製造業のトップテクノロジーが連携した場合はどうなりますか？

数多くの技術が製造を形作り、それを続けています。 いくつかの重要なものを挙げれば、CNC機械加工、ロボット工学、3D印刷、ロボット工学、ソフトウェア、モノのインターネット（IoT）、デジタルツイン、AI / AR、フォトニクスを考えてみてください。 それぞれができることは素晴らしいです。 しかし、これらのテクノロジーは、ハードウェア、生物学、材料、またはソフトウェアの観点から、さまざまな起源、物理的形状、および範囲を持っています。

それを物質的な違いとしてだけでなく、言語の挑戦として考えてください。 それぞれが別々のカテゴリに属していますが、すべての人がそれらすべてを話すわけではありません。 生物学的マシンやソフトウェアマシンでさえ、常に相互に通信するとは限りません。 製造現場の機械の場合、これが問題になる可能性があります。

MIT、スタンフォード、ケンブリッジ大学、カーネギーメロン大学など、コミュニケーションを知っていると主張するすべての場所で、いくつかの製造技術が大学の研究室から生まれました。 他のものはベル研究所などの業界のR＆Dによって開発されましたが、当然のことながら、特定の目的により多く適用されています。 適用されるエネルギーの範囲が驚くほど広い技術は、次のような軍事研究所から生まれました。 ロスアラモス、またはCERNなどの非営利ラボ、中国科学院などのアカデミーでさえ。 ドイツのフラウンホーファー社会など、セクターを超えた共同作業として登場したものもあります。 現在、ほとんどのテクノロジーは上記を組み合わせたものであり、サイバーフィジカルなマテリアルのアンサンブルが機能することに依存しています。 何年も前に開発された技術は、今でも製造現場で見られます。 ただし、1.0世代から4.0世代への段階的な進化の空の話とは対照的に、それらは共存できます。 それらのいくつかが他の人と一緒に動作するように設計されていて、いくつかが単独で動作するように設計されている場合、それは問題ですか？

技術者は物事を複雑にします。 私たちは自慢しようとはしていませんが、私たちは独自の専門用語を話します。 あなたは技術を話しますか？ あなたは少し話せるかもしれませんが、おそらく通り抜けるのに十分ですが、多くの技術言語があります。 事務作業から明らかなのはプログラミングです。 C ++、Python、またはFortranは、それぞれ学習に何年もかかり、より良いものが出現した場合、それらは絶滅する可能性があります。 製造業では、技術を話すことは、産業用機械の操作、または産業用制御システムの習得の魔法使いになることを意味する場合があります。 おそらくあなたは頑固なCNC機械加工オペレーターですか、それともロボットの操作が好きですか？ それはすべて良いです。 あなたはその時高い需要があるからです。 しかし、誰もがロボット、3Dプリンター、コンピューター、またはデジタルツインの操作を学ぶことができれば、社会にとっては良いことです。 コーディングせずにそれを行うにはどうすればよいですか？

モジュール式の未来を想像する

思考実験をしましょう。 製造業がレゴとして始まったと想像してみてください。 私は交換可能なプラスチック製のレンガ、または実際にあなたが物を作ることができる任意のモジュラー部品を意味します。 塔、町、またはタクシーを建設します。 レゴはシンプルに見えるかもしれませんが、それらを使って構築するには、運動技能、空間認識、推論、想像力豊かな遊びに従事する能力、およびその他のさまざまな技能が必要です。 レゴは、MITメディアラボのコースに何年も参加しています。 あります レゴロボティクスコース MITオープンコースウェアは2007年に開発されました。マインドストームは、レゴの構築キットに革命をもたらしたロボット発明システムです。 レゴとメディアラボとの20年間のコラボレーションから生まれました。 私はAFOLSの誇り高いカテゴリーである「LEGOの大人のファン」に属しています（「LEGOの大人のファン」を参照）。 レゴ限定：AFOLは大人を真剣に受け止めることを教えてくれました）。 子供たちがレゴで遊ぶのをやめたとき、私は夕食のために降ろされなければならない人です。 重要なのは、何かを構築したら、楽しみは終わっていないということです。 作成したもので遊んだり、適応させたり、分解して最初からやり直したりすることもできます。 最初からやり直すことが重要です。 レゴ愛好家は、ピースを接着することほど嫌いなものはありません。

ここで、レゴのピースだけで工場を建設したと想像してみてください。 どういう意味ですか？ XNUMXつは、ファクトリをXNUMXつずつ再構成できることを意味します。 また、複雑な工場には仕様や計画が必要ですが、誰もがその建設に参加できることを意味します。 CNCマシンの動作が気に入らないですか？ 別のものを、小さく、大きく構築します。 置く場所が気に入らない場合は、別の場所に置いてください。

明確にするために、私は実際にレゴに工場を建設することを提案していません。 私が尊敬しているのは、その背後にある原則、創造的な推進力です。 ディズニーが運営していると政府のサービスが違うと思うのと同じように言っています。 「魔法の」リストバンドを想像してみてください。政府が提供するすべてのものに完全にアクセスできますが、どこにでも笑顔があります。 さて、比喩は文字通りではなく、私はディズニーに政府を運営させたくありません。

製造はレゴやディズニーとは異なります。 私たちはもう幼稚園にいません（私は行ったことがありません-私の遊び心の多くを説明していると言われています）が、現実には、テクノロジーは互換性や相互運用性がありません-テクノロジーの話で言うでしょう。 最近では、「第一原理」の観点から考えるのが一般的です。 それに感謝するイーロン・マスクがいます（参照 イーロンマスクやジェフベゾスのようなイノベーターがこの古代の問題解決手法を採用する理由）。 最初の原則は、他の仮定から推測できないものです。 哲学者は最初の原則的な思考が大好きです。 たとえば、デカルトは、彼の出発点は彼自身の心が存在することであると述べました（「我思う、我あり」）。 現在、科学者は第一原理で考えることで有名です。 を除いて、彼らは実際にいますか？

アナロジーから第一原理へ

私の例えで十分です。 私たちは、第一原理ではなく、類推によって考えることに慣れてきました。 速記です。 しかし、機械を作るとき、それは平凡につながるので、類推は行き止まりです。 工場をゼロから再構築する代わりに、製造業者は、より高価な「グリーンフィールド」を構築するのではなく、いわゆる「ブラウンフィールド」を改造することに頼ることがよくあります。 産業技術は、新旧の機械とソフトウェアのXNUMXつの大きなメッシュであり、ほとんどパッチを適用しません。 大規模な製造業者またはその技術サプライヤーは、（オープンコンポーネントに基づいて）独自に何かを発明したり、スタートアップと提携したりするのではなく、M＆Aによってスタートアップテクノロジーを統合することを好みます。 「巨人の肩の上に立つ」戦略、つまり「勝者を選ぶ」ことは、物事を迅速に達成するために非常にうまく機能します。 しかし、技術的負債が発生した場合、私たちは自分自身を追い詰めます。

米国のスマート製造研究所であるCESMIIのエコシステムおよび労働力開発のディレクターであるコンラッド・レイバは次のように書いています。 スマートマニュファクチャリングにつながる7つの第一原理。 Leivaは、セキュリティ、リアルタイムの洞察、プロアクティブなダッシュボード、オープン性、回復力、スケーラビリティ、および持続可能性を挙げています。 問題は、これらは誰もが同意できる概念ですが、用語を標準化し、メーカーを行動に移し、相互作用を規制しない限り、「一体感」は魔法のようには起こりません。

代わりに、最初から始める必要があります。 「アプリ」ベースのアプローチは、新しい前提から始まります。 第一原理が説明するように、「問題を解決しようとしている人は誰でも、そうする手段を持っているべきです。」 それを実現するために、LEGOブロックの代わりにアプリがあります。 アプリとは何ですか？しかし、産業ワークフローをビジネス目標を達成できるプロセスに変える単純なアルゴリズムです。 アプリはコンピューターコードで実装されますが、LEGOブロックのように機能するために、このコードはユーザーが理解するために必要な要件ではありません。 アプリは事前構成できますが、簡単に構成できる必要があります。 これらは、ドラッグアンドドロップインターフェイスを備えたスプレッドシートの強力なバージョンです。 携帯電話を操作できればアプリが使え、コンピューターゲームができればアプリ開発者になれます。 優れた製造アプリは、機械に接続して、製造現場またはサプライチェーンで実際の仕事を遂行します。つまり、物の注文、作業の指示、品質の監視、製品の出荷などです。 アプリは、ワーカーを置き換えるのではなく、ワーカーを増強することによってこれを行います。

製造業のトップテクノロジーが連携した場合、何を達成できるでしょうか。 交換可能な（「相互運用可能な」）プラットフォーム上に構築されたいわゆるソフトウェア駆動型製造により、マイクロファクトリーを数分で構築でき、自宅、学校のメーカースペース、またはコミュニティや職場で高度な製品を製造できます。 待って？ これはすでに存在します。 アナログは ファブラボ ネットワーク、教授からスピンアウト ニール・ガーシェンフェルドMITでの仕事。 ファブラボを除いて、何千人ものボランティア愛好家だけが対象です。

製造のロジック全体を変更し、ドラッグアンドドロップで実行されるモジュラープラットフォームに切り替えることについて話しています。 ウェブ技術がゆっくりと製造業に浸透するにつれて、私たちはそれが何であるかを見つけようとしています。 とはいえ、誰もが興味を持っているわけではないので、しばらく時間がかかるかもしれません。 では、製造現場のテクノロジーが他のテクノロジーと通信する必要があることを義務付けた場合はどうでしょうか。 同じように、一緒に学ぼうとしている人間のグループに参加する場合、沈黙することは受け入れられません。 少なくとも、政府が後援するテクノロジーには、相互運用可能なインターフェースが必要です。 公的資金を使うなら、すべての労働者が使える製造業を作りましょう。 レゴを接着しないでください。