Pomanjkanje delovne sile ubija ameriško proizvodnjo. Evo, kako ga lahko umetna inteligenca oživi.

Ameriška proizvodnja je pripravljena na pomemben ponoven razcvet. Polom v dobavni verigi, ki ga je povzročila pandemija, je pokazal šibkost prevelike odvisnosti od dolge dobavne verige, zlasti tiste zunaj ZDA.

Poleg tega so naraščajoče napetosti s Kitajsko povzročile, da so ZDA podvomile o odvisnosti gospodarskega uspeha od kitajske proizvodnje. Ta vprašanja so spremenila zavezo ameriških proizvodnih podjetij, da bodo gradila lokalno.

Težava je v tem, da ameriški proizvodnji kritično primanjkuje delovne sile, ki jo potrebuje za poganjanje te revolucije. Preprosto ni dovolj kvalificiranih delavcev, ki bi opravljali delo, niti dovolj nekvalificiranih delavcev, ki bi se bili pripravljeni učiti.

Vendar je nujnost resnično mati izuma. Pomanjkanje delovne sile v proizvodnji je utrlo pot za široko uporabo nekaterih zelo vznemirljivih inovacij na področju umetne inteligence v proizvodnji. Ti dogodki so tako močni, da McKinskey napoveduje, da jih bodo nekaj ustvarili 3.7 bilijon dolarjev v vrednosti s 2025.

Toda preden se lotimo tega, si na hitro oglejmo krizo dela, ki spodbuja revolucijo.

Evo, kako hud je problem dela v ameriški proizvodnji

Tudi če bi bil vsak kvalificirani delavec v Ameriki zaposlen, bi še vedno obstajali 35 % več nezasedenih delovnih mest v sektorju proizvodnje trajnih dobrin kot kvalificirani delavci, ki jih lahko zapolnijo. Deloitte napoveduje pomanjkanje več kot dveh milijonov ameriških delavcev v proizvodnji do leta 2030, kar predstavlja oportunitetni strošek v višini 1 bilijona dolarjev na leto.

Če ne bo nadzorovano, se bodo stvari verjetno poslabšale, ne izboljšale. Nekaj ​​jih je še 40 milijonov Baby Boomov v delovni sili—približno 25 % celotne delovne sile, od katerih jih je veliko v proizvodnih vlogah »stare šole«. Ko se Boomerji upokojijo, se mlajši delavci izogibajo delovnim mestom v proizvodnji v korist tehnologije, zdravstvenega varstva in drugih priložnosti, kjer so delovni pogoji in plačila privlačnejši.

Združene države bi lahko hitro povečale priseljevanje iz držav, kjer si delavci želijo dobiti ameriško zaposlitev, vendar to prinaša svoje izzive in bi zahtevalo več političnega čarovništva, kot si lahko predstavljam. Poleg tega so delodajalci morda previdni pri usposabljanju nove kvalificirane delovne sile samo zato, da bodo med naslednjim zaprtjem znova videli, da se njihovo poslovanje zapre.

Da bi se stroji še naprej vrteli, morajo ameriški proizvajalci najti alternative človeškemu delu.

Umetna inteligenca je lahko velik del rešitve za pomanjkanje delovne sile

Del rešitve tega problema, kar ni presenetljivo, je umetna inteligenca. Kot pri drugih panogah je neizogibno, da bo številna prej človeška delovna mesta zamenjala umetna inteligenca. Toda namesto skrbi delovna mesta, ogrožena zaradi umetne inteligence, bi morali v tem primeru razmišljati o tem, kako lahko umetna inteligenca pomaga ohranjati delovanje vaših operacij in zaposlenost vašega osebja.

Tukaj je le nekaj načinov, kako bo umetna inteligenca v proizvodnji pomagala ublažiti pomanjkanje delovne sile in spremenila način izdelave izdelkov na tleh ZDA:

Robotska avtomatizacija

Roboti se že desetletja uporabljajo na področjih, kot sta avtomobilska proizvodnja in jeklarna, kjer izvajajo ponavljajoče se proizvodne talne operacije, kot sta dvigovanje težkih predmetov in varjenje spojev. Vendar so bili ti običajni roboti zasnovani samo za izvajanje zelo ozko definiranih nalog v izjemno predvidljivih okoliščinah.

Danes aplikacije umetne inteligence, kot je Siemens Simatic nevronska procesna enota omogočajo robotskim rokam prijemanje in upravljanje predmetov ne glede na njihovo usmerjenost, hitrost ali postavitev. To pomeni, da je mogoče robote in »sobote« (robotske pomočnike, zasnovane za delo skupaj z ljudmi) usposobiti za opravljanje najrazličnejših del na tekočem traku, tako kot to počnejo ljudje. Medtem lahko avtonomno vodena vozila (AGV), oborožena s funkcijami umetne inteligence, kot so kartiranje, zaznavanje površinskih anomalij in tehnologija za izogibanje predmetom, prevažajo dele in končne izdelke skozi skladišča in tovarniške prostore namesto nakladalnih ekip in operaterjev viličarjev.

Skupaj lahko te robotske inovacije, ki jih poganja AI, prihranijo vsaj 75 % stroškov dela samo z uporabo ljudi, omogoči 24-urno neprekinjeno proizvodnjo in pomaga preprečiti poškodbe zaradi nevarnosti na tekočem traku, ravnanja s težkimi materiali in ponavljajočih se gibov. Ni čudno, da sodobna robotika že poganja a preobrat proizvodnega bogastva v mestih, kot sta Singapur in Južna Koreja. Zakaj ne bi enako storili v Združenih državah?

Aditivna proizvodnja

Drugo področje, kjer umetna inteligenca pomaga ublažiti pomanjkanje delovne sile v proizvodnji, je 3D-tiskanje. V skladu s konvencionalnim pristopom morajo visoko usposobljeni oblikovalci in inženirji izkoristiti dolgoletne izkušnje in pristop »najboljšega ugibanja«, da pridejo do najboljše oblikovalske rešitve. Toda umetna inteligenca zdaj omogoča hiter, generativen pristop k razvoju kompleksnih in visoko optimiziranih oblikovalskih rešitev, ki jih je mogoče hitro izdelati s 3D-tiskanjem.

Strojno učenje v sistemih programske opreme, kot je Autodeskov Netfabb, na primer proizvajalcem omogoča vhodne konstrukcijske parametre in zahtevajte najučinkovitejše, najučinkovitejše in izdelljive možnosti. Ko je dizajn izbran, ga uporabi AI podjetij, kot je NNAISENCE nevronske mreže in digitalni dvojčki predvideti, spremljati in odpraviti napake v procesu aditivne proizvodnje, kar pomaga preprečiti drage zamude in napake. Uporabiti je mogoče celo programsko opremo AI, kot je Alchemite podjetja Intellegens predstavljajte si nove in eksotične materiale primeren za posebne potrebe proizvodnje in uporabe izdelka.

Če bi vse te neverjetno zapletene funkcije opravljali samo ljudje, bi bile potrebne veliko večje skupine visoko usposobljenih inženirjev in oblikovalcev, kar bi pogosto povzročilo slabše rezultate.

Vizija stroja

Ko si predstavljate proizvodno tekočo linijo, si verjetno najprej zamislite tekoči trak izdelkov, ki se premikajo od ene postaje do druge, nakar človeški delavci pregledujejo izdelke, medtem ko se ti premikajo. V večini proizvodnih okolij to res ni daleč od resnice. Gre za ponavljajoče se, delovno intenzivno delo, ki je nagnjeno k napakam, vendar je bistveno za proces zagotavljanja kakovosti.

Vnesite Avtonomni strojni vid (AMV), ki ga vodijo podjetja AI, kot sta Inspekto in Matroid. Z uporabo kamer in umetne inteligence, ki prepoznavajo obliko, orientacijo in stanje izdelkov na tekočem traku v različnih svetlobnih pogojih, lahko sistemi AMV štejejo in sledijo predmetom, opazijo napake in ustrezno razvrstijo izdelke med dirkanjem. To odpravlja večino potrebe po človeških očeh in rokah v procesu zagotavljanja kakovosti.

Strojni vid se lahko uporablja tudi za podporo pri pakiranju, paletizaciji in nakladanju tovora, kar prihrani delo, čas in denar. Rešitve podjetij, kot sta RobitIQ in Spiroflow, lahko na primer določijo optimalno metodo paletiranja, nakar robotska roka samodejno prime in postavi kartone na palete.

Optimizacija proizvodnje

Ko se proizvodni stroji pokvarijo, so pogosto potrebni specializirani agenti za analizo in popravila, ki jih pogosto pošlje proizvajalec, kar stane čas in denar. Ne samo, da se lahko AI ponudnikov, kot sta Vanti in 3DS, uporablja za spremljanje obrabe strojev in kalupov, tako da je mogoče preventivno vzdrževanje načrtovati za optimalen čas, ampak lahko tudi spremlja temperaturo, vlažnost in odstopanja med delovanjem za različne izdelke in materiale, tako da proizvodne stroje je mogoče optimizirati glede na trenutne razmere.

Ko gre kaj narobe, lahko AI analizira vse možne razloge in predlaga najbolj verjeten potek ukrepanja. To je nekaj, kar lahko v večini tovarn naredi le zelo izkušen vzdrževalec.

Vendar ne gre samo za vzdrževanje in nadzor nad škodo. Oblačni in robni sistemi, ki jih poganja umetna inteligenca, kot sta Brilliant Manufacturing Suite družbe GE in Mindsphere podjetja Siemens, si prizadevajo za povezovanje in upravljanje celotnega proizvodnega procesa od konca do konca, od zasnove do načrtovanja povpraševanja in popisa materiala, do porabe energije do zaključne logistike.

Potreba po AI v proizvodnji je še večja, kot si mislite

Predstavljajte si antropomorfne robote s tako širokim razponom fizičnih funkcij in prilagodljivostjo, ki jo poganja umetna inteligenca, da bodo sposobni opravljati skoraj vsa ročna dela, ki jih ljudje trenutno lahko opravljajo. Ko se to zgodi, kakšna bo razlika med stroški dela v državah v razvoju kot konkurenčna prednost? Proizvajalcem, ki jih poganja AI, ne bo treba zaposliti in usposobiti skoraj toliko delavcev. Manj jih bo skrbelo naslednja pandemija in zaprtje. Izognili se bodo številnim izzivom enega samega vira, ki so se pojavili skupaj z našo trenutno krizo upravljanja dobavne verige. In veliko več.

Ker so sistemi umetne inteligence izpostavljeni vse več in več podatkov, se bodo nenehno izboljševali in ustvarjali učinek vztrajnika, ki bo te izloči iz posla če zamudiš vlak. Vendar pa ima ta revolucija tudi edinstveno moč, da popolnoma pomladi ameriško proizvodnjo in jo morda celo znova naredi med najbolj konkurenčnimi na svetu.

Proizvodna revolucija umetne inteligence se dogaja prav zdaj, ne na neki nepredstavljivi točki na obzorju. Ta kriza dela ni mimobežna nadloga. Je del nove poslovne krajine, ki bi jo morali pričakovati v prihodnjih letih. Proizvajalci, ki postavljajo AI kot ključno gonilo njihovega uspeha bo koristil v našem trenutnem desetletju.

Če vas zanima, kako umetna inteligenca določa zmagovalce in poražence v poslu in kako lahko izkoristite umetno inteligenco v korist svoje organizacije, vas spodbujam, da ostanete z nami. Pišem (skoraj) izključno o tem, kako lahko višji vodstveni delavci, člani uprav in drugi poslovni voditelji učinkovito uporabljajo AI. Lahko preberete pretekle članke in ste obveščeni o novih s klikom na gumb »Sledi« tukaj.