Wat wann déi Top Technologien an der Fabrikatioun zesummegeschafft hunn?

Eng Onmass vun Technologien formen d'Fabrikatioun a maachen dat weider. Denkt un CNC-Maschinn, Robotik, 3D-Dréckerei, Robotik, Software, Internet of Things (IoT), digital Zwillinge, AI/AR, a Photonik, fir nëmmen e puer wichteg ze nennen. Wat jidderee maache kann ass erstaunlech. Awer dës Technologien hunn verschidden Originen, kierperlech Form an Ëmfang - wat d'Hardware, Biologie, Materialien oder Software ugeet.

Denkt drun net nëmmen als e materiellen Ënnerscheed awer als eng Erausfuerderung vun der Sprooch. Jidderee gehéiert zu eenzelne Kategorien, awer net jidderee schwätzt se all. Och biologesch oder Software Maschinnen kommunizéieren net ëmmer ënnereneen. Fir Maschinnen op engem Buttek Stack kann dëst e Problem ginn.

Verschidde Fabrikatiounstechnologien koumen aus Uni Laboratoiren, wéi MIT, Stanford, Universitéit vu Cambridge oder Carnegie Mellon, all Plazen déi behaapten Kommunikatioun ze kennen. Wärend anerer vun der Industrie R&D entwéckelt goufen wéi an Bell Labs, verständlech méi op e spezifeschen Zweck applizéiert. Tech mat engem iwwerraschend breet Spillraum fir ugewandt Energie entstanen aus militäresche Laboe wéi Los Alamos, oder ouni Gewënnzweck Laboe wéi CERN, souguer Akademie wéi d'Chinesesch Akademie vun de Wëssenschaften. E puer entstanen als Zesummenaarbecht Efforten iwwer Secteuren, sou wéi déi däitsch Fraunhofer Gesellschaft. Hautdesdaags sinn déi meescht Technologien eng Mëschung vun den uewe genannten, vertrauen op e cyber-physikaleschen Ensemble vu Materialien fir ze schaffen. D'Technologien, déi viru laanger Zäit entwéckelt goufen, ginn nach ëmmer op de Butteker fonnt. Wéi och ëmmer, am Géigesaz zum eidele Gespréich vun der inszenéierter Evolutioun vun 1.0 op 4.0 Generatiounen, kënne se zesumme existéieren. Ass et e Problem wann e puer vun hinnen entwéckelt gi fir mat aneren ze schaffen an e puer entworf fir eleng ze schaffen?

D'Technologen komplizéiere Saachen. Mir probéieren net ze weisen, awer mir schwätzen eis eege Fachsprooch. Schwätzt Dir Tech? Dir schwätzt vläicht e bëssen, genuch fir duerchzekommen, vläicht, awer et gi vill Tech Sproochen. Déi offensichtlech vun der Büroaarbecht ass d'Programméierung. C++, Python oder Fortran, all dauert Eonen fir ze léieren, a wa besser entstinn, kënne se ausstierwen. An der Fabrikatioun, schwätzen Tech kéint heeschen en Zauberer ze sinn fir industriell Maschinnen ze bedreiwen, oder industriell Kontrollsystemer ze beherrschen. Vläicht sidd Dir en diehard CNC Bearbechtungsoperateur, oder Dir hutt gär Roboteren ze bedreiwen? Dat ass alles gutt. Well Dir sidd dann an héich Nofro. Mee et wier gutt fir d'Gesellschaft, soll jidderee léiere Roboter ze bedreiwen, 3D Dréckeren, Computeren oder digital Zwillinge. Wéi maache mir dat ouni Kodéierung?

Stellt Iech eng modulär Zukunft vir

Loosst eis e Gedankenexperiment maachen. Stellt Iech vir datt d'Fabrikatioun als LEGO ugefaang huet. Ech mengen austauschbar Plastik Zillen, oder tatsächlech all modulare Deeler mat deem Dir Saachen bauen kënnt. Bauen Tierm, Stied, oder Taxis. LEGO kann einfach ausgesinn awer mat hinnen ze bauen erfuerdert Motorfäegkeeten, raimlech Bewosstsinn, Begrënnung, d'Fäegkeet fir imaginativ Spill ze engagéieren, a verschidde aner Fäegkeeten. LEGO ass zënter Joeren Deel vun de Coursen am MIT Media Lab. Et gëtt eng LEGO Robotik Course op MIT oppen Courseware entwéckelt ganz zréck an 2007. Mindstorms, engem Roboter Erfindung System datt LEGO Baukëschte revolutionéiert, gewuess aus dem LEGO senger 20-Joer Zesummenaarbecht mam Media Lab. Ech gehéieren zu der stolze Kategorie vun AFOLS, "erwuesse Fans vu LEGO" (kuckt LEGO exklusiv: AFOLs hunn eis geléiert Erwuessener eescht ze huelen). Wann meng Kanner ophalen mat LEGO ze spillen, sinn ech deen, dee fir d'Iessen erof bruecht gëtt. Wichteg, wann Dir eppes gebaut hutt, ass de Spaass net eriwwer. Dir kënnt weider spillen mat deem wat Dir gebaut hutt, et adaptéieren oder souguer räissen an nei ufänken. Nei ufänken ass entscheedend. Et gëtt näischt LEGO Aficionados méi haassen wéi zesummengekollt Stécker.

Stellt Iech elo vir datt Dir eng Fabréck einfach mat LEGO Stécker gebaut hutt. Wat bedeit dat? Fir eng heescht et datt Dir Är Fabréck Stéck fir Stéck nei konfiguréieren. Et heescht och, datt och wann eng komplex Fabréck Spezifikatioune a Pläng erfuerdert, jidderee kann deelhuelen an se ze bauen. Hutt Dir net gär wéi d'CNC Maschinnen funktionnéieren? Baut en aneren, méi kleng, méi grouss. Setzt et anzwousch anescht wann Dir net gär hutt wou Dir et setzt.

Fir Kloerheet proposéiere ech net tatsächlech eng Fabréck am LEGO ze bauen. Et ass de Prinzip dohannert, de kreativen Drock, deen ech respektéieren. Ech soen dat op déiselwecht Manéier wéi ech mengen datt Regierungsservicer anescht wiere wa se vun Disney geleet ginn. Stellt Iech e "Magie" Armband deen Iech vollen Zougang zu alles wat d'Regierung ze bidden huet, awer mat laache Gesiichter iwwerall. Elo ass d'Metapher net wuertwiertlech an ech wëll net wierklech datt Disney d'Regierung leeft.

Fabrikatioun ass net wéi LEGO oder Disney. Mir sinn net méi am Spillschoul (ech sinn ni gaang - wat e puer soen, vill vu menger Spillsiicht erklärt) awer d'Realitéit ass, Technologien sinn net austauschbar oder interoperabel - mir géifen am Tech schwätzen. Hautdesdaags ass et populär fir "éischt Prinzipien;" ze denken. Mir hunn den Elon Musk fir dat Merci ze soen (kuckt Firwat Innovateuren wéi den Elon Musk a Jeff Bezos dës antike Problemléisungstechnik ëmfaassen). En éischte Prinzip ass een deen net aus enger anerer Viraussetzung ofgeleet ka ginn. Philosophe gär éischt prinzipiell Denken. Den Descartes huet zum Beispill gesot datt säi Startpunkt war datt säin eegene Geescht existéiert ("cogito ergo sum"). Elo an der moderner Zäit sinn d'Wëssenschaftler berühmt fir an den éischte Prinzipien ze denken. Ausser, maachen se eigentlech?

Vun Analogien op éischt Prinzipien

Genuch mat mengen Analogien. Mir sinn gewinnt no Analogie ze denken anstatt éischt Prinzipien. Et ass eng Ofkierzung. Wéi och ëmmer, wann Dir Maschinnen baut, ass d'Analogie en Doudegen, well et zu Middegkeet féiert. Amplaz Fabriken vun Null nei opzebauen, huelen d'Fabrikanten dacks op sougenannte "Brownfields" ëmzebauen am Géigesaz zu "Greenfields" ze bauen, déi méi deier sinn. Industriell Technologie ass e grousst Mesh vun neien an alen Maschinnen a Software déi kaum zesummen patches. Grouss Hiersteller, oder hir Tech Fournisseuren, léiwer Startup Technologien duerch M&A z'integréieren amplaz eppes selwer ze erfannen (baséiert op oppene Komponenten) oder Partner mat Startups. D'Strategie "Op de Schëlleren vun de Risen stoen", oder "Gewënner auswielen" funktionnéiert ganz gutt fir d'Saache séier z'erreechen. Mir molen eis awer an en Eck wa mir technologesch Scholden maachen.

De Conrad Leiva, Direkter vum Ecosystem and Workforce Development bei CESMII, schreift den US Smart Manufacturing Institute 7 éischt Prinzipien déi zu Smart Fabrikatioun bäidroen. Leiva zitéiert Sécherheet, Echtzäit Abléck, proaktiv Dashboards, Oppenheet, Widderstandsfäegkeet, Skalierbarkeet an Nohaltegkeet. De Problem ass, dëst sinn Konzepter mat jidderee kann averstane sinn, awer ausser mir Standardiséiere Terminologie, engagéieren Hiersteller fir Handlungen a reguléieren Interaktiounen, "Zesummeliewen" wäert net magesch geschéien.

Amplaz solle mir vun Null ufänken; "App"-baséiert Approche starten vun enger neier Viraussetzung. Wéi en éischte Prinzip erkläert: "Wie probéiert e Problem ze léisen, soll d'Moyene hunn dat ze maachen." Fir dat z'erreechen, amplaz vu LEGO Zillen, hu mir Apps. Wat ass eng App awer en einfachen Algorithmus deen industriell Workflows an e Prozess verwandelt deen e Geschäftsziel kann erreechen. Apps ginn am Computercode implementéiert, awer fir wéi LEGO Zillen ze schaffen, ass dëse Code net eng noutwendeg Fuerderung fir de Benotzer ze verstoen. Apps kënne vir-konfiguréiert kommen, awer sollten einfach konfiguréierbar sinn. Si sinn eng mächteg Versioun vun engem Spreadsheet mat engem Drag-and-Drop Interface. Wann Dir en Handy bedreift, kënnt Dir eng App benotzen, a wann Dir Computerspiller spille kënnt, kënnt Dir en App-Entwéckler ginn. Gutt Fabrikatiounsapps verbannen mat Maschinnen fir real-Welt Aarbechten um Buttek oder an der Versuergungskette z'erreechen: Saachen bestellen, Aarbecht instruéieren, Qualitéit iwwerwaachen, a Versandprodukter. Apps maachen dat duerch d'Erhéijung vun den Aarbechter, net andeems se se ersetzen.

Wat kéinte mir erreechen wann déi Top Technologien an der Fabrikatioun zesumme schaffen? Mat sougenannten Software-Undriff Fabrikatioun op enger austauschbarer ("interoperabeler") Plattform gebaut, kënne mir Mikrofabriken a Minutte bauen, déi fortgeschratt Produkter an Ärem Heem, an Ärem Makerraum an der Schoul, oder an der Gemeinschaft oder op der Aarbechtsplaz kënne maachen. Waart? Dëst gëtt et schonn. Den Analog ass den FabLab Netz, spannen aus Professer Neil Gershenfeldseng Aarbecht um MIT. Ausser FabLabs sinn nëmme fir d'Dausende vu fräiwëllegen Begeeschterten.

Ech schwätzen iwwer d'ganz Logik vun der Fabrikatioun z'änneren, op eng modulär Plattform ze wiesselen, déi duerch Drag-and-Drop leeft. Wéi Web-Tech lues an d'Fabrikatioun penetréiert, si mir amgaang erauszefannen wat dat kéint sinn. Wéi och ëmmer, et kann eng Zäit daueren well et net am Interessi vun jidderengem ass. Also wat wa mir mandatéiert datt all Technologie um Geschäft mat aneren kommunizéiere muss. Genau esou wier et och inakzeptabel fir roueg ze sinn, wann een un engem Grupp vu Mënschen deelhëllt, déi versichen zesummen ze léieren. Op d'mannst soll all Regierung gesponsert Technologie eng interoperabel Interface hunn. Wann Dir ëffentlech Sue verbréngt, maacht Fabrikatioun déi all Aarbechter benotze kënnen. Kleeblatt net zesummen LEGO.