Ang Innovative Manufacturing ay Nangangailangan ng Mga Manggagawa At Makina Magkasabay, Sabi ng Mga Propesor ng MIT Sa Symposium

Maaaring nasasaksihan natin ang bukang-liwayway ng isang bagong panahon ng industriya sa dekada na ito. Kapansin-pansin, maaaring ito ay sa kabila sa halip na dahil sa matagumpay na paglulunsad ng mga matalinong teknolohiya sa pagmamanupaktura (na kung saan kami, arguably, ay hindi pa). Sa paghusga mula noong nakaraang linggo Paggawa @ MIT Symposium: 2022 at Higit pa, na ginanap sa napakagandang gusali ng Walker Memorial ng MIT na itinayo noong 1916, dumarami ang ebidensya na ang pagmamanupaktura na pinamamahalaan ng mga tao na may synergy sa mga makina ay higit na mahalaga sa pagbabago kaysa sa natanto ng mga gumagawa ng patakaran. Sa pagsasakatuparan na iyon, at upang maikalat ang mensahe, lumilitaw na nire-renew ng MIT ang pagsasaliksik sa pagmamanupaktura at mga pagsusumikap sa inobasyon sa isang mahalagang oras, na may apat na beses na pagtutok sa teknolohiya, pag-unlad ng mga manggagawa, pagsusumikap sa patakaran, at pagbabago.

Isang piling madla ng mga industriyalista at gumagawa ng desisyon ng gobyerno (na may kahanga-hangang presensya ng US Department of Defense) ay nakaranas ng hindi pa nagagawang hanay ng MIT manufacturing-related scholarship, mula sa mga renewable, hanggang sa paggawa ng chip, hanggang sa paggawa ng metal-additive. Propesor John Hart, tagapag-ayos ng kaganapan, ay nagsabi: "Ang pagmamanupaktura ay ang makina ng ating ekonomiya, at nakatayo tayo sa isang sangang-daan sa pagitan ng pangako ng mga bagong teknolohiya sa pagmamanupaktura, at ang matinding pangangailangan ng ating manggagawa, baseng pang-industriya, at innovation ecosystem. Ang kadalubhasaan at interes sa pagmamanupaktura ay sumasaklaw sa institute, at ngayon na ang oras upang pagsama-samahin ang komunidad ng MIT upang maunawaan kung paano tayo makakagawa ng pinakamalaking epekto sa kritikal na oras na ito. Sa symposium, mayroon kaming mga eksperto sa MIT mula sa halos lahat ng disiplina na sabik na magtulungan, sa isa't isa at sa gobyerno, industriya, at iba pang unibersidad. Umaasa kami na ito ay simula lamang ng isang mas malaki, pinagsama-samang pagsisikap.

Ang lawak at lalim ng mga paksa at kadalubhasaan sa kaganapan ay nagpapahiwatig na ang mga pagsisikap ng MIT sa pagmamanupaktura ay maaaring tumugma sa sukat ng mga nakaraang hakbangin tulad ng Inisyatiba ng MIT Energy. Marahil ang symposium ay naglalarawan ng gayong hakbang, o interes ng mga guro nito sa pagpapataas ng pagmamanupaktura sa MIT sa ganoong antas. Iyan ay magiging matalino. Ang pagmamanupaktura ay gumaganap ng isang mas mahalagang papel sa ekonomiya kaysa sa ito ay nakakakuha ng kredito. Sa pagbabago ng klima, geopolitical na panganib, at mga teknolohikal na panganib dahil sa isang banggaan ng mga advanced ngunit sa maraming paraan, hindi maisasakatuparan ang mga solusyon para sa isang manggagawa na hiniling na walang katapusang pagsasanay upang umangkop sa walang pag-asa na bric-a-brac na industriya 4.0 na teknolohiya, bihira tayong magkaroon ng mas malaking pangangailangan para sa. isang bagong makina ng paglago.

Ang MIT ay hindi lamang ang institusyong may napakalakas na pagsisikap sa pagmamanupaktura. Kasama sa iba ang University of Cambridge's Institute for Manufacturing (KungM) mula noong 1998, The Georgia Tech Manufacturing Institute (GTMI) mula noong 1991, at Carnegie Mellon Manufacturing Futures Institute ay nagbigay ng $150 milyon na gawad noong 2021 mula sa Richard King Mellon Foundation upang gawing permanente ang inisyatiba sa 2016. Ngunit ang MIT ay maaaring ang lugar kung saan ang pinakakomprehensibong pananaw ay may pinakamataas na posibilidad na mabuo sa mahalagang sandali na ito sa kasaysayan. Ito ay dahil sa lawak ng aktibidad nito, at ang napakalaking halaga kapag ang dispersed na kahusayan ng mga propesor sa buong agham, engineering, pamamahala, at agham panlipunan, ay nagsasama-sama upang makabuo ng isang magkakaugnay na pananaw. Iyon ay isang regular na pangyayari sa MIT, ngunit hindi isa na darating nang libre, dahil nangangailangan ito ng napakalaking pagpopondo upang makuha.

Gumastos ng Halos Lahat ng Enerhiya Sa Pag-alam Kung Ano Ang Problema

Sa kaganapan, sinabi ni Prof. Elsa Olivetti inulit ang payo ni Albert Einstein na gumugol ng 99 porsiyento ng oras sa pagtukoy sa problema at 1 porsiyento lamang ng oras sa pagpapatupad ng solusyon. Siya ay nagsasalita tungkol sa sustainability challenge, ngunit ilapat natin ito sa pagmamanupaktura. Ano ang problema? Ayon sa marami sa 34 na tagapagsalita sa kaganapang ito ng MIT, sa madaling salita, ang deindustriyalisasyon, na nagpapahina sa pinaka-produktibong sektor ng ekonomiya batay sa hindi magandang naisip na mga shortcut ng mga labor economist na nakatali sa political establishment. Propesor ng MIT Institute Suzanne Berger ipinaalala sa mga manonood na, noong 1990s, ang Harvard's Larry Summers kinuwestiyon kung kailangan ang pagmamanupaktura ng US!

Nang walang partikular na pagpapakita ng kanyang pag-unawa sa papel ng teknolohiya sa lipunan, bulag na tinanggap ni Summers ang automation truism na "pinahihintulutan ng teknolohiya ang paggawa ng mas maraming output sa mas kaunting tao", isang kamalian na paulit-ulit niyang kinakatawan sa buong taon, halimbawa. sa Ang Pang-ekonomiyang Hamon ng Hinaharap: Mga Trabaho (2014). Maliwanag, sa isang pangunahing antas na pinapadali ng teknolohiya ang mas mahusay na produksyon, na hindi pinagtatalunan. Gayunpaman, likas sa gayong pag-iisip ay ang paniwala na ang produksyon ay kahit papaano ay isang mababang paraan upang makagawa ng paglago dahil ang paglago ay nakasalalay sa mga serbisyo. Gayundin, kapag sinabi sa paraang ito, tinatakpan nito ang katotohanan na kahit na ang nakagawiang gawain ay awtomatiko, halos lahat ng pagbabago sa lipunan, lalo na sa pagmamanupaktura, ay nagagawa pa rin ng mga tao, hindi ng mga makina. Ang mga pangunahing ekonomista ay nasa bandwagon na ito sa loob ng tatlumpung taon na ngayon at hindi ito nagiging mas totoo dahil tumanggi silang makisali sa panloob na lohika ng pagmamanupaktura.

Post-industrialismo nagkaroon ng maraming ama, kapansin-pansin Daniel Bell, at nasa gilid mismo, ngunit sa huli ay nagkamali. Ang naimbentong linear na modelo nito na nagmumungkahi na mayroong natural, nakadepende sa landas na paglipat mula sa agrikultura tungo sa pagmamanupaktura, at sa huli, sa mga serbisyo, ay eksaktong uri ng mahinang pagkahilig sa futurista batay sa mababaw na mga obserbasyon na kailangan nating alisin sa darating na dekada. Sa iba pang mga bagay, ito ay isang trahedya para sa mga rural na rehiyon (tingnan Deindustrialization ng rural America: Economic restructuring at ang rural ghetto). Ang madalas na nakaligtaan ng marami (hindi lahat) na ekonomista ay ang pagiging produktibo ay hindi nakatali sa automation lamang, ngunit sa pagsisikap ng tao sa pagsasaayos ng proseso ng produksyon na pinalaki ng mga makina (tingnan ang Augmented Lean). Ang mahalaga ay hindi ang dami ng ginagawa ngunit ang lipunan ay patuloy na gumagawa ng mga de-kalidad na inobasyon na patuloy na nagbabago sa katangian ng kung ano ang ginagawa ng sektor ng pagmamanupaktura. Marahil ay oras na para gumugol ng mas kaunting oras sa mga spreadsheet at mas maraming oras sa mga pabrika?

MIT's 2013 Produksyon sa pag-aaral ng Innovation Economy (PIE). pinabulaanan ang walang kabuluhang pagkahumaling sa mga serbisyo bilang bagong driver ng ekonomiya. Naghahangad na suriin kung paano gumagalaw ang pagbabago sa merkado, ang PIE
pIE
Inirerekomenda ng pag-aaral na baguhin ang mga sistema ng produksyon. Ipinakita nito kung paano gumaganap ang pagmamanupaktura bilang mga site ng inobasyon at bilang mga enabler ng pag-scale hanggang sa komersyalisasyon ng daloy ng mga inobasyon mula sa mga research laboratories, unibersidad, pampublikong laboratoryo, at pang-industriyang R&D na pasilidad ng America. Nagtalo ito na, sa halip na sumuko sa pagmamanupaktura, dapat matuto ang Amerika mula sa Germany at matagumpay na mga modelo ng China, maging ito man ay pagluluto sa trabaho sa buong populasyon na pagsasanay ng mga manggagawa o pag-scale up sa pamamagitan ng mga subsidyo upang makamit ang mga epekto sa platform ng mass scale production. Gayunpaman, kahit na ang PIE ay nagdala ng kamalayan sa Kongreso sa isang sandali, nabigo itong gumawa ng mas malawak na pagbabago sa pulitika.

Sa prangka: ang problemang kinakaharap natin ay maaaring ang walang dugong pagsusuri ng labis na ilang mga social economist higit pa sa deindustrialization mismo, dahil ang phenomenon ay maaaring hindi kailanman nangyari sa sukat na ginawa nito nang wala ang kanilang mga walang laman na spreadsheet na nagpapadali sa pagbaba.

Ang New England Manufacturing Heritage

Guro David Mindell ay nagsalita tungkol sa kung paano nakita ng mga unang industriyalista ng Boston ang pagmamanupaktura bilang isang banayad na paraan ng pagpapalago ng kayamanan. Ang Boston Manufacturing Company, na inorganisa noong 1813 ni Francis Cabot Lowell, isang mayamang mangangalakal sa Boston, sa pakikipagtulungan sa isang grupo ng mga namumuhunan na kalaunan ay kilala bilang Ang Boston Associates, nagpatakbo ng isa sa mga unang pabrika sa Amerika. Conceived sa Waltham, Massachusetts para sa paggawa ng cotton textiles, ang factory deployed tubig kapangyarihan. Ang iba pang mga lokasyon ng mill ay ang Lowell, Lawrence, at Manchester, NH. Sa gitna ng lahat ng ito, itinatag ang MIT noong 1861. Pagkalipas ng ilang taon, ang pabrika ng United Shoe Machinery, na itinatag noong 1899 sa Beverly, Massachusetts, ay nag-monopolyo ng makinarya ng sapatos.

Habang ang Yankees ay patungo sa Detroit, at si Henry Leland ay nagtatag ng Cadillac noong 1902, ang paunang thrust na ito ay bumuo ng American system para sa pagmamanupaktura. Nang maglaon, ang Maynard, MA-based na Digital Equipment Corporation (DEC), isang higanteng kompyuter na itinatag noong 1957, ay nangibabaw sa mga minicomputer noong 1970s at ipinakilala ang mga VAX at Alpha system noong 1980s, ngunit natiklop sa Compaq noong 1998. Sa gayon, bilang ang kuwento ay napupunta, ang New England ay na-deindustrialize nang halos kasing epektibo-at nabubuhay tayo sa mga epektong iyon ngayon. Gayunpaman, ang industriya ng pagmamanupaktura ng New England ay patuloy na umunlad sa pamamagitan ng pagbuo ng mga bagong niches tulad ng electronics, pharmaceuticals, depensa, at aerospace. Kasama sa mga kasalukuyang kumpanyang panrehiyon ang pagtukoy Boston Scientific, Modern, Hologic, Bose Corp., Pangkalahatang Dynamics Electric Boat, Stanley Black & Decker, Raytheon, Sikorsky, at mga umuusbong na innovator tulad ng Ginkgo Bioworks at Desktop Metal. Ang porsyento ng workforce na nagtatrabaho sa pagmamanupaktura ay tinatantya sa humigit-kumulang 8% na, tinatanggap, bahagyang mas mababa sa pambansang average ng US (tingnan ang Ang Manufacturing Footprint at ang Kahalagahan ng US Manufacturing Trabaho, 2015). Itinuro ni Mindell na ang ating mga pinakadakilang ideya ay ipinahayag sa kung paano tayo gumagawa ng mga bagay.

Lakas ng Trabaho, Teknolohiya, At Patakaran–Sa Aling Pagkakasunud-sunod Sila ay Mahalaga?

Ben Armstrong, Pansamantalang Executive Director at Research Scientist sa Industrial Performance Center ng MIT, itinuro na sa mga kumpanya ng pagmamanupaktura na may mas kaunti sa 500 empleyado, hanggang sa kasalukuyan ay nagkaroon ng abysmal na tech adoption. Nag-isip siya kung ano ang gagawin tungkol dito. Sa katunayan, ang MIT Work of the Future na pag-aaral nakahanap ng mas kaunting mga robot sa industriya ng US kaysa sa inaasahan. Propesor Julie Shah, ang kilalang iskolar ng social robotics, kasamang may-akda ng kamakailang libro Ano ang Aasahan Kapag Inaasahan Mo ang Mga Robot: Ang Kinabukasan ng Human-Robot Collaboration, itinuro na ang mga taong nakakaunawa sa trabaho ay kailangang mapangasiwaan ang teknolohiya. Ito ay wasto kung pinag-uusapan natin ang tungkol sa mga milling machine o robot. Ang isang pabrika na patay-ilaw ay hindi perpekto dahil ang mga makina ay hindi nagbabago, ginagawa ng mga tao. Tulad ng mga piloto sa sabungan, ang mga tao ay may kakaibang lakas sa pagbubuo at hindi dapat kalimutan sa mga problema sa muling pagsasaayos. Propesor David Hardt ay nagsalita tungkol sa patuloy na pamumuno ng MIT sa edukasyon sa pagmamanupaktura sa pamamagitan ng Master's at micro masters degree sa advanced na pagmamanupaktura at disenyo na may mga allowance para sa pinaghalong online/onsite na landas ng degree.

Espesyal na Katulong sa Pangulo para sa Paggawa at Pagpapaunlad ng Ekonomiya, Elisabeth B. Reynolds sa live stream mula sa Cincinnati kung saan inihayag ng Pangulo ang Additive Manufacturing Forward (AM Forward) na programa, ay nagpaalala sa amin na si Pangulong Biden ang postwar president na may pinakamalaking stake sa US manufacturing resurgence at naglalagay din ng dolyar sa likod nito. Michael Britt-Crane, na namumuno sa edukasyon at mga pagsusumikap sa pagpapaunlad ng workforce sa koponan ng Manufacturing Technology (ManTech) sa Office of the Undersecretary of Defense for Research and Engineering, ay binigyang-diin ang pederal na pamumuno sa pag-unlad ng mga manggagawa sa pagmamanupaktura sa siyam na instituto ng manufacturing innovation na inisponsor ng DoD. Gaya ng itinuro niya: "Hindi ito magagamit ng ating mga mandirigma kung hindi ito magagawa ng ating mga tagagawa sa US." Ang mga nakaraang pamumuhunan, tulad ng $4.5 bilyon na iginawad sa mga institusyong pinondohan ng DoD na may mga cross matches sa itaas ng $2b mula sa industriya, ay mga panimulang punto para sa higit pang pagpapabilis ng mga pamumuhunan sa mga manggagawa sa rehiyon.

Direktor ng Mga Espesyal na Proyekto sa MIT, Bill Bonvillian itinuro na ang pagmamanupaktura ay hindi palaging nakikita bilang isang mahalagang bahagi ng sistema ng pagbabago at ang mga rate ng pakikilahok sa paggawa ay nasa makasaysayang mababang mga antas. Ipinaliwanag ni Bonvillian na sa pag-atras ng gobyerno ng US mula sa inobasyon at sa R&D na nakabase sa agham kasunod ng administrador ng agham Vannevard Bushpaggigiit ni sa agham bilang "walang katapusang hangganan". Nakita ng panahon ng Sputnik ang spiral ng badyet ng NASA na pinalakas ng ideya ng paggalugad sa kalawakan at ang pagbuo ng DAR
AR
PA program, na nagpaunlad ng internet. Gayunpaman, natapos ng 1980s ang pag-urong, at kahit na ang hamon ng enerhiya noong 1990s ay tuluyang umikot ARPA-E noong 2009, ito ay, arguably, ay hindi pa humantong sa pantay na pangunahing pagsulong bilang ARPANET proyekto ng DARPA. Dahil dito, ang ARPA-E ay nagbigay ng humigit-kumulang $3 bilyon sa R&D na pagpopondo para sa higit sa 1,294 na potensyal na transformational na mga proyekto sa teknolohiya ng enerhiya at may 129 na bagong kumpanya na nabuo.

Ang advanced na panahon ng pagmamanupaktura ngayon na may 16 na mga institusyon sa pagmamanupaktura (Paggawa ng USA) ay pinayagan ang maraming testbed ngunit walang mas malawak na diskarte. Ang mga geopolitical driver tulad ng mga autokratikong gobyerno, at krisis sa supply chain, ay ginawa ang pagmamanupaktura bilang isang karapat-dapat na layunin upang mag-rally, sabi ni Bonvillian, na nag-iisip ng isang bagong "komunidad ng pag-iisip". Ngunit sino ang dapat gumawa ng pag-iisip? Ang mga akademiko? Ang mga manggagawa? Ang mga inhinyero? Ang mga gumagawa ng patakaran? Ang sagot ay tila: lahat ng nasa itaas.

Ang Mga Makina ng Hinaharap ay Ang Di-Taong Bahagi Lamang ng Hinaharap na Iyon

Itinampok din ng symposium ang mga eksperto sa mga pangunahing larangan ng industriya na magtutulak sa susunod na henerasyon ng produksyon. Propesor Duane Boning nagsalita tungkol sa machine learning sa pagmamanupaktura. Jarrod Goenzel, Direktor, MIT Humanitarian Supply Chain Lab, ay nagsalita tungkol sa nababanat na mga supply chain. Propesor Jesus del Alamo nagsalita tungkol sa (mahina) na pag-asa para sa panibagong pamumuno ng US sa microelectronics. Propesor Zachary Cordero binanggit kung paano na noong 2015 virtual takeoff at landing (VT
VT
OL) gamit ang magagamit muli, dalawang yugto ng rocket ng SpaceX Falcon 9 nagsimulang baguhin ang halaga ng mga payload sa orbit, at ito ang pundasyon para sa bukang-liwayway ng isang hindi pa nagagawang panahon ng pagmamanupaktura ng kalawakan kung saan makikita natin ang metal na ginagawa kapag hinihiling sa kalawakan sa pamamagitan ng mga shuttle sa orbit.

Propesor Yet-Ming Chiang itinuro na ang mundo ay nangangailangan ng hindi bababa sa 100 terawatt-hours ng naka-install na storage sa $20 kada kilowatt hour pagsapit ng 2050 gamit ang mga bagong murang chemistries para magawa ang malalim na decarbonization ng fossil baseload energy. Propesor Elsa Olivetti nabanggit na ang corporate climate commitments ay kumukuha ng momentum, kasama ang 100% renewable electricity initiative RE100 ngayon ay nasa 350 kumpanya, ang inisyatiba na nakabatay sa agham (SBTi) ngayon sa 2800 kumpanya, ang ClimateAction100+ na may 615 mamumuhunan na may $60 trilyon–at ang Net Zero Asset Managers Alliance ngayon ay nasa 128 na miyembro na may $43 trilyong asset sa ilalim ng pamamahala.

Sa huli, isang panel sa pag-scale ng mga startup sa pagmamanupaktura (buong pagsisiwalat: ako mismo ang nag-moderate) ang nag-explore sa hinaharap ng larangan. Entrepreneurs Elise Strobach, Co-Founder at CEO ng Mga Materyales ng AeroShield, Natan Linder (CEO at co-founder ng Tulip, Chairman at co-founder ng Mga pormula), at Martin Feldmann (CEO at co-founder ng Mga Vulcan Form) ay naglalarawan ng ungol at pagmamadali ng pag-scale. Gumagamit ang AeroShield (2019) ng mga aerogels para i-insulate ang mga bintana na may mga superinsulating insert (at palakasin ang kahusayan ng mga solar thermal cell). Ang Tulip ay ang frontline operations platform para sa digital manufacturing at higit pa. Ang Formlabs ang nangunguna sa desktop 3D-printing. Nilalayon ng Vulcan Forms na maging benchmark sa metal additive mass production. Propesor ng pamamahala ng MIT Charles Fine sketched kung ano ang nakikita niya bilang ang sampung tool para sa entrepreneurial scaling: (1) Processification, (2) Professionalization, (3) Culturalization, (4) Automation, (5) Segmentation, (6) Platformization, (7) Collaboration, (8) Capitalization, (9) Replication, at (10) Evaluation (nailing, scaling, at sailing), na binabanggit na ang mga startup ng production at operations management ay nagsisimula nang gumawa ng pagbabago sa larangan.

Metaverse, mangyaring kusang tumabi. Ang pagmamanupaktura ay marahil ang pinaka-kagiliw-giliw na larangan ng pagbabago na pagtutuunan ng pansin ngayon. Ang mga hamon sa pagkamit ng payat na produksyon ay hindi nabawasan sa pagtaas ng mga teknolohikal na kakayahan, marahil dahil ang mga teknolohiya ay may posibilidad na magkaroon ng masyadong atrasadong mga interface ng gumagamit upang magkasya sa workforce. Doon nagmula ang hamon sa pagsasanay na pumipigil sa mga organisasyon sa pagmamanupaktura. Ayusin mo yan at nasa unahan na tayo ng tatlong hakbang. May kapansin-pansing pananabik sa Walker Memorial sa MIT noong Mayo 6. Sa palagay ko, hindi lang iyon ang kasabikan ng muling pagtitipon nang personal. Ang pagmamanupaktura ay dapat, at gagawa muli ng mga headline. Kinumpirma ni Hart na ang symposium ay bahagi ng isang mas malaking pagsisikap na pagsama-samahin ang komunidad ng pagmamanupaktura sa MIT, at upang tuklasin ang konsepto ng isang bagong sentro na pinag-iisa ang mga guro at mag-aaral sa industriya at pamahalaan, at nagtutulak ng isang matapang na bagong agenda.

Ngunit kung ang isang bagong industriyal na panahon ay sumisikat ngayong dekada, maaaring ito ay sa pamamagitan ng synergy ng teknolohiya at ng mga tao, at ng mga patakaran at organisasyon na nag-aayon ng mga insentibo sa mga layunin ng negosyo, pag-unlad ng mga manggagawa, at mga inobasyon gaya ng additive manufacturing at automation.

Ang inobasyon ng pabrika ay nangyayari kapag ang mga tao ay umangkop at lumikha ng mga bagong proseso ng produksyon, gamit ang anumang paraan na kanilang ginagamit, advanced o simple. Ang teknolohiya ay kadalasang bahagi nito ngunit bihira ang nag-trigger.