Šta ako su vrhunske tehnologije u proizvodnji radile zajedno?

Mnoštvo tehnologija oblikuje proizvodnju i nastavlja to činiti. Razmislite o CNC mašinskoj obradi, robotici, 3D štampanju, robotici, softveru, Internetu stvari (IoT), digitalnim blizancima, AI/AR i fotonici, samo da spomenemo neke važne. Ono što svako može da uradi je neverovatno. Ali, ove tehnologije imaju različito porijeklo, 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. Svaki pripada posebnim kategorijama, ali ne govore svi sve. Čak i biološke ili softverske mašine ne komuniciraju uvijek među sobom. Za mašine u radnji to može postati problem.

Nekoliko proizvodnih tehnologija proizašlo je iz univerzitetskih laboratorija, kao što su MIT, Stanford, Univerzitet Kembridž 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 sa iznenađujuće širokim opsegom za primenjenu energiju proizašla je iz vojnih laboratorija kao što su Los Alamos, ili neprofitne laboratorije kao što je CERN, čak i akademije poput Kineske akademije nauka. Neki su se pojavili kao zajednički napori u različitim sektorima, kao što je njemačko društvo Fraunhofer. Danas je većina tehnologija mješavina gore navedenih, oslanjajući se na cyber-fizički ansambl materijala za rad. Tehnologije razvijene prije mnogo godina još uvijek se nalaze u radnjama. Međutim, suprotno praznim pričama o etapnoj evoluciji od 1.0 do 4.0 generacije, one mogu koegzistirati. Je li problem ako su neki od njih dizajnirani da rade s drugima, a neki su dizajnirani da rade sami?

Tehnolozi komplikuju stvari. Ne pokušavamo da se pokažemo, ali govorimo vlastitim specijalističkim jezikom. Govorite li tehnologiju? Možda govorite malo, dovoljno da se snađete, ali postoji mnogo tehnoloških jezika. Očigledno iz kancelarijskog rada je programiranje. C++, Python ili Fortran, svaki od njih treba eonima da se nauči, a ako se pojave bolji, oni mogu izumrijeti. U proizvodnji, govorna tehnologija može značiti biti čarobnjak u upravljanju industrijskim mašinama ili ovladavanje industrijskim kontrolnim sistemima. Možda ste tvrdoglavi operater na CNC mašinskoj obradi ili volite da upravljate robotima? To je sve dobro. Zato što ste tada veoma traženi. Ali bilo bi dobro za društvo kada bi svi naučili da upravljaju robotima, 3D štampačima, kompjuterima ili digitalnim blizancima. Kako da to uradimo bez kodiranja?

Zamišljajući modularnu budućnost

Uradimo 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 kurseva u MIT Media Lab. Tu je Kurs LEGO robotike na MIT open Courseware razvijen je još 2007. Mindstorms, robotski izum sistem koji je revolucionirao LEGO komplete za konstrukciju, izrasla je iz LEGO-ove 20-godišnje saradnje sa Media Labom. Pripadam ponosnoj kategoriji AFOLS-a, “odraslih obožavatelja LEGO-a” (vidi LEGO ekskluzivno: AFOL-i su nas naučili da odrasle shvatamo ozbiljno). Kada moja djeca prestanu da se igraju sa LEGO-om, ja sam taj koji mora biti doveden na večeru. Važno je da jednom kada nešto izgradite, zabava nije gotova. Možete nastaviti da se igrate sa onim što ste izgradili, prilagodite ga ili čak srušite i počnete 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. Sta to znaci? Kao prvo, to znači da možete rekonfigurirati svoju tvornicu dio po dio. To također znači da iako kompleksna tvornica zahtijeva specifikacije i planove, svako može učestvovati u njenoj izgradnji. Ne sviđa vam se način rada CNC mašina? 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 fabrika 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 "magičnu" narukvicu koja vam daje potpuni pristup svemu što vlada može da ponudi, ali sa nasmejanim licima svuda. Sada, metafora nije bukvalna i ja zapravo ne želim da Dizni 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 ili interoperabilne – rekli bismo u tehničkom govoru. Ovih dana je popularno 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 tačka da njegov vlastiti um postoji (“cogito ergo sum”). Sada u modernim vremenima, naučnici su poznati po razmišljanju u prvim principima. Osim, zar zapravo?

Od analogija do prvih principa

Dosta sa mojim analogijama. Navikli smo da razmišljamo po analogiji umjesto po prvim principima. To je stenografija. Međutim, kada se prave mašine, analogija je ćorsokak jer vodi u osrednjost. Umjesto da obnove tvornice od nule, proizvođači često pribjegavaju rekonstrukciji takozvanih „braunfilda” za razliku od izgradnje „grinfilda” koji su skuplji. Industrijska tehnologija je jedna velika mreža novih i starih mašina i softvera koji se jedva spajaju. Veliki proizvođači, ili njihovi dobavljači tehnologije, radije integriraju startup tehnologije putem M&A umjesto da sami izmisle nešto (zasnovano na otvorenim komponentama) ili u partnerstvu sa startupima. Strategija “stajanja na ramenima divova” ili “biranja pobjednika” prilično dobro funkcionira za brzo postizanje stvari. Međutim, sami sebe stavljamo u ćošak ako navučemo tehnološki dug.

Conrad Leiva, direktor razvoja ekosistema i radne snage u CESMII, piše američki institut za pametnu proizvodnju 7 prvih principa koji doprinose pametnoj proizvodnji. Leiva navodi sigurnost, uvide u realnom vremenu, proaktivne kontrolne table, otvorenost, otpornost, skalabilnost i održivost. Problem je što su to koncepti sa kojima se svi mogu složiti, ali ako ne standardiziramo terminologiju, ne posvetimo proizvođače akcijama i regulišemo interakcije, „zajedništvo“ se neće magično dogoditi.

Umjesto toga, trebali bismo početi od nule; Pristupi bazirani na „aplikaciji“ počinju iz nove premise. Kao što objašnjava prvi princip: „ko god pokušava da reši problem, treba da ima sredstva da to uradi.“ Da bismo to postigli, umjesto LEGO kockica, imamo aplikacije. Što je aplikacija nego jednostavan algoritam koji pretvara industrijske tokove rada u proces koji može postići poslovni cilj. Aplikacije su implementirane u kompjuterskom kodu, 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 sa interfejsom povuci i ispusti. Ako možete upravljati mobilnim telefonom, možete koristiti aplikaciju, a ako možete igrati kompjuterske igrice, možete postati programer aplikacija. Dobre proizvodne aplikacije povezuju se sa mašinama za obavljanje stvarnih poslova u radnji ili u lancu snabdevanja: naručivanje stvari, davanje instrukcija za rad, praćenje kvaliteta i isporuka proizvoda. Aplikacije to rade tako što povećavaju radnike, a ne zamjenjuju ih.

Šta bismo mogli postići kada bi vrhunske tehnologije u proizvodnji radile zajedno? Sa takozvanom proizvodnjom vođenom softverom izgrađenom na izmjenjivoj („interoperabilnoj“) platformi, mogli bismo izgraditi mikrotvornice za nekoliko minuta, koje bi mogle napraviti napredne proizvode u vašem domu, u vašem proizvodnom prostoru u školi ili u zajednici ili na radnom mjestu. Čekaj? Ovo već postoji. Analogni je FabLab mreža, koja se izdvaja od Profesora Neil Gershenfeldradi na MIT-u. Osim što su FabLabs samo za hiljade volontera entuzijasta.

Govorim o promjeni cjelokupne logike proizvodnje, prelasku na modularnu platformu koju pokreće prevlačenje i ispuštanje. Kako web tehnologija polako prodire u proizvodnju, uskoro ćemo saznati što bi to moglo biti. Ipak, može potrajati jer nije u svačijem interesu. Pa šta ako bismo naložili da bilo koja tehnologija u radnji mora komunicirati s drugima. Na isti način bi bilo neprihvatljivo šutjeti ako učestvujete u grupi ljudi koji pokušavaju zajedno da uče. U najmanju ruku, svaka tehnologija koju sponzorira vlada trebala bi imati interoperabilni interfejs. Ako trošite javni novac, napravite proizvodnju koju svi radnici mogu koristiti. Nemojte lijepiti LEGO.