MIT profesoriai simpoziume sako, kad novatoriška gamyba reikalauja darbuotojų ir mašinų kartu

Šį dešimtmetį galime pamatyti naujos pramonės eros aušrą. Stebėtina, kad tai gali būti nepaisant to, o ne dėl sėkmingai įdiegtų išmaniųjų gamybos technologijų (kurių mes, be abejo, neturime). Sprendžiant iš praėjusios savaitės Gamyba @ MIT simpoziumas: 2022 ir vėliau1916 m. pastatytame stulbinančiai gražiame MIT Walker Memorial pastate, vis daugėja įrodymų, kad žmonių sinergija su mašinomis vykdoma gamyba yra daug svarbesnė inovacijoms, nei anksčiau suprato politikos formuotojai. Atsižvelgdamas į tai ir siekdamas skleisti žinią, atrodo, kad MIT atnaujina savo gamybos mokslinių tyrimų ir inovacijų pastangas itin svarbiu metu, keturis kartus sutelkdamas dėmesį į technologijas, darbo jėgos plėtrą, politikos pastangas ir inovacijas.

Atrinkta pramonininkų ir vyriausybės sprendimus priimančių asmenų auditorija (įspūdingai dalyvaujant JAV Gynybos departamentui) gavo precedento neturintį su MIT gamyba susijusių stipendijų spektrą – nuo ​​atsinaujinančių energijos šaltinių iki drožlių gamybos iki metalo priedų gamybos. Profesorius John Hart, renginio organizatorė, sakė: „Gamyba yra mūsų ekonomikos variklis, o mes stovime kryžkelėje tarp naujų gamybos technologijų pažadų ir didžiulių mūsų darbo jėgos poreikių, pramonės bazės ir inovacijų ekosistemos. Patirtis ir susidomėjimas gamyba apima institutą, todėl dabar pats laikas suburti MIT bendruomenę, kad suprastume, kaip šiuo kritiniu metu galime padaryti didžiausią poveikį. Simpoziume dalyvavo MIT ekspertai iš beveik visų disciplinų, norinčių dirbti kartu, vieni su kitais ir su vyriausybe, pramone ir kitais universitetais. Tikimės, kad tai tik daug didesnių, koordinuotų pastangų pradžia.

Renginio temų ir žinių platumas ir gylis leido suprasti, kad MIT pastangos gamyboje gali prilygti ankstesnių iniciatyvų, tokių kaip MIT energetikos iniciatyva. Galbūt simpoziumas numato tokį žingsnį arba jo dėstytojų susidomėjimą MIT gamybos pakėlimu iki tokio lygio. Tai būtų išmintinga. Gamyba atlieka daug svarbesnį vaidmenį ekonomikoje, nei ji gauna kreditą. Dėl klimato kaitos, geopolitinės rizikos ir technologinių pavojų, kylančių dėl pažangių, bet daugeliu atžvilgių neįgyvendinamų sprendimų, skirtų darbo jėgai, kurią reikia be galo treniruotis, kad ji prisitaikytų prie beviltiškos pramonės 4.0 technologijos, retai kada turėjome didesnį poreikį naujas augimo variklis.

MIT nėra vienintelė institucija, kuri deda tokias dideles gamybos pastangas. Kiti apima Kembridžo universiteto Gamybos institutą (JeiM) nuo 1998 m., The Georgia Tech Manufacturing Institute (GTMI) nuo 1991 m. ir Carnegie Mellon Gamybos ateities institutas 150 m. skyrė 2021 milijonų dolerių dotaciją iš Richardo Kingo Mellono fondo, kad 2016 m. iniciatyva būtų nuolatinė. Tačiau MIT gali būti ta vieta, kur šiuo svarbiausiu istorijos momentu gali susidaryti pati visapusiškiausia perspektyva. Taip yra dėl jos veiklos platumo ir didelės vertės, kai mokslo, inžinerijos, vadybos ir socialinių mokslų dėstytojų kompetencija susijungia ir sukuria nuoseklią viziją. Tai įprastas atvejis MIT, bet ne nemokamai, nes tam reikia didžiulio finansavimo.

Išleiskite beveik visą energiją, kad išsiaiškintumėte, kokia yra problema

Renginyje prof. Elsa Olivetti pakartojo Alberto Einšteino patarimą skirti 99 procentus laiko problemos nustatymui ir tik 1 procentą laiko sprendimui įgyvendinti. Ji kalbėjo apie tvarumo iššūkį, bet pritaikykime jį gamybai. Kokia problema? Pasak daugelio iš 34 kalbėtojų šiame MIT renginyje, vienu žodžiu, deindustrializacija, kuri išretino produktyviausią ekonomikos sektorių, pagrįstą prastai sumanytais darbo ekonomistų, susietų su politine valdžia, nuorodomis. MIT instituto profesorius Suzanne Berger priminė auditorijai, kad 1990 m. Harvardo Larry Summers suabejojo, ar JAV gamyba apskritai buvo reikalinga!

Neįrodydamas ypatingo supratimo apie technologijų vaidmenį visuomenėje, Summersas aklai pripažino automatizavimo faktą, kad „technologija leidžia pagaminti daug daugiau produkcijos su daug mažiau žmonių“, o tai jis, pavyzdžiui, daugelį metų ne kartą atstovavo. in Ekonominis ateities iššūkis: darbas (2014). Akivaizdu, kad pagrindiniame lygmenyje technologija palengvina efektyvesnę gamybą, dėl to neginčijama. Tačiau tokiam mąstymui būdinga nuostata, kad gamyba yra kažkaip prastesnis būdas užtikrinti augimą, nes augimas priklauso nuo paslaugų. Be to, šitaip tariant, tai užmaskuoja faktą, kad nors įprastas darbas yra automatizuotas, beveik visos visuomenės naujovės, ypač gamyboje, vis tiek įgyvendinamos žmonių, o ne mašinų. Pagrindiniai ekonomistai jau trisdešimt metų naudojasi šia trajektorija ir tai netampa tikra, nes jie atsisako įsitraukti į gamybos vidinę logiką.

Postindustrializmas turėjo daug tėvų, ypač Daniel Bell, ir buvo tiesiai pakraštyje, bet galiausiai suklydo. Jo išrastas linijinis modelis, rodantis, kad yra natūralus, nuo kelio priklausomas perėjimas nuo žemės ūkio prie gamybos ir galiausiai prie paslaugų, yra būtent toks prastas futuristinis pomėgis, pagrįstas paviršutiniškais stebėjimais, kurį turime išrauti per ateinantį dešimtmetį. Be kita ko, tai tragedija kaimo regionams (žr Amerikos kaimo deindustrializacija: ekonomikos restruktūrizavimas ir kaimo getas). Daugelis (ne visi) ekonomistų linkę nepastebėti, kad produktyvumas yra susietas ne tik su automatizavimu, o su žmogaus pastangomis koreguojant gamybos procesą, kurį papildo mašinos (žr. Padidintas liesas). Svarbu ne to, kas gaminama, kiekybė, o tai, kad visuomenė nuolat kuria kokybiškas naujoves, kurios nuolat keičia gamybos sektoriaus veiklos pobūdį. Galbūt laikas praleisti mažiau laiko skaičiuoklėse ir daugiau laiko praleisti gamyklose?

MIT 2013 m Gamyba inovacijų ekonomikoje (PIE) tyrimas paneigė beprotišką susižavėjimą paslaugomis, kaip nauju ekonomikos varikliu. Siekdama išanalizuoti, kaip inovacijos persikelia į rinką, PIE
PYRAGAS
Vietoj to tyrimas rekomendavo naujoves gamybos sistemas. Tai parodė, kaip gamyba veikia kaip inovacijų vieta ir kaip įgalinantis komercializuoti naujovių srautą iš Amerikos tyrimų laboratorijų, universitetų, viešųjų laboratorijų ir pramoninių MTEP įrenginių. Ji teigė, kad užuot atsisakiusi gamybos, Amerika turėtų pasimokyti iš Vokietijos ir Kinijos sėkmingų modelių, nesvarbu, ar tai būtų visos populiacijos darbo jėgos mokymas, ar didinimas subsidijomis, kad būtų pasiektas masinės gamybos platformos poveikis. Vis dėlto, nors PIE bent akimirkai atkreipė Kongreso supratimą, jis nesugebėjo sukelti platesnių politinių pokyčių.

Atvirai kalbant: problema, su kuria susiduriame, gali būti pernelyg tam tikrų socialinių ekonomistų bekraujiška analizė, o ne pati deindustrializacija, nes reiškinys galbūt niekada nebūtų įvykęs tokiu mastu, koks įvyko be jų tuščių skaičiuoklių, palengvinančių nuosmukį.

Naujosios Anglijos gamybos paveldas

Mokytojas Davidas Mindellas kalbėjo apie tai, kaip ankstyvieji Bostono pramonininkai gamybą laikė švelniu būdu didinti gerovę. Bostono gamybos įmonė1813 m. organizavo turtingas Bostono prekybininkas Francisas Cabotas Lowellas, bendradarbiaudamas su investuotojų grupe, vėliau žinoma kaip „Boston Associates“., valdė vieną pirmųjų gamyklų Amerikoje. Sukurta Waltham, Masačusetso valstijoje, medvilnės tekstilės gaminiams gaminti, gamykla panaudojo vandens energiją. Kitos gamyklos vietos buvo Lowell, Lawrence ir Mančesteris, NH. Viso to viduryje MIT buvo įkurta 1861 m. Po kelerių metų United Shoe Machinery gamykla, įkurta 1899 m. Beverlyje, Masačusetso valstijoje, monopolizavo avalynės mašinas.

Kai „Yankees“ pateko į Detroitą, o Henris Lelandas 1902 m. įkūrė „Cadillac“, ši pradinė trauka sukūrė Amerikos gamybos sistemą. Daug vėliau Maynard, MA įsikūrusi skaitmeninės įrangos korporacija (DEC), kompiuterių gigantė, įkurta 1957 m., aštuntajame dešimtmetyje puikiai pasižymėjo minikompiuteriais, o devintajame dešimtmetyje pristatė VAX ir Alpha sistemas, tačiau 1970 m. buvo įtraukta į Compaq. istorija byloja, kad Naujoji Anglija buvo deindustrializuota beveik taip pat veiksmingai – ir mes šiandien gyvename su tokiais padariniais. Tačiau Naujosios Anglijos gamybos pramonė ir toliau klestėjo kurdama naujas nišas, tokias kaip elektronika, farmacija, gynyba ir aviacija. Šiandien svarbiausios regioninės įmonės apima Bostono mokslinė, Šiuolaikiška, Hologika, „Bose“ korporacija, Bendroji dinamikos elektrinė valtis, Stanley Black & Decker, "Raytheon", Sikorsky, ir atsirandantys novatoriai, tokie kaip „Ginkgo Bioworks“ ir Darbastalio metalas. Apskaičiuota, kad gamyboje dirbančios darbo jėgos procentas sudaro apie 8 %, o tai, tiesa, yra šiek tiek mažesnis už JAV nacionalinį vidurkį (žr. Gamybos pėdsakas ir JAV gamybinių darbų svarba, 2015). Mindell atkreipė dėmesį, kad mūsų didžiausios idėjos išreiškiamos tuo, kaip mes gaminame dalykus.

Darbo jėga, technologijos ir politika – kokia tvarka jie svarbūs?

Benas ArmstrongasMIT pramonės našumo centro laikinasis vykdomasis direktorius ir mokslo darbuotojas pažymėjo, kad gamybos įmonėse, kuriose dirba mažiau nei 500 darbuotojų, iki šiol technologijos buvo pritaikytos žiauriai. Jis svarstė, ką su tuo daryti. Tiesą sakant, MIT darbo ateities tyrimas JAV pramonėje rado mažiau robotų nei tikėtasi. Profesorius Julie Shah, žymus socialinės robotikos mokslininkas, neseniai išleistos knygos bendraautoris Ko tikėtis, kai tikitės robotų: žmogaus ir roboto bendradarbiavimo ateitis, atkreipė dėmesį, kad žmonės, kurie supranta darbą, turi mokėti valdyti technologiją. Tai galioja nesvarbu, ar kalbame apie frezavimo stakles, ar apie robotus. Neveikianti gamykla nėra ideali, nes mašinos nekuria naujovių, o žmonės. Panašiai kaip pilotai pilotų kabinoje, žmonės turi unikalių privalumų struktūrizuodami ir nepamirškite restruktūrizavimo problemų. Profesorius Davidas Hardtas kalbėjo apie MIT nuolatinį pirmavimą gamybinio mokymo srityje, įgyjant magistro ir mikro magistro laipsnius pažangi gamyba ir dizainas su priedais už mišrų internetinį / vietoje studijų kelią.

Specialusis prezidento padėjėjas gamybos ir ekonominės plėtros klausimais, Elisabeth B. Reynolds tiesioginėje transliacijoje iš Sinsinačio, kur prezidentas paskelbė Programa „Additive Manufacturing Forward“ (AM Forward)., priminė, kad prezidentas Bidenas yra pokario prezidentas, turintis didžiausią akcijų paketą JAV gamybos atgimimui, ir jis taip pat skiria dolerius. Michaelas Brittas-Crane'as, vadovaujantis švietimo ir darbo jėgos plėtros pastangoms Gynybos sekretoriaus tyrimams ir inžinerijai biuro Manufacturing Technology (ManTech) komandoje, pabrėžė federalinę lyderystę kuriant gamybos darbo jėgą devyniuose DoD remiamuose gamybos inovacijų institutuose. Kaip jis pabrėžė: „Mūsų karo kovotojai negali jo naudoti, jei mūsų JAV gamintojai negali to padaryti“. Ankstesnės investicijos, pvz., 4.5 mlrd. USD, skirti DoD finansuojamiems institutams, kurių kryžminės rungtynės viršija 2 mlrd. USD iš pramonės, yra atspirties taškas tolesniam regioninių darbo jėgos investicijų paspartinimui.

MIT specialiųjų projektų direktorius, Bilas Bonvilianas pažymėjo, kad gamyba ne visada laikoma neatsiejama inovacijų sistemos dalimi ir kad darbo jėgos aktyvumas yra istorinėje žemumoje. Bonvillianas paaiškino, kad JAV vyriausybei atsitraukus nuo naujovių ir prie mokslu pagrįstų mokslinių tyrimų ir plėtros, vadovaujant mokslo administratoriui. Vannevaras Bušasprimygtinai reikalauja, kad mokslas būtų „begalinė riba“. „Sputnik“ eroje NASA biudžeto spiralė buvo paskatinta kosmoso tyrinėjimo ir DAR kūrimo idėjos.
AR
PA programa, kuri skatino internetą. Tačiau devintajame dešimtmetyje atsitraukimas buvo baigtas ir, nors 1980-ųjų energijos iššūkis galiausiai iškilo. ARPA-E 2009 m. jis, be abejo, dar nepasiekė tokios pat esminės pažangos kaip DARPA projektas ARPANET. Tai pasakius, ARPA-E skyrė maždaug 3 milijardus USD mokslinių tyrimų ir plėtros finansavimą daugiau nei 1,294 129 potencialiai transformuojantiems energijos technologijų projektams ir XNUMX naujoms įmonėms.

Šiuolaikinė pažangi gamybos era su 16 gamybos institutų (Gamyba JAV) leido naudoti daugybę bandymų lentų, bet ne platesnio požiūrio. Geopolitiniai veiksniai, tokie kaip autokratinės vyriausybės ir tiekimo grandinės krizė, padarė gamybą vertu priežastimi susitelkti, sako Bonvillianas, įsivaizduojantis naują „mąstančią bendruomenę“. Bet kas turėtų mąstyti? Akademikai? Darbininkai? Inžinieriai? Politikos formuotojai? Atrodo, kad atsakymas yra toks: visa tai, kas išdėstyta aukščiau.

Ateities mašinos yra tik nežmogiška tos ateities dalis

Simpoziume taip pat dalyvavo pagrindinių pramonės sričių, kurios paskatins naujos kartos gamybą, ekspertai. Profesorius Duane Kaulavimas kalbėjo apie mašininį mokymąsi gamyboje. Jarrodas GoenzelisMIT Humanitarinės tiekimo grandinės laboratorijos direktorius kalbėjo apie atsparias tiekimo grandines. Profesorius Jesús del Alamo kalbėjo apie (silpną) viltį atnaujinti JAV lyderystę mikroelektronikos srityje. Profesorius Zachary Cordero paminėjo, kaip jau 2015 m. virtualus kilimas ir tūpimas (VT
VT
OL) su daugkartine SpaceX dviejų pakopų raketa Sakalas 9 pradėjo keisti naudingųjų krovinių kainą į orbitą ir yra pagrindas precedento neturinčiam kosmoso gamybos amžiui, kai pamatysime, kad metalas pagal poreikį kosmose bus gaminamas orbitoje skriejančiais šaudyklėmis.

Profesorius Yet-Ming Chiang nurodė, kad pasauliui reikia mažiausiai 100 teravatvalandžių įrengtos saugyklos po 20 USD už kilovatvalandę iki 2050 m., naudojant naujas nebrangias chemines medžiagas, kad būtų visiškai pašalinta iškastinio kuro bazinės apkrovos energija. Profesorius Elsa Olivetti pažymėjo, kad įmonių klimato įsipareigojimai įgauna pagreitį, įgyvendinant iniciatyvą 100 % atsinaujinančios elektros energijos RE100 Šiuo metu mokslu pagrįsta iniciatyva apima 350 įmonių (SBTi) dabar 2800 įmonių ClimateAction100+ su 615 investuotojų su 60 trilijonų JAV dolerių ir Grynojo nulio turto valdytojų aljansas dabar turi 128 narius ir valdo 43 trilijonus dolerių turtą.

Galiausiai grupė apie gamybos pradedančių įmonių mastelį (visas atskleidimas: moderavau aš) nagrinėjo šios srities ateitį. Verslininkai Elise Strobach, viena iš įkūrėjų ir generalinė direktorė AeroShield medžiagos, Natan Linder (generalinis direktorius ir vienas iš įkūrėjų Tulip, pirmininkas ir vienas iš įkūrėjų Formulės) ir Martin Feldmann (generalinis direktorius ir vienas iš įkūrėjų Vulkano formos). AeroShield (2019) naudoja aerogelius, kad izoliuotų langus su izoliaciniais įdėklais (ir padidintų saulės šilumos elementų efektyvumą). „Tulip“ yra pagrindinė skaitmeninės gamybos ir ne tik gamybos operacijų platforma. „Formlabs“ yra stalinio 3D spausdinimo lyderis. „Vulcan Forms“ siekia būti metalo priedų masinės gamybos etalonu. MIT valdymo profesorius Charlesas gerai nubrėžė, kas, jo manymu, yra dešimt verslumo didinimo įrankių: (1) apdorojimas, (2) profesionalizavimas, (3) kultūrizavimas, (4) automatizavimas, (5) segmentavimas, (6) platforma, (7) bendradarbiavimas, (8) Didžiosios raidės, (9) replikacija ir (10) įvertinimas (prikalimas, mastelio keitimas ir išplaukimas), atkreipiant dėmesį į tai, kad gamybos ir operacijų valdymo įmonės pradeda keistis šioje srityje.

Metaverse, prašau pasitraukti savo noru. Gamyba yra bene įdomiausia inovacijų sritis, kuriai šiuo metu reikia sutelkti dėmesį. Iššūkiai, susiję su taupia gamyba, nesumažėjo didėjant technologinėms galimybėms, galbūt dėl ​​to, kad technologijos paprastai turi per mažai išvystytas vartotojo sąsajas, kad tilptų į darbo jėgą. Štai čia ir kyla mokymo iššūkis, kuris slopina gamybos organizacijas. Ištaisykite tai ir mes esame trys žingsniai priekyje. Gegužės 6 d. MIT vykusiame Walkerio memoriale buvo apčiuopiamas jaudulys. Nemanau, kad tai buvo tik jaudulys vėl susitikti asmeniškai. Gamyba turi ir vėl pateks į antraštes. Hartas patvirtino, kad simpoziumas yra dalis didesnių pastangų suburti MIT gamybinę bendruomenę ir ištirti naujo centro koncepciją, kuri suvienytų dėstytojus ir studentus su pramone ir vyriausybe bei skatina drąsią naują darbotvarkę.

Tačiau jei šį dešimtmetį išauš nauja pramonės era, tai gali nutikti dėl technologijų ir žmonių sinergijos bei politikos ir organizacijų, suderinančių paskatas tarp verslo tikslų, darbo jėgos plėtros ir inovacijų, tokių kaip priedų gamyba ir automatizavimas.

Gamyklos naujovės atsiranda, kai žmonės prisitaiko ir kuria naujus gamybos procesus, naudodami bet kokias priemones, pažangias ar paprastas. Technologijos dažnai yra jos dalis, bet retai sukelia.