Ką daryti, jei geriausios gamybos technologijos veiktų kartu?

Technologijų gausa formuoja gamybą ir toliau tai daro. Pagalvokite apie CNC apdirbimą, robotiką, 3D spausdinimą, robotiką, programinę įrangą, daiktų internetą (IoT), skaitmeninius dvynius, AI / AR ir fotoniką, kad būtų galima paminėti keletą svarbių. Tai, ką kiekvienas gali padaryti, yra nuostabu. Tačiau šios technologijos turi skirtingą kilmę, fizinę formą ir taikymo sritį – aparatinės įrangos, biologijos, medžiagų ar programinės įrangos atžvilgiu.

Pagalvokite apie tai ne tik kaip apie materialų skirtumą, bet kaip apie kalbos iššūkį. Kiekviena priklauso atskiroms kategorijoms, bet ne visi kalba apie visas. Netgi biologinės ar programinės įrangos mašinos ne visada bendrauja tarpusavyje. Mašinoms, esančioms parduotuvės aukšte, tai gali tapti problema.

Keletas gamybos technologijų atsirado universitetų laboratorijose, tokiose kaip MIT, Stanfordas, Kembridžo universitetas ar Carnegie Mellon, visose vietose, kuriose teigiama, kad jie žino komunikaciją. Nors kiti buvo sukurti pramonės MTTP, pavyzdžiui, Bell Labs, jie, suprantama, buvo labiau pritaikyti konkrečiam tikslui. Technika, turinti stebėtinai plačią taikomosios energijos sritį, atsirado iš karinių laboratorijų, tokių kaip Los Alamos, arba pelno nesiekiančios laboratorijos, tokios kaip CERN, netgi tokios akademijos kaip Kinijos mokslų akademija. Kai kurie iš jų atsirado bendradarbiaujant įvairiuose sektoriuose, pavyzdžiui, Vokietijos Fraunhoferio draugijoje. Šiais laikais dauguma technologijų yra pirmiau minėtų technologijų derinys, o jų veikimas priklauso nuo kibernetinių ir fizinių medžiagų visumos. Prieš amžių sukurtos technologijos vis dar randamos parduotuvių aukštuose. Tačiau, priešingai nei tuščios kalbos apie evoliuciją nuo 1.0 iki 4.0 kartų, jie gali egzistuoti kartu. Ar tai problema, jei kai kurie iš jų buvo sukurti dirbti su kitais, o kai kurie – dirbti patys?

Technologai viską apsunkina. Mes nesiekiame puikuotis, bet kalbame savo specialia kalba. Ar tu kalbi tech? Galbūt jūs šiek tiek šnekate, galbūt pakankamai, kad suprastumėte, bet yra daug technologijų kalbų. Akivaizdu, kad iš darbo biure yra programavimas. C++, „Python“ ar „Fortran“ išmokti reikia eonų, o jei atsiras geresnių, jie gali išnykti. Gamyboje kalbėjimas apie technologijas gali reikšti būti vedliu valdant pramonines mašinas arba valdant pramonės valdymo sistemas. Galbūt esate atkaklus CNC apdirbimo operatorius arba mėgstate valdyti robotus? Tai viskas gerai. Nes tada esi labai paklausus. Tačiau visuomenei būtų gerai, jei visi išmoktų valdyti robotus, 3D spausdintuvus, kompiuterius ar skaitmeninius dvynius. Kaip tai padaryti be kodavimo?

Modulinės ateities įsivaizdavimas

Padarykime minties eksperimentą. Įsivaizduokite, kad gamyba prasidėjo kaip LEGO. Turiu omenyje keičiamas plastikines plytas arba bet kokias modulines dalis, iš kurių galite statyti daiktus. Statykite bokštus, miestelius ar taksi. LEGO gali atrodyti paprasta, tačiau norint su jais kurti reikia motorinių įgūdžių, erdvinio suvokimo, samprotavimo, gebėjimo žaisti vaizduotę ir įvairių kitų įgūdžių. LEGO jau daugelį metų buvo MIT Media Lab kursų dalis. Ten yra LEGO robotikos kursas MIT atvirojo kurso programinė įranga buvo sukurta dar 2007 m. išaugo iš 20 metų trukusio LEGO bendradarbiavimo su Media Lab. Priklausau išdidžiajai AFOLS kategorijai, „suaugusiems LEGO gerbėjams“ (žr LEGO išskirtinis: AFOL mokė mus rimtai žiūrėti į suaugusius). Kai mano vaikai nustos žaisti su LEGO, aš turiu būti ta, kurią reikia nuvesti vakarienės. Svarbu tai, kad ką nors pastačius linksmybės nesibaigia. Galite toliau žaisti su tuo, ką sukūrėte, pritaikyti arba net sugriauti ir pradėti iš naujo. Labai svarbu pradėti iš naujo. LEGO entuziastai nieko nekenčia labiau nei suklijuotų detalių.

Dabar įsivaizduokite, kad pastatėte gamyklą tiesiog iš LEGO detalių. Ką tai reiškia? Pirma, tai reiškia, kad galite iš naujo sukonfigūruoti gamyklą po gabalo. Tai taip pat reiškia, kad nors sudėtingai gamyklai reikalingos specifikacijos ir planai, ją statant gali prisidėti kiekvienas. Nepatinka, kaip veikia CNC staklės? Sukurkite kitokį, mažesnį, didesnį. Įdėkite jį kitur, jei jums nepatinka, kur jį padėjote.

Aiškumo dėlei aš nesiūlau iš tikrųjų statyti LEGO gamyklos. Aš gerbiu už jo slypintį principą, kūrybinį polėkį. Sakau tai taip pat, kaip manau, kad vyriausybės tarnybos būtų kitokios, jei jas valdytų „Disney“. Įsivaizduokite „stebuklingą“ apyrankę, suteikiančią visišką prieigą prie visko, ką gali pasiūlyti vyriausybė, bet visur su besišypsančiais veidais. Dabar metafora nėra tiesioginė ir aš tikrai nenoriu, kad „Disney“ vadovautų vyriausybei.

Gamyba nėra kaip LEGO ar Disney. Mes nebėra vaikų darželyje (niekada nelankiau – kai kas sako, kad tai labai paaiškina mano žaismingumą), bet realybė tokia, kad technologijos nėra sukeičiamos ar sąveikaujančios – sakytume, tech speak. Šiais laikais populiaru mąstyti „pirmaisiais principais;“. Už tai turime padėkoti Elonui Muskui (žr Kodėl novatoriai, tokie kaip Elonas Muskas ir Jeffas Bezosas, naudojasi šia senovine problemų sprendimo technika). Pirmasis principas yra toks, kurio negalima išvesti iš jokios kitos prielaidos. Filosofai mėgsta pirmąjį principinį mąstymą. Pavyzdžiui, Dekartas teigė, kad jo išeities taškas buvo jo paties protas ("cogito ergo sum"). Šiais laikais mokslininkai garsėja tuo, kad mąsto pirmaisiais principais. Išskyrus, ar jie iš tikrųjų?

Nuo analogijų iki pirmųjų principų

Užteks mano analogijų. Mes įpratome mąstyti pagal analogiją, o ne pagal pirmuosius principus. Tai trumpinys. Tačiau kuriant mašinas analogija yra aklavietė, nes veda į vidutinybę. Užuot atstatę gamyklas nuo nulio, gamintojai dažnai imasi vadinamųjų „rudųjų laukų“ modernizavimo, o ne stato „plynus laukus“, kurie yra brangesni. Pramoninės technologijos yra vienas didelis naujų ir senų mechanizmų ir programinės įrangos tinklas, kuris vos susijungia. Stambūs gamintojai arba jų technologijų tiekėjai nori integruoti startuolių technologijas per susijungimus ir įsigijimus, o ne ką nors sugalvoti patys (remiantis atvirais komponentais) ar bendradarbiauti su pradedančiomis įmonėmis. „Stovėjimo ant milžinų pečių“ strategija arba „nugalėtojų rinkimas“ gana gerai veikia norint greitai pasiekti reikalų. Tačiau mes įsprauname save į kampą, jei prisiimame technologinių skolų.

Rašo JAV išmaniosios gamybos instituto CESMII ekosistemų ir darbo jėgos plėtros direktorius Conradas Leiva. 7 pirmieji principai, kurie prisideda prie protingos gamybos. Leiva nurodo saugumą, realaus laiko įžvalgas, aktyvias prietaisų skydelius, atvirumą, atsparumą, mastelį ir tvarumą. Problema ta, kad tai yra sąvokos, su kuriomis gali sutikti visi, bet jei mes nesunorminsime terminijos, neįpareigosime gamintojų imtis veiksmų ir nereguliuosime sąveikos, „bendrybė“ stebuklingai neįvyks.

Vietoj to turėtume pradėti nuo nulio; „Programomis“ pagrįsti metodai prasideda nuo naujos prielaidos. Kaip paaiškina pirmasis principas: „kas bando išspręsti problemą, turėtų turėti tam priemonių“. Norėdami tai padaryti, vietoj LEGO kaladėlių turime programėlių. Kas yra programa, o ne paprastas algoritmas, kuris pramonines darbo eigas paverčia procesu, kuriuo galima pasiekti verslo tikslą. Programėlės yra įdiegtos kompiuterio kodu, tačiau norint, kad jos veiktų kaip LEGO kaladėlės, šis kodas nėra būtinas reikalavimas, kad vartotojas jį suprastų. Programos gali būti iš anksto sukonfigūruotos, bet turi būti lengvai konfigūruojamos. Jie yra galinga skaičiuoklės versija su nuvilkimo sąsaja. Jei mokate valdyti mobilųjį telefoną, galite naudotis programėle, o jei galite žaisti kompiuterinius žaidimus, galite tapti programų kūrėju. Geros gamybos programos jungiamos prie mašinų, kad būtų galima atlikti realius darbus parduotuvės aukšte arba tiekimo grandinėje: užsakyti daiktus, instruktuoti darbus, stebėti kokybę ir gabenti produktus. Programos tai daro padidindamos darbuotojus, o ne juos pakeisdamos.

Ką galėtume pasiekti, jei aukščiausios gamybos technologijos veiktų kartu? Naudodami vadinamąją programine įranga pagrįstą gamybą, sukurtą ant keičiamos („suderinamos“) platformos, per kelias minutes galėtume pastatyti mikrofabrikus, kurie galėtų pagaminti pažangius produktus jūsų namuose, jūsų mokyklos gamybos vietoje, bendruomenėje ar darbo vietoje. Laukti? Tai jau yra. Analogas yra „FabLab“ tinklas, verpimasis iš Profesoriaus Neilas Gershenfeldasdirba MIT. Išskyrus atvejus, „FabLabs“ yra skirti tik tūkstančiams savanorių entuziastų.

Kalbu apie visos gamybos logikos pakeitimą, perėjimą prie modulinės platformos, valdomos vilkimo būdu. Kadangi žiniatinklio technologija pamažu skverbiasi į gamybą, mes ketiname išsiaiškinti, kas tai galėtų būti. Tačiau tai gali šiek tiek užtrukti, nes tai nėra naudinga visiems. O kas, jei įpareigotume, kad bet kuri parduotuvėje esanti technologija turi bendrauti su kitais. Lygiai taip pat būtų nepriimtina tylėti dalyvaujant žmonių, kurie bando mokytis kartu, grupėje. Bent jau bet kuri vyriausybės remiama technologija turėtų turėti sąveikią sąsają. Jei leidžiate viešuosius pinigus, sukurkite gamybą, kuria galėtų naudotis visi darbuotojai. Neklijuokite LEGO.