizirano, skoraj vse inovacije v družbi, zlasti v proizvodnji, še vedno izvajajo ljudje, ne stroji. Mainstream ekonomisti so na tem vozu že trideset let in to ne postane bolj res, ker se nočejo ukvarjati z notranjo logiko proizvodnje.

Postindustrializem imel veliko očetov, zlasti Daniel Bell, in je bil čisto na robu, a na koncu napačen. Njegov izumljeni linearni model, ki nakazuje, da obstaja naraven, od poti odvisen prehod iz kmetijstva v proizvodnjo in na koncu v storitve, je prav takšna slaba futuristična nagnjenost, ki temelji na površnih opazovanjih, ki jo moramo izkoreniniti v prihodnjem desetletju. Med drugim je tragedija za podeželske regije (gl Deindustrializacija podeželske Amerike: gospodarsko prestrukturiranje in podeželski geto). Številni (ne vsi) ekonomisti ponavadi pogrešajo, da produktivnost ni vezana samo na avtomatizacijo, temveč na človeški trud, ki prilagaja proizvodni proces, ki ga povečajo stroji (gl. Povečana vitka). Pomembna ni količina tega, kar se proizvede, ampak to, da družba še naprej proizvaja kakovostne inovacije, ki nenehno spreminjajo naravo tega, kar počne proizvodni sektor. Morda čas, da preživite manj časa v preglednicah in več časa v tovarnah?

MIT 2013 Proizvodnja v študiji inovacijskega gospodarstva (PIE). ovrgel nesmiselno navdušenje nad storitvami kot novim gonilom gospodarstva. Skuša analizirati, kako se inovacije premikajo na trg, PIE
PIE
študija je namesto tega priporočila inovacije proizvodnih sistemov. Pokazalo je, kako proizvodnja deluje kot mesta inovacij in kot omogoča razširitev do komercializacije toka inovacij iz ameriških raziskovalnih laboratorijev, univerz, javnih laboratorijev in industrijskih R&R objektov. Trdila je, da bi se morala Amerika namesto opuščanja proizvodnje učiti od uspešnih modelov Nemčije in Kitajske, pa naj gre za usposabljanje delovne sile za celotno prebivalstvo ali povečanje s subvencijami za doseganje učinkov platforme množične proizvodnje. Kljub temu, da je PIE za trenutek osveščal kongres, ni uspel ustvariti širše politične spremembe.

Če smo odkriti: problem, s katerim se soočamo, je lahko bolj brezkrvna analitika preveč določenih socialnih ekonomistov kot deindustrializacija sama, saj se pojav morda nikoli ne bi zgodil v takšnem obsegu, kot se je zgodil, ne da bi njihove prazne preglednice olajšale upad.

Proizvodna dediščina Nove Anglije

Učitelj David Mindell govoril o tem, kako so zgodnji bostonski industrijalci videli proizvodnjo kot plemenit način povečevanja bogastva. Boston Manufacturing Company, ki ga je leta 1813 organiziral Francis Cabot Lowell, bogat bostonski trgovec, v partnerstvu s skupino vlagateljev, pozneje znanih kot Boston Associates, upravljal eno prvih tovarn v Ameriki. Zasnovana v Walthamu v Massachusettsu za proizvodnjo bombažnega tekstila, je tovarna uporabljala vodno energijo. Druge lokacije mlina so bile Lowell, Lawrence in Manchester, NH. Sredi vsega tega je bil leta 1861 ustanovljen MIT. Nekaj ​​let pozneje je tovarna United Shoe Machinery, ustanovljena leta 1899 v Beverlyju v Massachusettsu, monopolizirala stroje za čevlje.

Ko so Yankeesi prebili pot v Detroit, Henry Leland pa je leta 1902 soustanovil Cadillac, je ta začetni vzgib zgradil ameriški sistem proizvodnje. Veliko pozneje je Maynard, MA s sedežem v Digital Equipment Corporation (DEC), računalniški gigant, ustanovljen leta 1957, se je v sedemdesetih letih 1970. stoletja odlikoval na področju miniračunalnikov in v osemdesetih uvedel sistema VAX in Alpha, vendar so ga leta 1980 združili v Compaq. zgodba pravi, da je bila Nova Anglija skoraj enako učinkovito deindustrializirana - in s temi učinki živimo danes. Vendar pa je proizvodna industrija Nove Anglije še naprej uspevala z razvojem novih niš, kot so elektronika, farmacevtski izdelki, obramba in vesoljska industrija. Današnja regionalna podjetja, ki opredeljujejo, vključujejo Boston Scientific, Sodobna, Hologic, Korporacija Bose, Električni čoln General Dynamics, Stanley Black & Decker, Raytheon, Sikorsky, in nastajajočimi inovatorji, kot npr Biološko podjetje Ginkgo in Desktop Metal. Odstotek delovne sile, zaposlene v proizvodnji, je ocenjen na okoli 8 %, kar je resda nekoliko pod nacionalnim povprečjem ZDA (gl. Proizvodni odtis in pomen delovnih mest v proizvodnji v ZDA, 2015). Mindell je poudaril, da so naše največje ideje izražene v tem, kako stvari izdelujemo.

Delovna sila, tehnologija in politika – v katerem vrstnem redu so pomembni?

Ben Armstrong, začasni izvršni direktor in raziskovalec v MIT-jevem Industrial Performance Centru, je poudaril, da je bilo med proizvodnimi podjetji z manj kot 500 zaposlenimi do danes ogromna uporaba tehnologije. Razmišljal je, kaj storiti glede tega. Pravzaprav je Študija MIT Delo prihodnosti odkrili manj robotov v ameriški industriji, kot je bilo pričakovano. Profesor Julie Shah, ugledni znanstvenik socialne robotike, soavtor novejše knjige Kaj pričakovati, ko pričakujete robote: Prihodnost sodelovanja med človekom in robotom, je poudaril, da morajo ljudje, ki razumejo delo, znati upravljati s tehnologijo. To velja ne glede na to, ali govorimo o rezkalnih strojih ali robotih. Tovarna ugasnjenih luči ni idealna, ker stroji ne uvajajo inovacij, ampak ljudje. Podobno kot piloti v pilotski kabini imajo ljudje edinstvene prednosti pri strukturiranju in ne pozabimo pri težavah pri prestrukturiranju. Profesor David Hardt govoril o nenehnem vodenju MIT-ja na področju proizvodnega izobraževanja prek magisterija in mikro magisterija v napredna proizvodnja in oblikovanje z dodatki za mešano pot do diplome na spletu/na kraju samem.

Posebna pomočnica predsednika za proizvodni in gospodarski razvoj, Elisabeth B. Reynolds na prenosu v živo iz Cincinnatija, kjer je predsednik napovedal Program Additive Manufacturing Forward (AM Forward)., nas je spomnil, da je predsednik Biden povojni predsednik z največjim deležem v oživitvi ameriške proizvodnje in za tem daje tudi dolarje. Michael Britt-Crane, ki vodi prizadevanja za izobraževanje in razvoj delovne sile v skupini Manufacturing Technology (ManTech) v uradu podsekretarja za obrambo za raziskave in inženiring, je poudaril zvezno vodstvo pri razvoju proizvodne delovne sile v devetih inštitutih za proizvodne inovacije, ki jih sponzorira DoD. Kot je poudaril: "Naši borci ga ne morejo uporabiti, če tega ne zmorejo naši ameriški proizvajalci." Prejšnje naložbe, kot je 4.5 milijarde dolarjev, dodeljenih inštitutom, ki jih financira Ministrstvo za obrambo, z navzkrižnimi ujemanji v vrednosti nad 2 milijardi dolarjev iz industrije, so izhodišča za nadaljnje pospeševanje regionalnih naložb delovne sile.

Direktor posebnih projektov na MIT, Bill Bonvillian poudaril, da proizvodnja ni vedno sestavni del inovacijskega sistema in da so stopnje delovne udeležbe na zgodovinsko nizki ravni. Bonvillian je pojasnil, da je z umikom ameriške vlade od inovacij in v znanstveno utemeljene raziskave in razvoj sledil znanstvenemu administratorju Vannevar Bushvztrajanje pri znanosti kot »neskončni meji«. V obdobju Sputnika je bila Nasin proračunska spirala napajana z idejo o raziskovanju vesolja in izgradnji DAR
AR
Program PA, ki je spodbudil internet. Vendar so osemdeseta leta 1980. stoletja končala umik, in čeprav se je energetski izziv devetdesetih sčasoma razmahnil ARPA-E leta 2009 verjetno še ni pripeljal do enako temeljnega napredka kot DARPA-in projekt ARPANET. Ob tem je ARPA-E zagotovil približno 3 milijarde dolarjev sredstev za raziskave in razvoj za več kot 1,294 potencialno transformacijskih energetskih tehnoloških projektov in z 129 ustanovljenimi novimi podjetji.

Današnja napredna proizvodna doba s 16 proizvodnimi inštituti (Proizvodnja ZDA) je omogočila številne testne plošče, vendar brez širšega pristopa. Geopolitični dejavniki, kot so avtokratske vlade in kriza dobavne verige, so naredili proizvodnjo vreden razlog za združevanje, pravi Bonvillian, ki si predstavlja novo »razmišljajočo skupnost«. Toda kdo bi moral razmišljati? Akademiki? Delavci? Inženirji? Oblikovalci politike? Zdi se, da je odgovor: vse našteto.

Stroji prihodnosti so le nečloveški del te prihodnosti

Na simpoziju so sodelovali tudi strokovnjaki s ključnih industrijskih področij, ki bodo poganjala naslednjo generacijo proizvodnje. Profesor Duane Boning govoril o strojnem učenju v proizvodnji. Jarrod Goenzel, direktor, MIT Humanitarian Supply Chain Lab, je govoril o odpornih dobavnih verigah. Profesor Jesús del Alamo govoril o (slabem) upanju na prenovljeno vodilno vlogo ZDA na področju mikroelektronike. Profesor Zachary Cordero omenil, kako že leta 2015 virtualni vzlet in pristanek (VT
VT
OL) s SpaceXovo dvostopenjsko raketo za večkratno uporabo Falcon 9 začel preoblikovati stroške koristnega tovora v orbito in je temelj za začetek dobe vesoljske proizvodnje brez primere, ko bomo videli, da se kovina proizvaja na zahtevo v vesolju s pomočjo shuttleov v orbiti.

Profesor Yet-Ming Chiang poudaril, da svet potrebuje vsaj 100 teravatnih ur vgrajenega shranjevanja po 20 USD na kilovatno uro do leta 2050 z uporabo novih poceni kemijskih sredstev, da bi dosegli globoko dekarbonizacijo fosilne energije osnovne obremenitve. profesor Elsa Olivetti ugotovila, da podnebne zaveze podjetij dobivajo zagon, s pobudo za 100 % obnovljivo električno energijo RE100 zdaj pri 350 podjetjih je znanstveno utemeljena pobuda (SBTi) zdaj pri 2800 podjetjih ClimateAction100+ s 615 vlagatelji s 60 bilijoni dolarjev – in Net Zero Asset Managers Alliance zdaj ima 128 članov s 43 bilijoni dolarjev premoženja v upravljanju.

Nazadnje je plošča o povečanju proizvodnih zagonov (popolno razkritje: moderiral sem) raziskala prihodnost področja. Podjetnice Elise Strobach, soustanoviteljica in izvršna direktorica Materiali AeroShield, Natan Linder (izvršni direktor in soustanovitelj Tulip, predsednik in soustanovitelj Formulabs) in Martin Feldmann (izvršni direktor in soustanovitelj Vulkanske oblike) je ponazoril grunt delo in vrvež skaliranja. AeroShield (2019) uporablja aerogele za izolacijo oken s superizolacijskimi vložki (in povečanje učinkovitosti sončnih toplotnih celic). Tulip je prva operativna platforma za digitalno proizvodnjo in drugod. Formlabs je vodilni na področju namiznega 3D-tiskanja. Vulcan Forms želi biti merilo v množični proizvodnji kovinskih dodatkov. Profesor managementa MIT Charles Fine skiciral, kar vidi kot deset orodij za podjetniško skaliranje: (1) procesizacija, (2) profesionalizacija, (3) kulturizacija, (4) avtomatizacija, (5) segmentacija, (6) platformizacija, (7) sodelovanje, (8) Kapitalizacija, (9) Replikacija in (10) Evalvacija (pribijanje, skaliranje in jadranje), pri čemer je treba opozoriti, da zagonska podjetja za upravljanje proizvodnje in operacij začenjajo delati razliko na tem področju.

Metaverse, prosim, umaknite se prostovoljno. Proizvodnja je morda trenutno najbolj zanimivo področje inovacij, na katerega se je treba osredotočiti. Izzivi pri doseganju vitke proizvodnje se s povečanjem tehnoloških zmogljivosti niso zmanjšali, morda zato, ker imajo tehnologije preveč nerazvite uporabniške vmesnike, da bi ustrezale delovni sili. Od tod izvira izziv usposabljanja, ki duši proizvodne organizacije. Popravite to in smo tri korake naprej. V Walkerjevem spomeniku na MIT 6. maja je bilo otipljivo navdušenje. Mislim, da ni bilo samo navdušenje ob ponovnem osebnem zbiranju. Proizvodnja mora in bo spet na naslovnicah. Hart je potrdil, da je simpozij del večjega prizadevanja za združevanje proizvodne skupnosti na MIT in za raziskovanje koncepta novega centra, ki združuje fakulteto in študente z industrijo in vlado ter spodbuja drzen nov dnevni red.

Toda če se v tem desetletju začne nova industrijska doba, je to morda s sinergijo tehnologije in ljudi ter s politikami in organizacijami, ki spodbujajo usklajevanje poslovnih ciljev, razvoja delovne sile in inovacij, kot sta aditivna proizvodnja in avtomatizacija.

Tovarniške inovacije se pojavijo, ko se ljudje prilagajajo in ustvarjajo nove proizvodne procese, pri čemer uporabljajo kakršna koli sredstva, ki jih uporabljajo, napredna ali preprosta. Tehnologija je pogosto del tega, le redko pa sprožilec.