Професори Массачусетського технологічного інституту говорять на симпозіумі для інноваційного виробництва.

У цьому десятилітті ми можемо бути свідками початку нової індустріальної ери. Вражаюче, це могло статися попри, а не через успішне впровадження розумних виробничих технологій (яких у нас, можливо, немає). Судячи з минулого тижня Manufacturing @ MIT Symposium: 2022 і далі, що відбувся в приголомшливо красивій будівлі Меморіалу Уокера, побудованому в 1916 році, з’являється все більше доказів того, що виробництво, яке керують люди в синергії з машинами, є набагато важливішим для інновацій, ніж усвідомлювали раніше політики. Усвідомлюючи це та поширюючи повідомлення, MIT, схоже, оновлює свої виробничі дослідження та інноваційні зусилля у ключовий момент, зосереджуючись на технологіях, розвитку робочої сили, політичних зусиллях та інноваціях.

Вибрана аудиторія промисловців та урядовців, які приймають рішення (з вражаючою присутністю Міністерства оборони США) отримала досвід безпрецедентного набору стипендій MIT, пов’язаних із виробництвом, від відновлюваних джерел енергії до виробництва чіпів та виробництва металоадитивних матеріалів. професор Джон Харт, організатор заходу, сказав: «Виробництво є двигуном нашої економіки, і ми стоїмо на перехресті між обіцянками нових технологій виробництва та гострими потребами нашої робочої сили, промислової бази та інноваційної екосистеми. Інститут охоплює досвід та інтерес до виробництва, і зараз настав час об’єднати спільноту MIT, щоб зрозуміти, як ми можемо зробити найбільший вплив у цей критичний час. На симпозіумі у нас були експерти з Массачусетського технологічного інституту майже з усіх дисциплін, які прагнули працювати разом, один з одним і з урядом, промисловістю та іншими університетами. Ми сподіваємося, що це лише початок набагато масштабніших скоординованих зусиль».

Широта та глибина тем, а також досвід на цьому заході натякали на те, що зусилля Массачусетського технологічного інституту у виробництві можуть зрівнятися з масштабами попередніх ініціатив, таких як Енергетична ініціатива MIT. Можливо, симпозіум передвіщає такий крок або зацікавленість його викладачів у піднесенні виробництва в MIT до такого рівня. Це було б мудро. Виробництво відіграє набагато більш важливу роль в економіці, ніж воно отримує кредит. З огляду на зміну клімату, геополітичний ризик та технологічні небезпеки через зіткнення передових, але багато в чому непрацездатних рішень для робочої сили, яку потрібно нескінченно навчатися, щоб вписуватися в безнадійну технологію промисловості 4.0, рідко коли ми мали більшу потребу в новий двигун зростання.

Массачусетський технологічний інститут — не єдина установа з такими потужними зусиллями у виробництві. Інші включають Інститут виробництва Кембриджського університету (Якщо М) з 1998 року, Інститут технологічного виробництва Джорджії (GTMI) з 1991 року та Карнегі Меллон Інститут ф'ючерсів виробництва у 150 році отримав грант у розмірі 2021 мільйонів доларів від Фонду Річарда Кінга Меллона, щоб ініціатива 2016 року стала постійною. Але Массачусетський технологічний інститут може бути місцем, де найбільш повна перспектива має найвищу ймовірність сформуватись у цей переломний момент історії. Це пояснюється широтою його діяльності та величезною цінністю, коли розрізнені досконалості професорів з науки, техніки, менеджменту та соціальних наук об’єднуються, щоб створити цілісне бачення. Це звичайне явище в Массачусетському технологічному інституті, але не безкоштовне, оскільки для цього потрібно величезне фінансування.

Витратьте майже всю енергію на з’ясування проблеми

На заході проф. Ельза Оліветті повторив пораду Альберта Ейнштейна витрачати 99 відсотків часу на виявлення проблеми і лише 1 відсоток часу на впровадження рішення. Вона говорила про проблему стійкості, але давайте застосуємо її до виробництва. В чому проблема? На думку багатьох із 34 спікерів на цьому заході Массачусетського технологічного інституту, одним словом, деіндустріалізація, яка знищила найпродуктивніший сектор економіки на основі погано продуманих ярликів економістів праці, пов’язаних із політичним істеблішментом. Професор Інституту MIT Сюзанна Бергер нагадав аудиторії, що в 1990-х роках Гарвард Ларрі Саммерс сумнівався, чи потрібне взагалі виробництво в США!

Не демонструючи особливого розуміння ролі технологій у суспільстві, Саммерс сліпо прийняв істину про автоматизацію про те, що «технологія дозволяє виробляти набагато більше продукції з набагато меншою кількістю людей», яку він неодноразово повторював протягом багатьох років, наприклад. в Економічні виклики майбутнього: робочі місця (2014). Зрозуміло, що на базовому рівні технологія сприяє більш ефективному виробництву, що не викликає сумнівів. Однак таке мислення притаманне уявленню про те, що виробництво є якимось нижчим способом забезпечення зростання, оскільки зростання полягає в послугах. Крім того, якщо говорити таким чином, це маскує той факт, що, незважаючи на те, що рутинна робота автоматизована, майже всі інновації в суспільстві, зокрема у виробництві, все ще здійснюються людьми, а не машинами. Основні економісти вже тридцять років займаються цим підносом, і це не стає більш правдою, тому що вони відмовляються займатися внутрішньою логікою виробництва.

Постіндустріалізм мав багато батьків, зокрема Деніел Белл, і був прямо на околиці, але в кінцевому підсумку помилився. Його винайдена лінійна модель, яка припускає, що існує природний, залежний від шляху перехід від сільського господарства до виробництва, і, зрештою, до сфери послуг — це саме той вид поганих футуристичних схильностей, заснованих на поверхневих спостереженнях, які нам потрібно викорінити в найближче десятиліття. Серед іншого, це трагедія для сільської місцевості (див Деіндустріалізація сільської Америки: реструктуризація економіки та сільське гетто). Багато (не всі) економісти, як правило, упускають, що продуктивність не пов’язана лише з автоматизацією, а з людськими зусиллями, які налаштовують виробничий процес, доповнений машинами (див. Доповнений Lean). Важливо не кількість того, що виробляється, а те, що суспільство продовжує виробляти якісні інновації, які постійно змінюють характер того, що робить виробничий сектор. Можливо, час витрачати менше часу на електронні таблиці і більше на фабрики?

MIT 2013 Виробництво в інноваційній економіці (PIE). спростував бездумне захоплення послугами як новим рушієм економіки. Прагнення проаналізувати, як інновація просувається на ринок, PIE
PIE
Натомість дослідження рекомендувало інноваційні системи виробництва. Він показав, як виробництво діє як місце інновацій і як стимул для розширення до комерціалізації потоку інновацій з американських дослідницьких лабораторій, університетів, державних лабораторій та промислових науково-дослідних установ. Він стверджував, що замість того, щоб відмовлятися від виробництва, Америці слід вчитися на успішних моделях Німеччини та Китаю, незалежно від того, чи буде це підготовка робочої сили для всього населення чи розширення за допомогою субсидій для досягнення ефектів платформи масового виробництва. Однак, як би PIE на мить не привів до уваги Конгресу, він не зміг спричинити ширші політичні зміни.

Якщо говорити прямо: проблема, з якою ми стикаємося, може полягати в безкровній аналітиці надто певних соціальних економістів, аніж сама деіндустріалізація, оскільки це явище ніколи б не відбулося в таких масштабах, якби їхні порожні електронні таблиці сприяли занепаду.

Спадщина виробництва Нової Англії

Професор Девід Мінделл розповідав про те, як ранні бостонські промисловці розглядали виробництво як благородний спосіб збільшення багатства. Бостонська виробнича компанія, організований у 1813 році Френсісом Каботом Лоуеллом, багатим бостонським купцем, у партнерстві з групою інвесторів, пізніше відомих як The Boston Associates, працював однією з перших фабрик в Америці. Задумана в Уолтемі, штат Массачусетс для виробництва бавовняного текстилю, фабрика використовувала водну енергію. Інші фабрики були Лоуелл, Лоуренс, і Манчестер, Нью-Йорк. У середині всього цього в 1861 році був заснований MIT. Через кілька років фабрика United Shoe Machinery, заснована в 1899 році в Беверлі, штат Массачусетс, монополізувала взуттєве обладнання.

Коли янкі пробиралися до Детройта, а Генрі Ліланд заснував Cadillac у 1902 році, цей початковий поштовх створив американську систему виробництва. Набагато пізніше Maynard, штат Массачусетс, Digital Equipment Corporation (DEC), комп'ютерний гігант, заснований у 1957 році, досяг успіху в міні-комп'ютерах у 1970-х і представив системи VAX і Alpha у 1980-х, але був згорнутий до Compaq у 1998 році. Історія говорить, що Нова Англія була деіндустріалізована майже так само ефективно, і ми живемо з цими ефектами сьогодні. Проте обробна промисловість Нової Англії продовжує процвітати завдяки розвитку нових ніш, таких як електроніка, фармацевтика, оборона та аерокосмічна промисловість. Сьогоднішні визначальні регіональні компанії включають Бостон Науковий, Сучасний, Гологічний, Корпорація Bose, Загальний динамічний човен, Стенлі Блек і Декер, Raytheon, Сікорський, а також новітні новатори, такі як Біопраці Гінкго та Настільний метал. Відсоток робочої сили, зайнятої у виробництві, оцінюється приблизно в 8%, що, правда, трохи нижче середнього по США (див. Виробничий слід і важливість робочих місць у виробництві в США, 2015). Мінделл зазначив, що наші найкращі ідеї виражаються в тому, як ми створюємо речі.

Робоча сила, технології та політика – у якому порядку вони мають значення?

Бен АрмстронгТимчасовий виконавчий директор і науковий співробітник Центру промислової ефективності Массачусетського технологічного інституту, зазначив, що серед виробничих фірм з менш ніж 500 співробітниками на сьогоднішній день спостерігається жахливе впровадження технологій. Він розмірковував, що з цим робити. Насправді, Дослідження MIT Work of the Future виявив менше роботів у промисловості США, ніж очікувалося. професор Джулі Шах, видатний дослідник соціальної робототехніки, співавтор нещодавньої книги Чого очікувати, коли ви очікуєте роботів: майбутнє співпраці людини і робота, зазначив, що люди, які розуміють роботу, повинні вміти керувати технікою. Це справедливо, чи ми говоримо про фрезерні верстати чи роботів. Фабрика з вимкненим освітленням не є ідеальною, тому що інновації впроваджують не машини, а люди. Подібно до пілотів у кабіні, люди мають унікальні сильні сторони в структуруванні і не варто забувати про проблеми реструктуризації. професор Девід Хардт розповіла про постійне лідерство Масачусетського технологічного інституту в виробничій освіті через ступінь магістра та мікромагістра в передове виробництво та дизайн з урахуванням змішаного курсу навчання онлайн/на місці.

Спеціальний помічник Президента з питань виробництва та економічного розвитку, Елізабет Б. Рейнольдс у прямому ефірі з Цинциннаті, де президент оголосив Програма Additive Manufacturing Forward (AM Forward)., нагадав нам, що президент Байден є післявоєнним президентом з найбільшою часткою у відродженні виробництва в США і також вкладає в це долари. Майкл Брітт-Крейн, який керує освітою та розвитком робочої сили в команді виробничих технологій (ManTech) в Управлінні заступника міністра оборони з досліджень та інженерії, підкреслив федеральне лідерство у розвитку робочої сили у виробництві в дев'яти виробничих інноваційних інститутах, спонсорованих Міністерством оборони. Як він зазначив: «Наші бойовики не можуть використовувати його, якщо наші американські виробники не можуть це зробити». Попередні інвестиції, такі як 4.5 мільярда доларів, наданих інститутам, що фінансуються Міністерством оборони, з перехресними сумами понад 2 мільярди доларів від промисловості, є відправними точками для подальшого прискорення регіональних інвестицій у робочу силу.

Директор спеціальних проектів MIT, Білл Бонвільян зазначив, що виробництво не завжди розглядається як невід'ємна частина інноваційної системи і що рівень трудової участі знаходиться на історично низькому рівні. Бонвільян пояснив, що з відступом уряду США від інновацій до науково-обгрунтованих досліджень і розробок після наукового адміністратора Ванневар БушНаполягання Росії на науці як на «нескінченному кордоні». В епоху Sputnik бюджет NASA підживлювався ідеєю освоєння космосу та створенням DAR.
AR
Програма PA, яка сприяла розвитку Інтернету. Проте 1980-ті завершили відступ, і хоча енергетичний виклик 1990-х зрештою розгорнувся ARPA-E у 2009 році він, можливо, ще не привів до такого ж фундаментального прогресу, як проект DARPA ARPANET. З огляду на це, ARPA-E надала близько 3 мільярдів доларів США на фінансування досліджень і розробок для більш ніж 1,294 потенційно трансформаційних проектів у сфері енергетичних технологій і створило 129 нових компаній.

Сучасна розвинена ера виробництва з 16 виробничими інститутами (Виробництво США) дозволив використовувати безліч тестових стендів, але не мав ширшого підходу. Геополітичні чинники, такі як автократичні уряди та криза ланцюга поставок, зробили виробництво гідною причиною для згуртування, каже Бонвільян, який уявляє собі нове «мисляче співтовариство». Але хто повинен думати? Академіки? Робітники? Інженери? Політики? Відповідь, здається, така: все перераховане вище.

Машини майбутнього є лише нелюдською частиною цього майбутнього

На симпозіумі також були представлені експерти з ключових галузей, які будуть стимулювати виробництво наступного покоління. професор Дуейн Бонінг говорив про машинне навчання у виробництві. Джаррод Гензель, директор лабораторії гуманітарного постачання MIT, розповів про стійкі ланцюги поставок. професор Хесус дель Аламо говорив про (слабку) надію на відновлення лідерства США в мікроелектроніці. професор Захарі Кордеро згадував, як ще у 2015 році віртуальний зліт і посадка (VT
VT
OL) з багаторазовою двоступінчастою ракетою SpaceX Falcon 9 почав перетворювати вартість корисного вантажу на орбіту і є основою для початку безпрецедентної епохи космічного виробництва, коли ми побачимо, що метал виробляється за потребою в космосі за допомогою човників на орбіті.

Професор Єт-Мін Чанг вказав, що світу потрібно щонайменше 100 терават-годин встановленого сховища за 20 доларів за кіловат-годину до 2050 року з використанням нових недорогих хімічних засобів, щоб здійснити глибоку декарбонізацію викопної енергії базового навантаження. професор Ельза Оліветті зазначив, що корпоративні кліматичні зобов’язання набирають обертів завдяки ініціативі 100% відновлюваної електроенергії RE100 зараз у 350 компаніях, науково обґрунтована ініціатива (SBTi) зараз у 2800 компаніях ClimateAction100+ з 615 інвесторами з 60 трлн дол Альянс керуючих активами Net Zero зараз налічує 128 членів з активами на 43 трильйони доларів під управлінням.

Нарешті, панель із масштабування виробничих стартапів (повне розкриття: модерував я) досліджувала майбутнє галузі. Підприємці Еліза Стробач, співзасновник і генеральний директор Матеріали AeroShield, Натан Ліндер (генеральний директор і співзасновник Tulip, голова та співзасновник Формалаби), і Мартін Фельдманн (генеральний директор і співзасновник Вулканські форми) проілюстрував бурхливу роботу та суєту масштабування. AeroShield (2019) використовує аерогелі для ізоляції вікон із суперізоляційними вставками (і підвищує ефективність сонячних теплових елементів). Tulip — це передова операційна платформа для цифрового виробництва та не тільки. Formlabs є лідером у настільному 3D-друкі. Vulcan Forms має на меті стати еталоном у масовому виробництві добавок до металів. Професор менеджменту MIT Чарльз Файн намалював те, що він бачить як десять інструментів для підприємницького масштабування: (1) Процесифікація, (2) Професіоналізація, (3) Культуралізація, (4) Автоматизація, (5) Сегментація, (6) Платформізація, (7) Співпраця, (8) Капіталізація, (9) Тиражування та (10) Оцінка (прибивання, масштабування та плавання), відзначаючи, що стартапи з управління виробництвом та операціями починають змінювати ситуацію в цій галузі.

Метавсесвіт, відійди, будь ласка, добровільно. Виробництво є, мабуть, найцікавішою інноваційною сферою, на якій можна зосередитися зараз. Проблеми досягнення бережливого виробництва не зменшилися зі збільшенням технологічних можливостей, можливо, тому, що технології, як правило, мають занадто недостатньо розвинені користувацькі інтерфейси, щоб відповідати робочій силі. Саме звідси виникає проблема з навчання, яка пригнічує виробничі організації. Виправте це, і ми на три кроки попереду. У Меморіалі Уокера в Массачусетському технологічному інституті 6 травня було відчутне хвилювання. Я не думаю, що це було просто хвилювання від того, що ми знову зібралися особисто. Виробництво повинно, і воно знову потрапить у заголовки. Харт підтвердив, що симпозіум є частиною масштабних зусиль, спрямованих на об’єднання виробничого співтовариства Массачусетського технологічного інституту та вивчення концепції нового центру, який об’єднує викладачів і студентів із промисловістю та урядом, і висуває новий сміливий порядок денний.

Але якщо в цьому десятиріччі настане нова індустріальна ера, це може бути завдяки синергії технологій і людей, а також політикам і організаціям, які узгоджують стимули між бізнес-цілями, розвитком робочої сили та інноваціями, такими як адитивне виробництво та автоматизація.

Фабричні інновації відбуваються, коли люди пристосовуються та створюють нові виробничі процеси, використовуючи будь-які засоби, які вони використовуються, вдосконалені чи прості. Технологія часто є частиною цього, але рідко є тригером.