Manufaktur Inovatif Membutuhkan Pekerja Dan Mesin Bersama-sama, Profesor MIT Mengatakan Pada Simposium

Kita mungkin sedang menyaksikan fajar era industri baru dalam dekade ini. Yang mengejutkan, ini mungkin karena bukan karena berhasil meluncurkan teknologi manufaktur cerdas (yang kami, bisa dibilang, belum). Dilihat dari minggu lalu Manufaktur @ MIT Simposium: 2022 dan Setelahnya, diadakan di gedung Walker Memorial yang sangat indah di MIT yang dibangun pada tahun 1916, semakin banyak bukti yang menunjukkan bahwa manufaktur yang dijalankan oleh orang-orang yang bersinergi dengan mesin jauh lebih mendasar bagi inovasi daripada yang telah disadari oleh para pembuat kebijakan sebelumnya. Dengan kesadaran itu, dan untuk menyebarkan pesan, MIT tampaknya memperbarui upaya penelitian dan inovasi manufakturnya pada saat yang sangat penting, dengan fokus empat kali lipat pada teknologi, pengembangan tenaga kerja, upaya kebijakan, dan inovasi.

Audiens terpilih yang terdiri dari industrialis dan pengambil keputusan pemerintah (dengan kehadiran Departemen Pertahanan AS yang mengesankan) dapat mengalami rangkaian beasiswa terkait manufaktur MIT yang belum pernah ada sebelumnya, mulai dari energi terbarukan, hingga produksi chip, hingga manufaktur aditif logam. Profesor John Hart, penyelenggara acara, mengatakan: “Manufaktur adalah mesin ekonomi kita, dan kita berada di persimpangan antara janji teknologi manufaktur baru, dan kebutuhan mendesak dari tenaga kerja, basis industri, dan ekosistem inovasi kita. Keahlian dan minat di bidang manufaktur menjangkau institut, dan sekaranglah saatnya untuk menyatukan komunitas MIT untuk memahami bagaimana kami dapat membuat dampak terbesar pada saat kritis ini. Pada simposium, kami memiliki pakar MIT dari hampir setiap disiplin ilmu yang ingin bekerja sama, satu sama lain dan dengan pemerintah, industri, dan universitas lain. Kami berharap ini hanyalah awal dari upaya yang jauh lebih besar dan terkoordinasi.”

Luas dan kedalaman topik dan keahlian pada acara tersebut mengisyaratkan bahwa upaya MIT di bidang manufaktur dapat menyamai skala inisiatif sebelumnya seperti Prakarsa Energi MIT. Mungkin simposium menunjukkan langkah seperti itu, atau minat fakultasnya dalam meningkatkan manufaktur di MIT ke tingkat seperti itu. Itu akan bijaksana. Manufaktur memainkan peran yang jauh lebih penting dalam perekonomian daripada mendapat kredit. Dengan perubahan iklim, risiko geopolitik, dan bahaya teknologi karena tabrakan solusi canggih tetapi dalam banyak hal yang tidak dapat dijalankan bagi tenaga kerja yang diminta untuk terus berlatih agar sesuai dengan teknologi industri 4.0 yang tanpa harapan, jarang kita memiliki kebutuhan yang lebih besar untuk mesin pertumbuhan baru.

MIT bukan satu-satunya institusi dengan upaya kuat di bidang manufaktur. Lainnya termasuk Institut Manufaktur Universitas Cambridge (jika saya) sejak tahun 1998, Institut Manufaktur Teknologi Georgia (GTMI) sejak 1991, dan Carnegie Mellon Institut Berjangka Manufaktur diberikan hibah $150 juta pada tahun 2021 dari Richard King Mellon Foundation untuk membuat inisiatif 2016 permanen. Tetapi MIT mungkin merupakan tempat di mana perspektif paling komprehensif memiliki kemungkinan tertinggi untuk terbentuk pada momen penting dalam sejarah ini. Ini karena luasnya aktivitasnya, dan nilai yang luar biasa ketika keunggulan profesor yang tersebar di seluruh sains, teknik, manajemen, dan ilmu sosial, bersatu untuk menghasilkan visi yang koheren. Itu adalah kejadian biasa di MIT, tetapi tidak ada yang datang secara gratis, karena membutuhkan dana besar untuk melakukannya.

Habiskan Hampir Semua Energi Untuk Mencari Tahu Apa Masalahnya

Pada acara tersebut, Prof. Elsa Oliveti mengulangi saran Albert Einstein untuk menghabiskan 99 persen waktu mengidentifikasi masalah dan hanya 1 persen dari waktu mengimplementasikan solusi. Dia berbicara tentang tantangan keberlanjutan, tetapi mari kita terapkan pada manufaktur. Apa masalahnya? Menurut banyak dari 34 pembicara di acara MIT ini, singkatnya, deindustrialisasi, yang telah menipiskan sektor ekonomi yang paling produktif berdasarkan jalan pintas yang dipahami dengan buruk oleh para ekonom tenaga kerja yang terkait dengan kemapanan politik. Profesor Institut MIT Suzanne Berger mengingatkan hadirin bahwa, pada 1990-an, Harvard's Larry Summers mempertanyakan apakah manufaktur AS diperlukan sama sekali!

Tanpa tampilan khusus dari pemahamannya tentang peran teknologi dalam masyarakat, Summers secara membabi buta menerima kebenaran otomatisasi bahwa "teknologi memungkinkan produksi output yang jauh lebih banyak dengan orang yang jauh lebih sedikit", sebuah kekeliruan yang telah berulang kali dia wakili selama bertahun-tahun, misalnya di Tantangan Ekonomi Masa Depan: Pekerjaan (2014). Jelas, pada tingkat dasar teknologi memfasilitasi produksi yang lebih efisien, yang tidak diperdebatkan. Namun, yang melekat dalam pemikiran seperti itu adalah gagasan bahwa produksi entah bagaimana merupakan cara yang lebih rendah untuk menghasilkan pertumbuhan karena pertumbuhan terletak pada jasa. Juga, jika dikatakan demikian, ini menutupi fakta bahwa meskipun pekerjaan rutin dilakukan secara otomatis, hampir semua inovasi dalam masyarakat, khususnya di bidang manufaktur, masih dilakukan oleh manusia, bukan oleh mesin. Ekonom arus utama telah mengikuti kereta musik ini selama tiga puluh tahun sekarang dan itu tidak menjadi lebih benar karena mereka menolak untuk terlibat dengan logika bagian dalam manufaktur.

Pasca-industrialisme punya banyak ayah, terutama Daniel Bell, dan tepat di margin, tetapi akhirnya salah arah. Model linier yang diciptakannya menunjukkan bahwa ada transisi alami yang bergantung pada jalur dari pertanian ke manufaktur, dan akhirnya, ke layanan, adalah jenis kegemaran futuris yang buruk berdasarkan pengamatan dangkal yang perlu kita singkirkan dalam dekade mendatang. Antara lain, itu adalah tragedi bagi daerah pedesaan (lihat Deindustrialisasi pedesaan Amerika: Restrukturisasi ekonomi dan ghetto pedesaan). Apa yang cenderung dilewatkan oleh banyak (tidak semua) ekonom adalah bahwa produktivitas tidak terikat pada otomatisasi saja, tetapi pada upaya manusia yang mengubah proses produksi yang ditambah dengan mesin (lihat Lean yang Ditingkatkan). Yang penting bukanlah kuantitas dari apa yang diproduksi tetapi masyarakat terus menghasilkan inovasi berkualitas yang terus mengubah sifat dari apa yang dilakukan sektor manufaktur. Mungkin waktu untuk menghabiskan lebih sedikit waktu di spreadsheet dan lebih banyak waktu di pabrik?

MIT 2013 Studi Produksi dalam Ekonomi Inovasi (PIE) menyanggah daya tarik yang tidak ada artinya dengan layanan sebagai penggerak baru ekonomi. Mencari untuk menganalisis bagaimana inovasi bergerak ke pasar, PIE
PAI
studi malah merekomendasikan inovasi sistem produksi. Ini menunjukkan bagaimana manufaktur bertindak sebagai situs inovasi dan sebagai pendukung peningkatan komersialisasi aliran inovasi dari laboratorium penelitian Amerika, universitas, laboratorium publik, dan fasilitas R&D industri. Ia berpendapat bahwa, alih-alih menyerah pada manufaktur, Amerika harus belajar dari model sukses Jerman dan China, apakah itu membuat pelatihan tenaga kerja di seluruh populasi kerja atau meningkatkan melalui subsidi untuk mencapai efek platform produksi skala massal. Namun, sebanyak PIE membawa kesadaran ke Kongres sejenak, gagal menghasilkan perubahan politik yang lebih luas.

Terus terang: masalah yang kita hadapi mungkin adalah analisis tak berdarah dari para ekonom sosial yang terlalu tertentu daripada deindustrialisasi itu sendiri, karena fenomena itu mungkin tidak akan pernah terjadi pada skala itu tanpa spreadsheet kosong mereka yang memfasilitasi penurunan.

Warisan Manufaktur New England

Profesor David Mindell berbicara tentang bagaimana industrialis Boston awal melihat manufaktur sebagai cara yang sopan untuk menumbuhkan kekayaan. Perusahaan Manufaktur Boston, yang diselenggarakan pada tahun 1813 oleh Francis Cabot Lowell, seorang pedagang kaya Boston, dalam kemitraan dengan sekelompok investor yang kemudian dikenal sebagai Asosiasi Boston, mengoperasikan salah satu pabrik pertama di Amerika. Diciptakan di Waltham, Massachusetts untuk pembuatan tekstil kapas, pabrik tersebut menggunakan tenaga air. Lokasi pabrik lainnya adalah Lowell, Lawrence, dan Manchester, NH. Di tengah semua ini, MIT didirikan pada tahun 1861. Beberapa tahun kemudian, pabrik United Shoe Machinery, yang didirikan pada tahun 1899 di Beverly, Massachusetts, memonopoli mesin sepatu.

Saat Yankees menuju Detroit, dan Henry Leland mendirikan Cadillac pada tahun 1902, dorongan awal ini membangun sistem manufaktur Amerika. Jauh kemudian, Maynard, MA-based Digital Equipment Corporation (DEC), raksasa komputer yang didirikan pada tahun 1957, unggul dalam komputer mini pada 1970-an dan memperkenalkan sistem VAX dan Alpha pada 1980-an, tetapi dilipat menjadi Compaq pada tahun 1998. Dengan itu, sebagai ceritanya, New England mengalami deindustrialisasi hampir sama efektifnya-dan kita hidup dengan efek itu hari ini. Namun industri manufaktur New England terus berkembang melalui pengembangan ceruk baru seperti elektronik, farmasi, pertahanan, dan kedirgantaraan. Perusahaan regional yang menentukan saat ini termasuk Boston Scientific, Modern, Hologis, Perusahaan Bose, General Dynamics Electric Boat, Stanley Black & Decker, Raytheon, Sikorsky, dan inovator baru seperti Biowork Ginkgo dan Desktop Metal. Persentase tenaga kerja yang dipekerjakan di bidang manufaktur diperkirakan sekitar 8% yang, memang, sedikit di bawah rata-rata nasional AS (lihat Jejak Manufaktur dan Pentingnya Pekerjaan Manufaktur AS, 2015). Mindell menunjukkan bahwa ide-ide terbesar kita diekspresikan dalam cara kita membuat sesuatu.

Tenaga Kerja, Teknologi, dan Kebijakan–Dalam Urutan Mana Mereka Penting?

ben armstrong, Direktur Eksekutif Interim dan Ilmuwan Riset di Pusat Kinerja Industri MIT, menunjukkan bahwa di antara perusahaan manufaktur dengan kurang dari 500 karyawan, hingga saat ini adopsi teknologi sangat buruk. Dia merenungkan apa yang harus dilakukan tentang hal itu. Sebenarnya, Studi Karya Masa Depan MIT menemukan lebih sedikit robot di industri AS daripada yang diperkirakan. Profesor Juli Shah, sarjana robotika sosial terkemuka, rekan penulis buku terbaru Apa yang Diharapkan Saat Anda Mengharapkan Robot: Masa Depan Kolaborasi Manusia-Robot, menunjukkan bahwa orang yang memahami pekerjaan harus mampu mengelola teknologi. Ini berlaku apakah kita berbicara tentang mesin penggilingan atau robot. Pabrik mati lampu tidak ideal karena mesin tidak berinovasi, manusia yang melakukannya. Sama seperti pilot di kokpit, manusia memiliki kekuatan unik dalam penataan dan tidak lupa dalam masalah penataan. Profesor David Hardt berbicara tentang kepemimpinan MIT yang berkelanjutan dalam pendidikan manufaktur melalui gelar Master dan mikro di manufaktur dan desain canggih dengan tunjangan untuk jalur gelar online/onsite campuran.

Asisten Khusus Presiden Bidang Manufaktur dan Pengembangan Ekonomi, Elisabeth B.Reynolds di streaming langsung dari Cincinnati di mana Presiden mengumumkan Program Additive Manufacturing Forward (AM Forward), mengingatkan kita bahwa Presiden Biden adalah presiden pascaperang dengan saham terbesar dalam kebangkitan manufaktur AS dan juga menempatkan dolar di belakangnya. Michael Britt-Crane, yang memimpin upaya pendidikan dan pengembangan tenaga kerja di tim Teknologi Manufaktur (ManTech) di Kantor Wakil Menteri Pertahanan untuk Riset dan Teknik, menggarisbawahi kepemimpinan federal dalam pengembangan tenaga kerja manufaktur di sembilan institut inovasi manufaktur yang disponsori DoD. Seperti yang dia tunjukkan: “Pejuang perang kami tidak dapat menggunakannya jika pabrikan AS kami tidak dapat melakukannya.” Investasi sebelumnya, seperti $4.5 miliar yang diberikan kepada lembaga yang didanai DoD dengan kecocokan silang di atas $2b dari industri, merupakan titik awal untuk percepatan lebih lanjut dari investasi tenaga kerja regional.

Direktur Proyek Khusus di MIT, Bill Bonvillian menunjukkan bahwa manufaktur tidak selalu dilihat sebagai bagian integral dari sistem inovasi dan bahwa tingkat partisipasi tenaga kerja berada pada titik terendah dalam sejarah. Bonvillian menjelaskan bahwa dengan mundurnya pemerintah AS dari inovasi dan menjadi R&D berbasis sains setelah administrator sains Vannvard Bushdesakan pada sains sebagai "perbatasan tanpa akhir". Era Sputnik melihat spiral anggaran NASA didorong oleh gagasan eksplorasi ruang angkasa dan pembangunan DAR
AR
Program PA, yang memupuk internet. Namun, tahun 1980-an menyelesaikan retret, dan meskipun tantangan energi tahun 1990-an akhirnya berputar ARPA-E pada tahun 2009, bisa dibilang, belum membawa kemajuan yang sama mendasarnya dengan proyek ARPANET DARPA. Karena itu, ARPA-E telah menyediakan dana R&D sekitar $3 miliar untuk lebih dari 1,294 proyek teknologi energi yang berpotensi transformasional dan dengan 129 perusahaan baru yang terbentuk.

Era manufaktur maju saat ini dengan 16 lembaga manufaktur (Manufaktur AS) telah memungkinkan banyak testbeds tetapi tidak ada pendekatan yang lebih luas. Penggerak geopolitik seperti pemerintah otokratis, dan krisis rantai pasokan, telah menjadikan manufaktur sebagai alasan yang layak untuk digalang, kata Bonvillian, yang membayangkan "komunitas berpikir" baru. Tapi siapa yang seharusnya berpikir? Para akademisi? Para pekerja? Para insinyur? Para pembuat kebijakan? Jawabannya tampaknya: semua hal di atas.

Mesin Masa Depan Hanya Bagian Non-Manusia dari Masa Depan Itu

Simposium ini juga menampilkan para ahli di bidang industri utama yang akan mendorong produksi generasi berikutnya. Profesor Duane Boning berbicara tentang pembelajaran mesin di bidang manufaktur. Jarrod Goenzel, Direktur, Lab Rantai Pasokan Kemanusiaan MIT, berbicara tentang rantai pasokan yang tangguh. Profesor Jess del Alamo berbicara tentang harapan (samar) untuk kepemimpinan AS yang diperbarui dalam mikroelektronika. Profesor Zachary Cordero menyebutkan bagaimana sudah kembali pada tahun 2015 lepas landas dan mendarat virtual (VT
VT
OL) dengan roket dua tahap SpaceX yang dapat digunakan kembali Falcon 9 mulai mengubah biaya muatan menjadi orbit, dan merupakan dasar bagi awal era manufaktur ruang angkasa yang belum pernah terjadi sebelumnya di mana kita akan melihat logam diproduksi sesuai permintaan di ruang angkasa oleh pesawat ulang-alik di orbit.

Profesor Yet-Ming Chiang menunjukkan bahwa dunia membutuhkan setidaknya 100 terawatt-jam penyimpanan terpasang pada $20 per kilowatt jam pada tahun 2050 menggunakan bahan kimia baru yang berbiaya rendah untuk mencapai dekarbonisasi mendalam energi beban dasar fosil. Profesor Elsa Oliveti mencatat bahwa komitmen iklim perusahaan sedang mengumpulkan momentum, dengan inisiatif listrik terbarukan 100% RE100 sekarang di 350 perusahaan, inisiatif target berbasis sains (SBTi) sekarang di 2800 perusahaan, IklimAksi100+ dengan 615 investor dengan $60 triliun–dan Aliansi Manajer Aset Nol Bersih sekarang di 128 anggota dengan $43 triliun aset yang dikelola.

Terakhir, sebuah panel tentang penskalaan perusahaan rintisan manufaktur (pengungkapan penuh: dimoderasi oleh saya sendiri) menjelajahi masa depan bidang ini. Pengusaha Elise Strobach, Co-Founder dan CEO dari Bahan AeroShield, Natan Linder (CEO dan salah satu pendiri Bunga tulp, Ketua dan salah satu pendiri formlabs), dan Martin Feldmann (CEO dan salah satu pendiri Bentuk Vulkan) mengilustrasikan pekerjaan kasar dan hiruk pikuk penskalaan. AeroShield (2019) menggunakan aerogel untuk mengisolasi jendela dengan sisipan superinsulasi (dan meningkatkan efisiensi sel termal surya). Tulip adalah platform operasi garis depan untuk manufaktur digital dan seterusnya. Formlabs adalah pemimpin dalam pencetakan 3D desktop. Vulcan Forms bertujuan untuk menjadi tolok ukur dalam produksi massal aditif logam. Profesor manajemen MIT Charles Baik membuat sketsa apa yang dilihatnya sebagai sepuluh alat untuk penskalaan wirausaha: (1) Prosesifikasi, (2) Profesionalisasi, (3) Pembudayaan, (4) Otomasi, (5) Segmentasi, (6) Platformisasi, (7) Kolaborasi, (8) Kapitalisasi, (9) Replikasi, dan (10) Evaluasi (memaku, penskalaan, dan berlayar), mencatat bahwa startup manajemen produksi dan operasi mulai membuat perbedaan di lapangan.

Metaverse, tolong minggir secara sukarela. Manufaktur mungkin merupakan bidang inovasi yang paling menarik untuk difokuskan saat ini. Tantangan untuk mencapai produksi ramping tidak berkurang dengan peningkatan kemampuan teknologi, mungkin karena teknologi tersebut cenderung memiliki antarmuka pengguna yang terlalu terbelakang untuk disesuaikan dengan tenaga kerja. Di situlah tantangan pelatihan yang menghambat organisasi manufaktur berasal. Perbaiki itu dan kami tiga langkah di depan. Ada kegembiraan yang nyata di Walker Memorial di MIT pada 6 Mei. Saya tidak berpikir itu hanya kegembiraan sekali lagi berkumpul secara langsung. Manufaktur harus, dan akan menjadi berita utama lagi. Hart menegaskan bahwa simposium adalah bagian dari upaya yang lebih besar untuk menyatukan komunitas manufaktur di MIT, dan untuk mengeksplorasi konsep pusat baru yang menyatukan fakultas dan mahasiswa dengan industri dan pemerintah, dan mendorong agenda baru yang berani.

Tetapi jika era industri baru dimulai dekade ini, mungkin melalui sinergi teknologi dan manusia, dan oleh kebijakan dan organisasi yang menyelaraskan insentif di antara tujuan bisnis, pengembangan tenaga kerja, dan inovasi seperti manufaktur aditif dan otomatisasi.

Inovasi pabrik terjadi ketika manusia beradaptasi dan menciptakan proses produksi baru, menggunakan cara apa pun yang mereka gunakan, maju atau sederhana. Teknologi sering menjadi bagian darinya tetapi jarang menjadi pemicunya.