Inovativna proizvodnja zahtijeva radnike i mašine u tandemu, kažu profesori MIT-a na simpozijumu

Možda smo svjedoci svitanja nove industrijske ere u ovoj deceniji. Zapanjujuće, to bi moglo biti uprkos, a ne zbog uspješnog uvođenja pametnih proizvodnih tehnologija (koje mi, vjerovatno, nismo). Sudeći prema prošlosedmičnom Manufacturing @ MIT Simpozijum: 2022. i dalje, održanom u MIT-ovoj zapanjujuće lijepoj zgradi Walker Memorial izgrađenoj 1916. godine, sve je više dokaza da je proizvodnja koju vode ljudi u sinergiji sa mašinama daleko važnija za inovaciju nego što su kreatori politike ranije shvatili. Sa tom spoznajom i širenjem poruke, 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 donosilaca odluka u vladi (uz impresivno prisustvo Ministarstva odbrane SAD) morala je iskusiti neviđeni niz stipendija MIT-a vezanih za proizvodnju, od obnovljivih izvora energije, preko proizvodnje čipova, do proizvodnje metalnih aditiva. Profesore John Hart, organizator događaja, rekao je: „Proizvodnja je motor naše ekonomije i nalazimo se na raskrsnici između obećanja novih proizvodnih tehnologija i strašnih potreba naše radne snage, industrijske baze i inovativnog ekosistema. Stručnost i interesovanje za proizvodnju obuhvataju institut, a sada je vrijeme da okupimo zajednicu MIT-a kako bismo shvatili kako možemo ostvariti najveći utjecaj u ovom kritičnom trenutku. Na simpozijumu smo imali stručnjake MIT-a iz gotovo svih disciplina koji su željni da rade zajedno, jedni s drugima i sa vladom, industrijom i drugim univerzitetima. Nadamo se da je ovo samo početak mnogo većeg, koordinisanog napora.”

Širina i dubina tema i stručnost na ovom događaju nagovještavaju da bi napori MIT-a u proizvodnji mogli biti u skladu s razmjerom prethodnih inicijativa kao što je MIT energetska inicijativa. Možda simpozijum nagovještava takav potez, ili interes njegovog fakulteta da se proizvodnja na MIT-u podigne na takav nivo. To bi bilo mudro. Proizvodnja igra daleko važniju ulogu u ekonomiji nego što je zaslužna. Uz klimatske promjene, geopolitički rizik i tehnološke opasnosti zbog sudara naprednih, ali na mnogo načina neisplativih rješenja za radnu snagu od koje se traži da se beskrajno obučava kako bi se uklopila u beznadežnu tehnologiju industrije 4.0, rijetko smo imali veću potrebu za novi motor rasta.

MIT nije jedina institucija s tako jakim naporima u proizvodnji. Ostali uključuju Institut za proizvodnju Univerziteta u Cambridgeu (IfM) od 1998., The Georgia Tech Manufacturing Institute (GTMI) od 1991. i Carnegie Mellon Manufacturing Futures Institute je 150. dodijelila grant od 2021 miliona dolara od fondacije Richard King Mellon kako bi inicijativa 2016. postala trajna. Ali MIT bi mogao biti mjesto gdje postoji najveća vjerovatnoća da će se najsveobuhvatnija perspektiva formirati u ovom ključnom trenutku u istoriji. To je zbog širine njegove aktivnosti i velike vrijednosti kada se raspršena izvrsnost profesora u nauci, inženjerstvu, menadžmentu i društvenim naukama ujedini kako bi proizvela koherentnu viziju. To je redovna pojava na MIT-u, ali ne ona koja dolazi besplatno, jer zahtijeva ogromno finansiranje da bi se ostvarilo.

Potrošite skoro svu energiju na otkrivanje u čemu je problem

Na događaju je prof. Elsa Olivetti ponovio je savjet Alberta Ajnštajna da se 99 posto vremena provede identificirajući problem i samo 1 posto vremena implementirajući rješenje. Ona je govorila o izazovu održivosti, ali hajde da ga primenimo na proizvodnju. Šta je problem? Prema mnogim od 34 govornika na ovom događaju MIT-a, jednom riječju, deindustrijalizacija, koja je prorijedila najproduktivniji sektor ekonomije na osnovu loše osmišljenih prečica od strane ekonomista rada vezanih za politički establišment. Profesor MIT instituta Suzanne Berger podsjetio je 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 truizam automatizacije da „tehnologija omogućava proizvodnju daleko većeg rezultata s mnogo manje ljudi“, zabludu koju je više puta zastupao tokom godina, na primjer in Ekonomski izazov budućnosti: radna mjesta (2014). Jasno je da tehnologija na osnovnom nivou omogućava efikasniju proizvodnju, to nije sporno. Međutim, takvo razmišljanje je svojstveno shvaćanju da je proizvodnja na neki način inferioran način da se proizvede rast jer rast leži u uslugama. Također, kada se ovako kaže, maskira činjenicu da iako je rutinski rad automatiziran, gotovo sve inovacije u društvu, posebno u proizvodnji, i dalje postižu ljudi, a ne mašine. Mejnstrim ekonomisti su na ovom kolovozu već trideset godina i to ne postaje istinitije jer odbijaju da se uključe u unutrašnju logiku proizvodnje.

Postindustrijalizam imao mnogo očeva, posebno Daniel Bell, i bio je u pravu na marginama, ali na kraju pogrešio. Njegov izumljeni linearni model koji sugerira da postoji prirodna tranzicija koja ovisi o putu od poljoprivrede do proizvodnje, i na kraju, do usluga, upravo je vrsta jadne futurističke sklonosti zasnovane na površnim zapažanjima koje trebamo iskorijeniti u narednoj deceniji. Između ostalog, to je tragedija za ruralna područja (vidi Deindustrijalizacija ruralne Amerike: ekonomsko restrukturiranje i ruralni geto). Ono što mnogi (ne svi) ekonomisti imaju tendenciju da propuste je da produktivnost nije vezana samo za automatizaciju, već za ljudski napor koji prilagođava proizvodni proces pojačan mašinama (vidi Augmented Lean). Ono što je važno nije količina onoga što se proizvodi, već da društvo nastavlja proizvoditi kvalitetne inovacije koje stalno mijenjaju prirodu onoga što proizvodni sektor radi. Možda vrijeme da provedete manje vremena u tabelama, a više u fabrikama?

MIT-ov 2013 Proizvodnja u studiji o ekonomiji inovacija (PIE). opovrgnuo bezumnu fascinaciju uslugama kao novim pokretačem ekonomije. Nastojeći analizirati kako se inovacija kreće na tržište, PIE
pita
studija je umjesto toga preporučila inoviranje sistema proizvodnje. Pokazalo je kako proizvodnja djeluje kao mjesta inovacija i kao pokretači skaliranja do komercijalizacije toka inovacija iz američkih istraživačkih laboratorija, univerziteta, javnih laboratorija i industrijskih objekata za istraživanje i razvoj. Tvrdi se da bi, umjesto da odustane od proizvodnje, Amerika trebala učiti od njemačkih i kineskih uspješnih modela, bilo da se radi o obuci radne snage za cijelu populaciju ili da se poveća kroz subvencije kako bi se postigla platforma za masovnu proizvodnju. Međutim, koliko god PIE na trenutak podigao svijest Kongresu, nije uspio proizvesti širu političku promjenu.

Da budemo iskreni: problem s kojim se suočavamo mogla bi biti beskrvna analitika preterano određenih socijalnih ekonomista, više nego sama deindustrijalizacija, budući da se fenomen možda nikada ne bi dogodio u onom obimu u kojem se dogodilo bez njihovih praznih 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. godine organizirao Francis Cabot Lowell, bogati bostonski trgovac, u partnerstvu sa grupom investitora kasnije poznatim kao Boston Associates, upravljao jednom od prvih fabrika u Americi. Zamišljena u Walthamu, Massachusetts za proizvodnju pamučnog tekstila, tvornica je koristila vodenu energiju. 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, Massachusetts, monopolizirala je strojeve za cipele.

Dok su Jenkiji probijali put do Detroita, a Henry Leland suosnivao Cadillac 1902. godine, ovaj početni potisak izgradio je američki sistem proizvodnje. Mnogo kasnije, Maynard, MA sa sjedištem u Digital Equipment Corporation (DEC), kompjuterski gigant osnovan 1957. godine, briljirao se u miniračunarima 1970-ih i predstavio VAX i Alpha sisteme 1980-ih, ali je preklopljen u Compaq 1998. godine. priča kaže, Nova Engleska je skoro jednako efikasno deindustrijalizovana - i mi danas živimo s tim efektima. Ipak, proizvodna industrija Nove Engleske nastavila je da napreduje kroz razvoj novih niša kao što su elektronika, farmaceutski proizvodi, odbrana i vazduhoplovstvo. Današnje regionalne kompanije koje definiraju uključuju Boston Scientific, Moderna, Hologic, Bose Corp., Električni brod General Dynamics, Stanley Black & Decker, Raytheon, Sikorsky, i inovatori u nastajanju kao npr Ginkgo Bioworks i Desktop Metal. Procenat radne snage zaposlene u proizvodnji procjenjuje se na oko 8% što je, doduše, nešto ispod američkog nacionalnog prosjeka (vidi Otisak proizvodnje i važnost radnih mjesta u proizvodnji u SAD-u, 2015). Mindel je istakao da su naše najveće ideje izražene u tome kako pravimo stvari.

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

Ben Armstrong, privremeni izvršni direktor i istraživač u MIT-ovom Centru za industrijske performanse, istakao je da je među proizvodnim firmama sa manje od 500 zaposlenih do danas došlo do strašnog usvajanja tehnologije. Razmišljao je šta da uradi povodom toga. U stvari, the MIT studija o radu budućnosti pronašao manje robota u američkoj industriji nego što se očekivalo. Profesore Julie Shah, eminentni naučnik socijalne robotike, koautor najnovije knjige Šta očekivati ​​kada očekujete robote: Budućnost saradnje ljudi i robota, istakao je da ljudi koji razumiju posao moraju biti sposobni da upravljaju tehnologijom. Ovo važi bilo da je reč o glodalici ili robotima. Fabrika ugašenog svjetla nije idealna jer mašine ne inoviraju, nego ljudi. Slično pilotima u kokpitu, ljudi imaju jedinstvenu snagu u strukturiranju i ne treba zaboraviti u problemima restrukturiranja. Profesore David Hardt govorio je o kontinuiranom vodstvu MIT-a u obrazovanju u proizvodnji kroz magistarske i mikro master diplome u napredna proizvodnja i dizajn sa dodacima za kombinovani put do diploma na mreži/onsite.

Specijalni pomoćnik predsjednika za proizvodnju i ekonomski 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 oživljavanju američke proizvodnje i da iza toga stavlja dolare. Michael Britt-Crane, koji vodi obrazovanje i razvoj radne snage u timu za proizvodnu tehnologiju (ManTech) u Uredu podsekretara odbrane za istraživanje i inženjering, naglasio je savezno vodstvo u razvoju radne snage u proizvodnji u devet instituta za inovacije u proizvodnji koje sponzorira Ministarstvo odbrane. Kako je istakao: “Naši borci ga ne mogu koristiti ako ga naši američki proizvođači ne mogu napraviti.” Prethodne investicije, kao što je 4.5 milijardi dolara dodijeljenih institutima koje finansira Ministarstvo odbrane sa unakrsnim podudaranjem od preko 2 milijarde dolara iz industrije, početne su tačke za dalje ubrzanje regionalnih ulaganja u radnu snagu.

Direktor specijalnih projekata na MIT-u, Bill Bonvillian istakao je da se proizvodnja ne posmatra uvijek kao sastavni dio inovativnog sistema i da su stope učešća radne snage na istorijski najnižem nivou. Bonvillian je objasnio da s povlačenjem američke vlade od inovacija u naučno zasnovano istraživanje i razvoj nakon naučnog administratora Vannevar BushInsistiranje na nauci kao „beskrajnoj granici“. U eri Sputnjika, NASA-in budžet je potaknut idejom istraživanja svemira i izgradnje DAR-a
AR
PA program, koji je podstakao internet. Međutim, 1980-te su završile povlačenje, i iako se energetski izazov 1990-ih na kraju pojavio ARPA-E 2009. godine, vjerovatno još nije doveo do jednako fundamentalnog napretka kao DARPA-in ARPANET projekat. Uz to, ARPA-E je obezbijedio oko 3 milijarde dolara za finansiranje istraživanja i razvoja za više od 1,294 potencijalno transformaciona projekta energetske tehnologije i sa 129 novih kompanija koje su formirane.

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

Mašine budućnosti su samo neljudski dio te budućnosti

Na simpozijumu su takođe učestvovali stručnjaci iz ključnih industrijskih oblasti koje će pokretati sledeću generaciju proizvodnje. Profesore Duane Boning govorio o mašinskom učenju u proizvodnji. Jarrod Goenzel, direktor, MIT Humanitarian Supply Chain Lab, govorio je o otpornim lancima nabavke. Profesore Jesús del Alamo govorio o (slabi) nadi u obnovljeno vodstvo SAD u mikroelektronici. Profesore Zachary Cordero spomenuo kako je već 2015. godine virtuelno polijetanje i slijetanje (VT
VT
OL) sa SpaceX-ovom dvostepenom raketom za višekratnu upotrebu Falcon 9 počeo da transformiše cenu korisnog tereta u orbitu, i predstavlja osnovu za zoru doba proizvodnje svemira bez presedana u kojem ćemo videti metal koji se proizvodi na zahtev u svemiru pomoću šatlova u orbiti.

Profesor Yet-Ming Chiang istakao je da je svijetu potrebno najmanje 100 teravat-sati instaliranog skladišta od 20 USD po kilovat satu do 2050. godine koristeći nove jeftine hemije kako bi se postigla duboka dekarbonizacija fosilne energije osnovnog opterećenja. Profesore Elsa Olivetti primijetio je da korporativne klimatske obaveze dobivaju zamah, s inicijativom 100% obnovljive električne energije RE100 sada u 350 kompanija, inicijativa zasnovana na nauci (SBTi) sada u 2800 kompanija ClimateAction100+ sa 615 investitora sa 60 triliona dolara – i Net Zero Asset Managers Alliance sada ima 128 članova sa imovinom od 43 triliona 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 AeroShield Materials, Natan Linder (izvršni direktor i suosnivač tulipan, predsjednik i suosnivač formlabs), i Martin Feldmann (izvršni direktor i suosnivač Vulcan Forms) je ilustrovao naporan rad i užurbanost skaliranja. AeroShield (2019) koristi aerogele za izolaciju prozora sa superizolacionim umetcima (i pojačava efikasnost solarnih termalnih ćelija). Tulip je prva operativna platforma za digitalnu proizvodnju i šire. Formlabs je lider u desktop 3D štampanju. Vulcan Forms ima za cilj da bude standard u masovnoj proizvodnji metalnih aditiva. Profesor menadžmenta na MIT-u Charles Fine skicirao ono što vidi kao deset alata za poduzetničko skaliranje: (1) Procesifikacija, (2) Profesionalizacija, (3) Kulturalizacija, (4) Automatizacija, (5) Segmentacija, (6) Platformizacija, (7) Saradnja, (8) Kapitalizacija, (9) Replikacija i (10) Evaluacija (zabijanje, skaliranje i jedrenje), uz napomenu da startupi za upravljanje proizvodnjom i operacijama počinju da prave razliku na terenu.

Metaverse, molim vas da se dobrovoljno udaljite. Proizvodnja je možda najzanimljivije polje inovacija na koje se trenutno treba fokusirati. Izazovi postizanja vitke proizvodnje nisu se smanjili s povećanjem tehnoloških sposobnosti, možda zato što tehnologije imaju tendenciju da imaju previše nerazvijena korisnička sučelja da bi odgovarale radnoj snazi. Odatle potiče izazov obuke koji guši proizvodne organizacije. Popravite to i mi smo tri koraka ispred. Bilo je opipljivog uzbuđenja u Walker memorijalu na MIT-u 6. maja. Ne mislim da je to bilo samo uzbuđenje zbog ponovnog lično okupljanja. Proizvodnja mora i ponovo će biti na naslovnicama. Hart je potvrdio da je simpozijum dio većeg napora da se okupi proizvodna zajednica na MIT-u i da se istraži koncept novog centra koji ujedinjuje fakultete i studente s industrijom i vladom, i pokreće hrabru novu agendu.

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

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