Što ako su vrhunske tehnologije u proizvodnji radile zajedno?

Mnoštvo tehnologija oblikuje proizvodnju i nastavlja to činiti. Razmislite o CNC obradi, robotici, 3D ispisu, robotici, softveru, Internetu stvari (IoT), digitalnim blizancima, AI/AR i fotonici, samo da spomenemo neke važne. Ono što svatko može učiniti je nevjerojatno. No, te tehnologije imaju različito podrijetlo, fizički oblik i opseg – u smislu hardvera, biologije, materijala ili softvera.

Razmišljajte o tome ne samo kao o materijalnoj razlici već kao o izazovu jezika. Svaka spada u zasebne kategorije, ali ne govore svi sve. Čak i biološki ili softverski strojevi ne komuniciraju uvijek međusobno. Za strojeve u radnji to može postati problem.

Nekoliko proizvodnih tehnologija proizašlo je iz sveučilišnih laboratorija, kao što su MIT, Stanford, University of Cambridge ili Carnegie Mellon, sva mjesta koja tvrde da poznaju komunikaciju. Dok su druge razvijene od strane industrijskih istraživanja i razvoja, kao što je Bell Labs, razumljivo više primijenjene na određenu svrhu. Tehnologija s iznenađujuće širokim opsegom za primijenjenu energiju izašla je iz vojnih laboratorija poput Los Alamos, ili neprofitne laboratorije kao što je CERN, čak i akademije poput Kineske akademije znanosti. Neki su se pojavili kao zajednički napori u različitim sektorima, kao što je njemačko društvo Fraunhofer. Danas je većina tehnologija mješavina gore navedenog, oslanjajući se na cyber-fizički skup materijala za rad. Tehnologije razvijene prije mnogo godina još uvijek se nalaze u trgovinama. Međutim, suprotno praznim pričama o insceniranoj evoluciji od 1.0 do 4.0 generacije, oni mogu koegzistirati. Je li problem ako su neki od njih dizajnirani za rad s drugima, a neki su dizajnirani da rade sami?

Tehnolozi kompliciraju stvari. Ne pokušavamo se pokazati, ali govorimo vlastitim specijalističkim jezikom. Govorite li tehnologijom? Možda govorite malo, dovoljno da se snađete, ali postoji mnogo tehnoloških jezika. Ono očito iz uredskog rada je programiranje. C++, Python ili Fortran, svaki od njih treba eonima da se nauči, a ako se pojave bolji, mogu izumrijeti. U proizvodnji, govorna tehnologija može značiti biti čarobnjak za upravljanje industrijskim strojevima ili svladavanje industrijskih kontrolnih sustava. Možda ste tvrdoglavi operater CNC obrade ili volite upravljati robotima? To je sve dobro. Jer ste tada vrlo traženi. Ali bilo bi dobro za društvo kada bi svi naučili upravljati robotima, 3D printerima, računalima ili digitalnim blizancima. Kako to učiniti bez kodiranja?

Zamišljajući modularnu budućnost

Napravimo misaoni eksperiment. Zamislite da je proizvodnja započela kao LEGO. Mislim na zamjenjive plastične cigle ili bilo koje modularne dijelove od kojih možete graditi stvari. Izgradite kule, gradove ili taksije. LEGO može izgledati jednostavno, ali gradnja s njima zahtijeva motoričke vještine, prostornu svijest, rasuđivanje, sposobnost uključivanja u maštovitu igru ​​i razne druge vještine. LEGO je već godinama dio tečajeva u MIT Media Labu. Tamo je Tečaj LEGO robotike na MIT open Courseware razvijen je još 2007. Mindstorms, sustav robotskih izuma koji je revolucionirao LEGO komplete za konstrukciju, izrasla je iz LEGO-ove 20-godišnje suradnje s Media Labom. Pripadam ponosnoj kategoriji AFOLS-a, “odraslih obožavatelja LEGO-a” (vidi LEGO ekskluzivno: AFOL-ovi su nas naučili da odrasle shvaćamo ozbiljno). Kad se moja djeca prestanu igrati s LEGO-om, ja sam taj koji mora biti doveden na večeru. Važno je da nakon što ste nešto izgradili, zabava nije gotova. Možete se nastaviti igrati s onim što ste izgradili, prilagoditi ga ili čak srušiti i početi ispočetka. Početi iznova je ključno. Ne postoji ništa što LEGO ljubitelji mrze više od zalijepljenih komada.

Sada zamislite da ste izgradili tvornicu jednostavno od LEGO dijelova. Što to znači? Kao prvo, to znači da svoju tvornicu možete rekonfigurirati dio po dio. To također znači da, iako složena tvornica zahtijeva specifikacije i planove, svatko može sudjelovati u njenoj izgradnji. Ne sviđa vam se način rada CNC strojeva? Napravite drugačiji, manji, veći. Stavite ga negdje drugdje ako vam se ne sviđa gdje ste ga stavili.

Radi jasnoće, ne predlažem da se zapravo izgradi tvornica u LEGO-u. To je princip koji stoji iza toga, kreativni potisak, koji poštujem. Ovo govorim na isti način na koji osjećam da bi državne službe bile drugačije da ih vodi Disney. Zamislite "čarobnu" narukvicu koja vam daje potpuni pristup svemu što vlada može ponuditi, ali s nasmijanim licima posvuda. Sada, metafora nije doslovna i ne želim zapravo da Disney vodi vladu.

Proizvodnja nije kao LEGO ili Disney. Više nismo u vrtiću (nikad nisam išao – što neki kažu da objašnjava dosta moje razigranosti), ali realnost je da tehnologije nisu zamjenjive niti interoperabilne – rekli bismo u tehničkom govoru. Ovih dana popularno je razmišljati u terminima "prvih principa;". Za to moramo zahvaliti Elonu Musku (vidi Zašto inovatori poput Elona Muska i Jeffa Bezosa prihvaćaju ovu drevnu tehniku ​​rješavanja problema). Prvi princip je onaj koji se ne može izvesti iz bilo koje druge pretpostavke. Filozofi vole prvo principijelno razmišljanje. Descartes je, na primjer, rekao da je njegova polazna točka da njegov vlastiti um postoji (“cogito ergo sum”). Danas, u moderno doba, znanstvenici su poznati po razmišljanju u prvim principima. Osim, zar zapravo?

Od analogija do prvih principa

Dosta s mojim analogijama. Navikli smo razmišljati po analogiji umjesto prema prvim principima. To je stenografija. Međutim, kada se prave strojevi, analogija je slijepa ulica jer vodi u prosječnost. Umjesto obnove tvornica od nule, proizvođači često pribjegavaju rekonstrukciji takozvanih "brownfieldova" za razliku od izgradnje "greenfielda" koji su skuplji. Industrijska tehnologija jedna je velika mreža novih i starih strojeva i softvera koji se jedva spajaju. Veliki proizvođači ili njihovi dobavljači tehnologije radije integriraju startup tehnologije putem M&A umjesto da sami izmisle nešto (na temelju otvorenih komponenti) ili u partnerstvu sa startupima. Strategija "stajanja na ramenima divova" ili "biranja pobjednika" prilično dobro funkcionira za brzo postizanje stvari. Međutim, sami sebe svlačimo u kut ako navučemo tehnološki dug.

Conrad Leiva, direktor razvoja ekosustava i radne snage u CESMII-u, piše američki institut za pametnu proizvodnju 7 prvih principa koji doprinose pametnoj proizvodnji. Leiva navodi sigurnost, uvide u stvarnom vremenu, proaktivne nadzorne ploče, otvorenost, otpornost, skalabilnost i održivost. Problem je što su to koncepti s kojima se svatko može složiti, ali ako ne standardiziramo terminologiju, ne posvetimo proizvođače akcijama i reguliramo interakcije, "zajedništvo" se neće magično dogoditi.

Umjesto toga, trebali bismo početi od nule; Pristupi temeljeni na "aplikaciji" počinju iz nove premise. Kao što prvo načelo objašnjava: “tko pokušava riješiti problem trebao bi imati sredstva za to.” Da bismo to postigli, umjesto LEGO kockica, imamo aplikacije. Što je aplikacija nego jednostavan algoritam koji pretvara industrijske radne tijekove u proces koji može postići poslovni cilj. Aplikacije su implementirane u računalni kod, ali da bi funkcionirale kao LEGO kocke, ovaj kod nije neophodan zahtjev za razumijevanje korisnika. Aplikacije mogu biti unaprijed konfigurirane, ali bi se trebale lako konfigurirati. Oni su moćna verzija proračunske tablice s sučeljem povuci i ispusti. Ako možete upravljati mobitelom, možete koristiti aplikaciju, a ako možete igrati računalne igrice, možete postati programer aplikacije. Dobre proizvodne aplikacije povezuju se sa strojevima za obavljanje poslova u stvarnom svijetu u radnji ili u lancu opskrbe: naručivanje stvari, davanje instrukcija za rad, praćenje kvalitete i isporuka proizvoda. Aplikacije to čine povećanjem radnika, a ne njihovom zamjenom.

Što bismo mogli postići kada bi vrhunske tehnologije u proizvodnji radile zajedno? S takozvanom proizvodnjom vođenom softverom izgrađenom na izmjenjivoj („interoperabilnoj“) platformi, mogli bismo izgraditi mikrotvornice za nekoliko minuta, koje bi mogle proizvoditi napredne proizvode u vašem domu, u vašem prostoru za izradu u školi ili u zajednici ili na radnom mjestu. Čekati? Ovo već postoji. Analogni je FabLab mreže, koja se izvlači iz Prof Neil Gershenfeldradi na MIT-u. Osim što su FabLabs samo za tisuće volontera entuzijasta.

Govorim o promjeni cjelokupne logike proizvodnje, prelasku na modularnu platformu koja se pokreće povlačenjem i ispuštanjem. Kako web tehnologija polako prodire u proizvodnju, uskoro ćemo saznati što bi to moglo biti. No, to bi moglo potrajati jer nije u svačijem interesu. Pa što ako bismo naložili da bilo koja tehnologija u radnji mora komunicirati s drugima. Na isti način bi bilo neprihvatljivo šutjeti ako sudjelujete u skupini ljudi koji pokušavaju učiti zajedno. U najmanju ruku, svaka tehnologija koju sponzorira vlada trebala bi imati interoperabilno sučelje. Ako trošite javni novac, napravite proizvodnju koju svi radnici mogu koristiti. Nemojte lijepiti zajedno LEGO.