Mis siis, kui tootmise tipptehnoloogiad töötaksid koos?

Suur hulk tehnoloogiaid kujundab tootmist ja teeb seda jätkuvalt. Mõelge CNC-töötlemisele, robootikale, 3D-printimisele, robootikale, tarkvarale, asjade Internetile (IoT), digitaalsetele kaksikutele, AI/AR-ile ja fotoonikale, et nimetada vaid mõnda olulist. See, mida igaüks suudab teha, on hämmastav. Kuid neil tehnoloogiatel on erinev päritolu, füüsiline kuju ja ulatus – riistvara, bioloogia, materjalide või tarkvara osas.

Mõelge sellest mitte ainult kui materiaalsest erinevusest, vaid kui keele väljakutsest. Kõik kuuluvad eraldi kategooriatesse, kuid mitte kõik ei räägi neid kõiki. Isegi bioloogilised või tarkvaramasinad ei suhtle alati omavahel. Töökojas olevate masinate puhul võib see probleemiks saada.

Mitmed tootmistehnoloogiad tulid välja ülikooli laboritest, nagu MIT, Stanford, Cambridge'i ülikool või Carnegie Mellon, kõik kohad, mis väidavad, et teavad suhtlemist. Kuigi teised töötati välja tööstuse teadus- ja arendustegevuses, näiteks Bell Labsis, rakendati neid arusaadavalt rohkem konkreetsel eesmärgil. Üllatavalt laia rakendusenergia ulatusega tehnika tekkis sellistest sõjaväelaboritest nagu Los Alamose, või mittetulunduslikud laborid nagu CERN, isegi akadeemiad nagu Hiina Teaduste Akadeemia. Mõned tekkisid sektoritevahelise koostööna, näiteks Saksa Fraunhoferi ühiskond. Tänapäeval on enamik tehnoloogiaid eelnimetatute segu, mis tugineb töötamiseks küberfüüsilisele materjalide kogumile. Aastaid tagasi välja töötatud tehnoloogiaid leidub endiselt kaupluste põrandatel. Kuid vastupidiselt tühjale jutule lavastatud evolutsioonist 1.0–4.0 põlvkonnast võivad need eksisteerida koos. Kas see on probleem, kui mõned neist olid loodud töötama koos teistega ja mõned olid loodud töötama iseseisvalt?

Tehnoloogid ajavad asjad keeruliseks. Me ei ürita ennast näidata, vaid räägime oma erialakeelt. Kas sa räägid tehnikat? Võib-olla räägite natuke, piisavalt, et hakkama saada, kuid tehnilisi keeli on palju. Kontoritööst ilmneb programmeerimine. C++, Python või Fortran õppimiseks kulub eoneid ja kui paremad ilmuvad, võivad nad välja surra. Tootmises võib tehnoloogiast rääkimine tähendada nõustajana töötamist tööstusmasinate juhtimisel või tööstuslike juhtimissüsteemide valdamisel. Võib-olla olete paadunud CNC-töötlemise operaator või armastate roboteid käitada? See on kõik hea. Sest teil on siis suur nõudlus. Kuid ühiskonnale oleks hea, kui kõik õpiksid kasutama roboteid, 3D-printereid, arvuteid või digitaalseid kaksikuid. Kuidas seda ilma kodeerimiseta teha?

Modulaarse tuleviku kujutlemine

Teeme mõtteeksperimendi. Kujutage ette, et tootmine algas LEGOna. Pean silmas vahetatavaid plastist telliseid või mis tahes modulaarseid osi, millest saate asju ehitada. Ehitage torne, linnu või taksosid. LEGO võib tunduda lihtne, kuid nendega ehitamine nõuab motoorseid oskusi, ruumitaju, arutlusvõimet, kujutlusvõimet ja muid oskusi. LEGO on olnud MIT Media Labi kursuste osa juba aastaid. Seal on LEGO robootika kursus MIT-s avatud kursusevara, mis töötati välja 2007. aastal. Mindstorms, robotlik leiutamissüsteem, mis muutis LEGO ehituskomplektides revolutsiooni, kasvas välja LEGO 20-aastasest koostööst Media Labiga. Kuulun uhkesse kategooriasse AFOLS, “LEGO täiskasvanud fännid” (vt LEGO eksklusiivne: AFOLid õpetasid meid täiskasvanuid tõsiselt võtma). Kui mu lapsed lõpetavad LEGOga mängimise, tuleb mind õhtusöögile tuua. Oluline on see, et kui olete midagi üles ehitanud, pole lõbu lõppenud. Saate jätkata sellega mängimist, mida ehitasite, seda kohandada või isegi lammutada ja otsast alustada. Uuesti alustamine on ülioluline. LEGO austajad vihkavad midagi rohkem kui kokku liimitud tükke.

Kujutage nüüd ette, et ehitasite tehase lihtsalt LEGO tükkidest. Mida see tähendab? Ühe jaoks tähendab see, et saate oma tehast tükkhaaval ümber seadistada. See tähendab ka seda, et kuigi keerukas tehas nõuab spetsifikatsioone ja plaane, saab igaüks selle ehitamisest osa võtta. Kas teile ei meeldi, kuidas CNC-masinad töötavad? Ehitage teistsugune, väiksem, suurem. Pange see kuhugi mujale, kui teile ei meeldi, kuhu panite.

Selguse huvides ei soovita ma tegelikult LEGOsse tehast ehitada. Ma austan selle taga olevat põhimõtet, loomingulist tõuget. Ma ütlen seda samamoodi, nagu arvan, et valitsusteenused oleksid teistsugused, kui neid juhiks Disney. Kujutage ette "maagilist" käepaela, mis annab teile täieliku juurdepääsu kõigele, mida valitsus pakub, kuid kõikjal naeratavate nägudega. See metafoor ei ole sõnasõnaline ja ma ei taha, et Disney valitsust juhiks.

Tootmine pole nagu LEGO või Disney. Me ei käi enam lasteaias (ma pole kunagi käinud – mis mõne sõnul seletab suure osa minu mängulisusest), kuid tegelikkus on see, et tehnoloogiad ei ole omavahel asendatavad ega koostalitlusvõimelised – me ütleksime, et tech speak. Tänapäeval on populaarne mõelda "esimeste põhimõtete" alusel. Selle eest täname Elon Muski (vt Miks innovaatorid nagu Elon Musk ja Jeff Bezos seda iidset probleemide lahendamise tehnikat omaks võtavad). Esimene põhimõte on põhimõte, mida ei saa tuletada ühestki teisest eeldusest. Filosoofidele meeldib esimene põhimõtteline mõtlemine. Näiteks Descartes ütles, et tema lähtepunkt oli tema enda mõistuse olemasolu (“cogito ergo sum”). Tänapäeval on teadlased kuulsad selle poolest, et nad mõtlevad esimestele põhimõtetele. Välja arvatud, kas nad tegelikult on?

Analoogiatest esimeste põhimõteteni

Aitab minu analoogiast. Oleme harjunud mõtlema esimeste põhimõtete asemel analoogia järgi. See on stenogramm. Masinate ehitamisel on aga analoogia tupiktee, sest see viib keskpärasusse. Tehaste nullist ülesehitamise asemel kasutavad tootjad sageli nn pruuniväljade moderniseerimist, mitte kallimate roheväljade ehitamist. Tööstustehnoloogia on üks suur võrk uutest ja vanadest masinatest ja tarkvarast, mis vaevu kokku puutub. Suured tootjad või nende tehnoloogiatarnijad eelistavad integreerida startup-tehnoloogiaid ühinemiste ja ülevõtmiste kaudu, selle asemel, et midagi ise välja mõelda (avatud komponentide põhjal) või teha koostööd idufirmadega. Strateegia "hiiglaste õlgadel seismine" ehk "võitjate valimine" toimib asjade kiireks saavutamiseks üsna hästi. Kuid tehnoloogilise võla tekkimisel värvime end nurka.

USA nutika tootmisinstituudi CESMII ökosüsteemi ja tööjõu arendamise direktor Conrad Leiva kirjutab 7 esimest põhimõtet, mis moodustavad nutika tootmise. Leiva toob välja turvalisuse, reaalajas ülevaate, ennetavaid armatuurlaudu, avatust, vastupidavust, mastaapsust ja jätkusuutlikkust. Probleem on selles, et need on kontseptsioonid, millega kõik võivad nõustuda, kuid kui me ei standardiseeri terminoloogiat, kohustame tootjaid tegutsema ja reguleerime koostoimeid, ei teki "koosseisu" võluväel.

Selle asemel peaksime alustama nullist; Rakendusepõhised lähenemisviisid algavad uuest eeldusest. Nagu esimene põhimõte selgitab: "igaühel, kes püüab probleemi lahendada, peaks olema selleks vahendid." Selle saavutamiseks on meil LEGO klotside asemel rakendused. Mis on rakendus muud kui lihtne algoritm, mis muudab tööstuslikud töövood protsessiks, mis võib saavutada ärieesmärgi. Rakendused on realiseeritud arvutikoodis, kuid LEGO klotside moodi toimimiseks ei ole see kood kasutajale vajalik, et aru saada. Rakendused võivad olla eelkonfigureeritud, kuid need peaksid olema hõlpsasti konfigureeritavad. Need on pukseerimisliidesega arvutustabeli võimas versioon. Kui oskate mobiiltelefoni juhtida, saate kasutada rakendust ja kui saate mängida arvutimänge, võite saada rakenduste arendajaks. Head tootmisrakendused ühendatakse masinatega, et täita reaalseid töid poes või tarneahelas: asjade tellimine, töö juhendamine, kvaliteedi jälgimine ja toodete tarnimine. Rakendused teevad seda töötajaid suurendades, mitte neid asendades.

Mida saaksime saavutada, kui tootmise tipptehnoloogiad töötaksid koos? Vahetatavale („koostalitlusvõimelisele“) platvormile rajatud nn tarkvarapõhise tootmise abil saaksime mõne minutiga ehitada mikrotehaseid, mis suudaksid valmistada täiustatud tooteid teie kodus, teie koolis asuvas tegijaruumis või kogukonnas või töökohal. Oota? See on juba olemas. Analoog on FabLab võrk, Professorist välja keerates Neil Gershenfeldtöötab MIT-is. Välja arvatud, FabLabs on mõeldud ainult tuhandetele vabatahtlikele entusiastidele.

Ma räägin kogu tootmisloogika muutmisest, üleminekust moodulplatvormile, mida juhitakse lohistades. Kuna veebitehnoloogia tungib aeglaselt tootmisse, oleme välja selgitamas, mis see võiks olla. Siiski võib see veidi aega võtta, sest see pole kõigi huvides. Mis siis, kui me kohustaksime, et iga poe põrandal olev tehnoloogia peab suhtlema teistega. Samamoodi oleks vastuvõetamatu vaikida, kui osalete inimeste rühmas, kes üritavad koos õppida. Igal valitsuse toetatud tehnoloogial peaks vähemalt olema koostalitlusvõimeline liides. Kui kulutate avalikku raha, tehke tootmine, mida kõik töötajad saaksid kasutada. Ärge liimige LEGO-sid kokku.