Що якби найкращі технології у виробництві працювали разом?

Безліч технологій формує виробництво і продовжує це робити. Згадайте обробку з ЧПУ, робототехніку, 3D-друк, робототехніку, програмне забезпечення, Інтернет речей (IoT), цифрові близнюки, AI/AR та фотоніку, щоб назвати деякі важливі з них. Те, що кожен може зробити, дивовижно. Але ці технології мають різне походження, фізичну форму та сферу застосування – з точки зору обладнання, біології, матеріалів чи програмного забезпечення.

Думайте про це не лише як про матеріальну відмінність, а як про виклик мови. Кожен належить до окремих категорій, але не всі говорять на всіх. Навіть біологічні чи програмні машини не завжди спілкуються між собою. Для машин у цеху це може стати проблемою.

Декілька виробничих технологій вийшли з університетських лабораторій, таких як Массачусетський технологічний інститут, Стенфорд, Кембриджський університет або Карнегі-Меллон, усі місця, які стверджують, що знають комунікацію. У той час як інші були розроблені галузевими науково-дослідними роботами, такими як Bell Labs, зрозуміло, більше застосовувалися для певної мети. Технологія з напрочуд широкими можливостями застосування енергії з'явилася з таких військових лабораторій, як Лос-Аламос, або некомерційні лабораторії, такі як CERN, навіть академії, як-от Китайська академія наук. Деякі з них виникли як спільні зусилля різних секторів, наприклад, німецьке товариство Фраунгофера. Сьогодні більшість технологій є сумішшю перерахованого вище, для роботи покладається на кібер-фізичний ансамбль матеріалів. Технології, розроблені багато років тому, все ще зустрічаються в цехах. Проте, всупереч пустим розмовам про поетапну еволюцію від 1.0 до 4.0 поколінь, вони можуть співіснувати. Чи є проблема, якщо деякі з них були розроблені для роботи з іншими, а деякі були розроблені для роботи самостійно?

Технологи все ускладнюють. Ми не прагнемо похизуватися, але розмовляємо власною мовою спеціаліста. Ви розмовляєте технікою? Ви можете говорити трохи, можливо, достатньо, щоб обійтися, але існує багато технічних мов. Очевидним з офісної роботи є програмування. C++, Python або Fortran, для вивчення кожного з них потрібні багато років, і якщо з’являться кращі, вони можуть зникнути. На виробництві говорити про техніку може означати бути майстром, який керує промисловими машинами або володіє промисловими системами керування. Можливо, ви завзятий оператор з ЧПУ чи любите працювати з роботами? Це все добре. Тому що ви тоді дуже затребувані. Але було б добре для суспільства, якби всі навчилися керувати роботами, 3D-принтерами, комп’ютерами чи цифровими близнюками. Як це зробити без кодування?

Уявляючи модульне майбутнє

Проведемо розумовий експеримент. Уявіть, що виробництво починалося як LEGO. Я маю на увазі змінні пластикові цеглини або будь-які модульні деталі, з яких можна будувати речі. Будуйте вежі, міста або таксі. LEGO може виглядати простим, але для створення з них потрібні моторні навички, просторове усвідомлення, міркування, вміння брати участь у ігровій уяві та різні інші навички. LEGO вже багато років є частиною курсів у MIT Media Lab. Є Курс LEGO Robotics на MIT Open Courseware, розроблений ще в 2007 році. Mindstorms, система роботизованих винаходів, яка революціонізувала набори для конструкторів LEGO, виріс у результаті 20-річної співпраці LEGO з Media Lab. Я належу до гордої категорії AFOLS, «дорослих шанувальників LEGO» (див Ексклюзив LEGO: AFOL навчили нас серйозно сприймати дорослих). Коли мої діти перестають грати з LEGO, мене треба принести на вечерю. Важливо, що коли ви щось побудували, веселощі не закінчилися. Ви можете продовжувати грати з тим, що ви побудували, адаптувати це або навіть зруйнувати і почати спочатку. Почати спочатку має вирішальне значення. Немає нічого, що любителі LEGO ненавидять більше, ніж склеєні деталі.

А тепер уявіть, що ви побудували фабрику просто з деталей LEGO. Що це означає? По-перше, це означає, що ви можете переналаштувати свою фабрику по частинах. Це також означає, що навіть якщо складний завод вимагає специфікацій і планів, кожен може взяти участь у його будівництві. Не подобається, як працюють верстати з ЧПУ? Побудуйте інший, менший, більший. Покладіть його в інше місце, якщо вам не подобається, де ви його поставили.

Для ясності я не пропоную насправді будувати фабрику з LEGO. Я поважаю принцип, який лежить в основі, творчий поштовх. Я кажу це так само, як я відчуваю, що державні служби були б іншими, якби ними керував Дісней. Уявіть собі «чарівний» браслет, який дає вам повний доступ до всього, що може запропонувати уряд, але з усміхненими обличчями. Тепер метафора не буквальна, і я не дуже хочу, щоб Дісней керував урядом.

Виробництво не схоже на LEGO чи Disney. Ми більше не в дитячому садку (я ніколи не ходив – що, як кажуть дехто, пояснює велику частину моєї грайливості), але реальність така, що технології не є взаємозамінними чи взаємодіючими – ми б сказали, що в техніці. У наші дні популярно мислити категоріями «перших принципів;». За це ми маємо подякувати Ілону Маску (див Чому новатори, такі як Ілон Маск і Джефф Безос, використовують цю давню техніку вирішення проблем). Перший принцип — це принцип, який не можна вивести з жодного іншого припущення. Філософи люблять перше принципове мислення. Декарт, наприклад, сказав, що його відправною точкою було те, що його власний розум існує («cogito ergo sum»). Зараз, у наш час, вчені славляться першоосновним мисленням. Крім того, чи насправді вони?

Від аналогій до перших принципів

Досить моїх аналогій. Ми звикли мислити за аналогією, а не за першоосновами. Це скорочення. Однак при будівництві машин аналогія є глухим кутом, оскільки вона веде до посередності. Замість того, щоб відновлювати заводи з нуля, виробники часто вдаються до модернізації так званих «браунфілдів», а не до будівництва «зелених філій», які є дорожчими. Промислові технології — це одна велика сітка нових і старих машин і програмного забезпечення, які ледь поєднуються. Великі виробники або їх постачальники технологій вважають за краще інтегрувати технології стартапів шляхом M&A замість того, щоб винаходити щось самі (на основі відкритих компонентів) або співпрацювати зі стартапами. Стратегія «стояти на плечах гігантів» або «вибирати переможців» досить добре працює для швидкого досягнення результатів. Однак ми заганяємо себе в куток, якщо наберемо технологічний борг.

Конрад Лейва, директор з розвитку екосистем і робочої сили в CESMII, пише Інститут розумного виробництва США. 7 перших принципів, які додають до розумного виробництва. Leiva посилається на безпеку, статистику в реальному часі, проактивні інформаційні панелі, відкритість, стійкість, масштабованість та стійкість. Проблема в тому, що це концепції, з якими кожен може погодитися, але якщо ми не стандартизуємо термінологію, не зобов’язуємо виробників до дій і не регулюватимемо взаємодії, «разом» не станеться чарівним чином.

Натомість ми повинні почати з нуля; Підходи, засновані на «додатках», починаються з нової передумови. Як пояснює перший принцип: «хто намагається вирішити проблему, повинен мати для цього засоби». Для цього замість кубиків LEGO у нас є програми. Що таке додаток, як не простий алгоритм, який перетворює промислові робочі процеси в процес, який може досягти бізнес-цілі. Програми реалізовані в комп’ютерному коді, але для того, щоб працювати як цеглинки LEGO, цей код не є обов’язковою вимогою для розуміння користувачем. Програми можуть бути попередньо налаштованими, але їх слід легко налаштувати. Вони є потужною версією електронної таблиці з інтерфейсом перетягування. Якщо ви можете керувати мобільним телефоном, ви можете використовувати додаток, а якщо ви можете грати в комп’ютерні ігри, ви можете стати розробником додатків. Хороші виробничі програми підключаються до машин для виконання реальних завдань у цеху або в ланцюжку поставок: замовлення речей, інструктаж, контроль якості та доставка продукції. Додатки роблять це, збільшуючи працівників, а не замінюючи їх.

Чого б ми могли досягти, якби найкращі технології виробництва працювали разом? Завдяки так званому програмному забезпеченню виробництва, побудованому на взаємозамінній («сумісній») платформі, ми можемо за лічені хвилини побудувати мікрофабрики, які могли б виготовляти передові продукти у вашому домі, у вашому виробничому приміщенні в школі, у громаді чи на робочому місці. Зачекайте? Це вже існує. Аналогом є FabLab мережі, що виходить із проф Ніл Гершенфельдпрацює в MIT. Крім того, FabLabs призначені лише для тисяч волонтерів-ентузіастів.

Я говорю про зміну всієї логіки виробництва, перехід на модульну платформу за допомогою перетягування. Оскільки веб-технології повільно проникають у виробництво, ми збираємося з’ясувати, що це може бути. Хоча це може зайняти деякий час, тому що це не в усіх інтересах. То що, якщо ми зобов’язуємо, щоб будь-яка технологія в цеху мала комунікувати з іншими. Так само було б неприйнятно мовчати, якщо брати участь у групі людей, які намагаються вчитися разом. Принаймні, будь-яка спонсорована державою технологія повинна мати інтероперабельний інтерфейс. Якщо ви витрачаєте державні гроші, створіть виробництво, яке зможуть використовувати всі працівники. Не склеюйте LEGO.