Inovativna proizvodnja zahtijeva radnike i strojeve u tandemu, kažu profesori MIT-a na simpoziju

Možda smo svjedoci svitanja nove industrijske ere u ovom desetljeću. Zapanjujuće, to bi moglo biti unatoč, a ne zbog uspješnog uvođenja pametnih proizvodnih tehnologija (koje mi, vjerojatno, nismo). Sudeći prema prošlotjednom Manufacturing @ MIT simpozij: 2022. i dalje, održanoj u MIT-ovoj zadivljujuće lijepoj zgradi Walker Memorial izgrađenoj 1916. godine, sve je više dokaza da je proizvodnja koju vode ljudi u sinergiji sa strojevima mnogo važnija za inovaciju nego što su kreatori politike ranije shvatili. S tom spoznajom i kako bi proširio poruku, čini se da MIT obnavlja svoja istraživanja u proizvodnji i inovacije u ključnom trenutku, s četverostrukim fokusom na tehnologiju, razvoj radne snage, političke napore i inovacije.

Odabrana publika industrijalaca i donositelja odluka u vladi (uz impresivnu prisutnost Ministarstva obrane SAD-a) iskusila je neviđeni niz stipendija MIT-a povezanih s proizvodnjom, od obnovljivih izvora energije, preko proizvodnje čipova, do proizvodnje metalnih aditiva. Profesor John Hart, organizator događaja, rekao je: „Proizvodnja je motor našeg gospodarstva i nalazimo se na raskrižju između obećanja novih proizvodnih tehnologija i strašnih potreba naše radne snage, industrijske baze i inovacijskog ekosustava. Stručnost i interes za proizvodnju obuhvaćaju institut, a sada je vrijeme da okupimo zajednicu MIT-a kako bismo shvatili kako možemo ostvariti najveći utjecaj u ovom kritičnom trenutku. Na simpoziju smo imali stručnjake s MIT-a iz gotovo svih disciplina željnih zajedničkog rada, jedni s drugima i s vladom, industrijom i drugim sveučilištima. Nadamo se da je ovo samo početak mnogo većeg, koordiniranog napora.”

Širina i dubina tema i stručnost na događaju dali su naslutiti da bi napori MIT-a u proizvodnji mogli odgovarati razmjerima prethodnih inicijativa kao što su MIT energetska inicijativa. Možda simpozij nagovještava takav potez, ili interes njegovog fakulteta za podizanje proizvodnje na MIT-u na takvu razinu. To bi bilo mudro. Proizvodnja igra daleko važniju ulogu u gospodarstvu nego što je zaslužna. Uz klimatske promjene, geopolitički rizik i tehnološke opasnosti zbog sudara naprednih, ali na mnogo načina neispravnih rješenja za radnu snagu od koje se traži da se beskrajno obučava kako bi se uklopila u beznadežnu tehnologiju industrije 4.0, rijetko kada smo imali veću potrebu za novi motor rasta.

MIT nije jedina institucija s tako jakim naporima u proizvodnji. Ostali uključuju Institut za proizvodnju Sveučilišta Cambridge (Ako M) od 1998., The Georgia Tech Manufacturing Institute (GTMI) od 1991. i Carnegie Mellon Institut za budućnost proizvodnje dodijelio je 150. donaciju od 2021 milijuna dolara od Zaklade Richarda King Mellona kako bi inicijativa iz 2016. postala trajna. Ali MIT bi mogao biti mjesto gdje je najopsežnija perspektiva najveća vjerojatnost da će se formirati u ovom ključnom trenutku u povijesti. To je zbog širine njezine djelatnosti i velike vrijednosti kada se raspršena izvrsnost profesora iz znanosti, inženjerstva, menadžmenta i društvenih znanosti udruži kako bi proizvela koherentnu viziju. To je redovita pojava na MIT-u, ali ne ona koja dolazi besplatno, jer zahtijeva ogromna sredstva za ostvarenje.

Potrošite gotovo svu energiju na otkrivanje u čemu je problem

Na događaju je prof. Elsa Olivetti ponovio je savjet Alberta Einsteina da 99 posto vremena provede identificirajući problem i samo 1 posto vremena implementirajući rješenje. Govorila je o izazovu održivosti, ali primijenimo ga na proizvodnju. U čemu je problem? Prema mnogima od 34 govornika na ovom događaju MIT-a, jednom riječju, deindustrijalizacija, koja je prorijedila najproduktivniji sektor gospodarstva na temelju loše osmišljenih prečaca od strane ekonomista rada vezanih za politički establišment. Profesor MIT instituta Suzanne Berger podsjetio publiku da je 1990-ih Harvard's Larry Summers upitan je li američka proizvodnja uopće bila potrebna!

Bez posebnog prikaza svog razumijevanja uloge tehnologije u društvu, Summers je slijepo prihvatio istinitost automatizacije da "tehnologija dopušta proizvodnju daleko većeg rezultata s mnogo manje ljudi", zabludu koju je više puta zastupao tijekom godina, na primjer u Ekonomski izazov budućnosti: radna mjesta (2014.). Jasno je da tehnologija na osnovnoj razini omogućuje učinkovitiju proizvodnju, to nije sporno. Međutim, takvo razmišljanje svojstveno je shvaćanju da je proizvodnja na neki način inferioran način za proizvodnju rasta jer rast leži u uslugama. Također, kada se ovako kaže, maskira činjenicu da, iako je rutinski rad automatiziran, gotovo sve inovacije u društvu, posebice u proizvodnji, ipak postižu ljudi, a ne strojevi. Ekonomisti glavne struje već su trideset godina na ovom kolovozu i to ne postaje istinitije jer se odbijaju baviti unutarnjom logikom proizvodnje.

Postindustrijalizam imao mnogo očeva, posebice Daniel Bell, i bio je na rubu, ali u konačnici u krivu. Njegov izumljeni linearni model koji sugerira da postoji prirodan prijelaz ovisan o putu iz poljoprivrede u proizvodnju, i naposljetku, na usluge, upravo je ona vrsta jadne futurističke sklonosti koja se temelji na površnim zapažanjima koju trebamo iskorijeniti u idućem desetljeću. Između ostalog, to je tragedija za ruralna područja (vidi Deindustrijalizacija ruralne Amerike: ekonomsko restrukturiranje i ruralni geto). Ono što mnogi (ne svi) ekonomisti obično propuštaju je da produktivnost nije vezana samo za automatizaciju, već uz ljudski trud koji prilagođava proizvodni proces pojačan strojevima (vidi Povećani Lean). Ono što je važno nije količina onoga što se proizvodi, već da društvo nastavlja proizvoditi kvalitetne inovacije koje mijenjaju prirodu onoga što proizvodni sektor radi. Možda vrijeme da provedete manje vremena u proračunskim tablicama, a više u tvornicama?

MIT-ov 2013 Proizvodnja u studiji Innovation Economy (PIE). opovrgnuo bezumnu fascinaciju uslugama kao novim pokretačem gospodarstva. Nastojeći analizirati kako se inovacija kreće na tržište, PIE
PITA
studija je umjesto toga preporučila inoviranje sustava proizvodnje. Pokazalo je kako proizvodnja djeluje kao mjesta inovacija i kao pokretači povećanja do komercijalizacije tijeka inovacija iz američkih istraživačkih laboratorija, sveučilišta, javnih laboratorija i industrijskih postrojenja za istraživanje i razvoj. Tvrdilo se da bi, umjesto odustajanja od proizvodnje, Amerika trebala učiti od njemačkih i kineskih uspješnih modela, bilo da se radi o obuci radne snage za cijelu populaciju ili o povećanju kroz subvencije kako bi se postigla platforma za masovnu proizvodnju. Međutim, koliko god je PIE na trenutak donio svijest Kongresu, nije uspio proizvesti širu političku promjenu.

Da budemo iskreni: problem s kojim se susrećemo mogla bi biti beskrvna analitika pretjerano sigurnih socijalnih ekonomista, više nego sama deindustrijalizacija, budući da se fenomen možda nikada ne bi dogodio u razmjerima kao što se dogodilo bez njihovih praznih proračunskih tablica koje su olakšale pad.

Manufacturing Heritage Nove Engleske

Profesor David Mindell govorio o tome kako su rani industrijalci Bostona vidjeli proizvodnju kao otmjen način povećanja bogatstva. Boston Manufacturing Company, koju je 1813. organizirao Francis Cabot Lowell, bogati bostonski trgovac, u partnerstvu sa grupom investitora kasnije poznatim kao Boston Associates, upravljao jednom od prvih tvornica u Americi. Zamišljena u Walthamu u Massachusettsu za proizvodnju pamučnog tekstila, tvornica je koristila vodu. Ostale lokacije mlina bile su Lowell, Lawrence i Manchester, NH. Usred svega toga 1861. osnovan je MIT. Nekoliko godina kasnije, tvornica United Shoe Machinery, osnovana 1899. u Beverlyju u Massachusettsu, monopolizirala je strojeve za cipele.

Dok su Yankeesi probijali put do Detroita, a Henry Leland suosnivao Cadillac 1902. godine, ovaj početni poticaj izgradio je američki sustav proizvodnje. Mnogo kasnije, Maynard, MA sa sjedištem u Digital Equipment Corporation (DEC), računalni div osnovan 1957., briljirao se u miniračunalima 1970-ih i predstavio VAX i Alpha sustave 1980-ih, ali je preklopljen u Compaq 1998. godine. priča kaže, Nova Engleska je gotovo jednako učinkovito deindustrijalizirana - i mi danas živimo s tim učincima. Ipak, proizvodna industrija Nove Engleske nastavila je napredovati kroz razvoj novih niša kao što su elektronika, farmaceutski proizvodi, obrana i zrakoplovstvo. Današnje regionalne tvrtke koje definiraju uključuju Boston Scientific, moderan, Hologični, Korporacija Bose, General Dynamics Električni brod, Stanley Black & Decker, Raytheon, Sikorsky, te inovatori u nastajanju kao npr Bioradio Ginkgo i Desktop Metal. Postotak radne snage zaposlene u proizvodnji procjenjuje se na oko 8% što je, doduše, nešto ispod nacionalnog prosjeka SAD-a (vidi Proizvodni otisak i važnost radnih mjesta u proizvodnji u SAD-u, 2015.). Mindell je istaknuo da se naše najveće ideje izražavaju u načinu na koji stvari stvaramo.

Radna snaga, tehnologija i politika – kojim su redoslijedom važni?

Ben Armstrong, privremeni izvršni direktor i istraživač u MIT-ovom Centru za industrijske performanse, istaknuo je da je među proizvodnim tvrtkama s manje od 500 zaposlenih do danas došlo do strašnog usvajanja tehnologije. Razmišljao je što učiniti u vezi s tim. Zapravo, Studija MIT Work of the Future pronašao manje robota u američkoj industriji nego što se očekivalo. Profesor Julie Shah, eminentni znanstvenik socijalne robotike, koautor nedavne knjige Što očekivati ​​kada očekujete robote: Budućnost suradnje čovjeka i robota, istaknuo je da ljudi koji razumiju posao moraju znati upravljati tehnologijom. To vrijedi bilo da govorimo o glodalicama ili robotima. Tvornica ugašenih svjetala nije idealna jer strojevi ne inoviraju, nego ljudi. Slično kao piloti u kokpitu, ljudi imaju jedinstvenu snagu u strukturiranju i ne treba zaboraviti u problemima restrukturiranja. Profesor David Hardt govorio je o kontinuiranom vodstvu MIT-a u obrazovanju u proizvodnji kroz magistarske i mikro magisterije u napredna proizvodnja i dizajn s dodacima za kombinirani online/onsite diplomski put.

Posebni pomoćnik predsjednika za proizvodni i gospodarski razvoj, Elisabeth B. Reynolds na live streamu iz Cincinnatija gdje je predsjednik najavio Program napredne proizvodnje aditiva (AM Forward)., podsjetio nas je da je predsjednik Biden poslijeratni predsjednik s najvećim udjelom u ponovnom oživljavanju američke proizvodnje i da iza toga također stavlja dolare. Michael Britt-Crane, koji vodi obrazovanje i razvoj radne snage u timu za tehnologiju proizvodnje (ManTech) u Uredu podtajnika obrane za istraživanje i inženjering, istaknuo je savezno vodstvo u razvoju radne snage u proizvodnji u devet proizvodnih inovacijskih instituta koje sponzorira Ministarstvo odbrane. Kako je istaknuo: "Naši borci ga ne mogu koristiti ako ga naši američki proizvođači ne mogu napraviti." Prethodna ulaganja, kao što je 4.5 milijardi dolara dodijeljenih institutima financiranim od strane Ministarstva obrane, s više od 2 milijarde dolara iz industrije, polazište su za daljnje ubrzanje regionalnih ulaganja u radnu snagu.

Direktor posebnih projekata na MIT-u, Bill Bonvillian istaknuo je da se proizvodnja ne smatra uvijek sastavnim dijelom inovacijskog sustava i da su stope sudjelovanja radne snage na povijesno niskim razinama. Bonvillian je objasnio da se s povlačenjem američke vlade od inovacija u znanstveno utemeljeno istraživanje i razvoj nakon znanstvenog administratora Vannevard BushInzistiranje na znanosti kao “beskrajnoj granici”. U eri Sputnjika, NASA-in je proračun potaknut idejom istraživanja svemira i izgradnje DAR-a
AR
PA program, koji je potaknuo internet. Međutim, 1980-e dovršile su povlačenje, i iako se energetski izazov 1990-ih na kraju pojavio ARPA-E u 2009., vjerojatno još nije doveo do jednako temeljnog napretka kao DARPA-in ARPANET projekt. Rekavši to, ARPA-E je osigurao oko 3 milijarde dolara u financiranju istraživanja i razvoja za više od 1,294 potencijalno transformacijskih energetskih tehnoloških projekata i sa 129 novih tvrtki koje su osnovane.

Današnja napredna proizvodna era sa 16 proizvodnih instituta (Proizvodnja u SAD -u) omogućio je mnoštvo testnih ploča, ali ne i širi pristup. Geopolitički pokretači kao što su autokratske vlade i kriza lanca opskrbe, učinili su proizvodnju vrijednim razlogom za okupljanje, kaže Bonvillian, koji zamišlja novu "zajednicu koja razmišlja". Ali tko bi trebao razmišljati? Akademici? Radnici? Inženjeri? Kreatori politike? Čini se da je odgovor: sve navedeno.

Strojevi budućnosti samo su neljudski dio te budućnosti

Na simpoziju su također sudjelovali stručnjaci iz ključnih industrijskih područja koja će pokretati sljedeću generaciju proizvodnje. Profesor Duane Boning govorio o strojnom učenju u proizvodnji. Jarrod Goenzel, direktor, MIT Humanitarian Supply Chain Lab, govorio je o otpornim lancima opskrbe. Profesor Isus del Alamo govorio o (slabi) nadi u obnovljeno vodstvo SAD-a u mikroelektronici. Profesor Zachary Cordero spomenuo kako je već 2015. virtualno polijetanje i slijetanje (VT
VT
OL) sa SpaceX-ovom dvostupanjskom raketom za višekratnu upotrebu Falcon 9 počeo pretvarati trošak korisnog tereta u orbitu, i temelj je za zoru neviđenog doba svemirske proizvodnje u kojem ćemo vidjeti metal koji se proizvodi na zahtjev u svemiru pomoću shuttlea u orbiti.

Profesor Yet-Ming Chiang istaknuo da je svijetu potrebno najmanje 100 teravat-sati instalirane pohrane na 20 USD po kilovatsatu do 2050. koristeći nove jeftine kemije kako bi se postigla duboka dekarbonizacija fosilne energije osnovnog opterećenja. Profesor Elsa Olivetti primijetio je da korporativne klimatske obveze dobivaju zamah, s inicijativom 100% obnovljive električne energije RE100 sada u 350 tvrtki, znanstveno utemeljena inicijativa cilja (SBTi) sada u 2800 tvrtki ClimateAction100+ sa 615 ulagača sa 60 bilijuna dolara – i Net Zero Asset Managers Alliance sada ima 128 članova s ​​imovinom od 43 bilijuna dolara pod upravljanjem.

Na kraju, panel o skaliranju proizvodnih startupa (potpuno otkrivanje: moderirao sam ja) istraživao je budućnost polja. Poduzetnice Elise Strobach, suosnivač i izvršni direktor tvrtke AeroShield materijali, Natan Linder (izvršni direktor i suosnivač Lala, predsjednik i suosnivač formlabs), i Martin Feldmann (izvršni direktor i suosnivač Vulkanski oblici) ilustrirao je rad i užurbanost skaliranja. AeroShield (2019.) koristi aerogele za izolaciju prozora sa superizolacijskim umetcima (i povećava učinkovitost solarnih toplinskih ćelija). Tulip je prva operativna platforma za digitalnu proizvodnju i šire. Formlabs je lider u stolnom 3D ispisu. Vulcan Forms ima za cilj biti mjerilo u masovnoj proizvodnji metalnih aditiva. Profesor menadžmenta na MIT-u Charles Fine skicirao je ono što vidi kao deset alata za poduzetničko skaliranje: (1) Procesifikacija, (2) Profesionalizacija, (3) Kulturalizacija, (4) Automatizacija, (5) Segmentacija, (6) Platformizacija, (7) Suradnja, (8) Kapitalizacija, (9) Replikacija i (10) Evaluacija (zabijanje, skaliranje i jedrenje), uz napomenu da startupi za upravljanje proizvodnjom i operacijama počinju činiti razliku na terenu.

Metaverse, molim vas, dobrovoljno se udaljite. Proizvodnja je možda najzanimljivije područje inovacija na koje se trenutno treba usredotočiti. Izazovi postizanja vitke proizvodnje nisu se smanjili s povećanjem tehnoloških sposobnosti, možda zato što tehnologije obično imaju previše nerazvijena korisnička sučelja da bi odgovarale radnoj snazi. Odatle potječe izazov obuke koji guši proizvodne organizacije. Popravite to i mi smo tri koraka ispred. U Walkerovom memorijalu na MIT-u 6. svibnja vladalo je opipljivo uzbuđenje. Mislim da to nije bilo samo uzbuđenje zbog ponovnog osobnog okupljanja. Proizvodnja mora, i opet će biti na naslovnicama. Hart je potvrdio da je simpozij dio većeg napora da se okupi proizvodna zajednica na MIT-u i da se istraži koncept novog centra koji ujedinjuje profesore i studente s industrijom i vladom, te promiče hrabru novu agendu.

Ali ako ovo desetljeće osvane nova industrijska era, to bi moglo biti kroz sinergiju tehnologije i ljudi, te kroz politike i organizacije koje usklađuju poticaje s poslovnim ciljevima, razvojem radne snage i inovacijama kao što su aditivna proizvodnja i automatizacija.

Tvorničke inovacije nastaju kada se ljudi prilagode i kreiraju nove proizvodne procese, koristeći bilo koja sredstva koja se koriste, napredna ili jednostavna. Tehnologija je često dio toga, ali rijetko okidač.