La fabricación innovadora requiere trabajadores y máquinas en conjunto, dicen los profesores del MIT en el simposio

Podríamos estar presenciando el amanecer de una nueva era industrial en esta década. Sorprendentemente, podría deberse a pesar, más que a causa, del despliegue exitoso de tecnologías de fabricación inteligente (que, posiblemente, no hemos hecho). A juzgar por la semana pasada Fabricación @ Simposio MIT: 2022 y más allá, celebrada en el impresionante y hermoso edificio Walker Memorial del MIT construido en 1916, cada vez hay más pruebas de que la fabricación dirigida por personas en sinergia con las máquinas es mucho más fundamental para la innovación de lo que los responsables políticos creían anteriormente. Al darse cuenta de eso, y para difundir el mensaje, el MIT parece estar renovando sus esfuerzos de investigación e innovación en la fabricación en un momento crucial, con un enfoque cuádruple en tecnología, desarrollo de la fuerza laboral, esfuerzos políticos e innovación.

Una audiencia selecta de industriales y tomadores de decisiones gubernamentales (con una presencia impresionante del Departamento de Defensa de los EE. UU.) experimentó una variedad sin precedentes de becas relacionadas con la fabricación del MIT, desde energías renovables hasta producción de chips y fabricación aditiva de metales. Profesor John Hart, organizador del evento, dijo: “La fabricación es el motor de nuestra economía, y nos encontramos en una encrucijada entre la promesa de nuevas tecnologías de fabricación y las necesidades extremas de nuestra fuerza laboral, base industrial y ecosistema de innovación. La experiencia y el interés en la fabricación abarcan el instituto, y ahora es el momento de reunir a la comunidad del MIT para comprender cómo podemos tener el mayor impacto en este momento crítico. En el simposio, contamos con expertos del MIT de casi todas las disciplinas deseosos de trabajar juntos, entre sí y con el gobierno, la industria y otras universidades. Esperamos que esto sea solo el comienzo de un esfuerzo coordinado mucho más grande”.

La amplitud y profundidad de los temas y la experiencia en el evento insinuaron que los esfuerzos del MIT en la fabricación podrían igualar la escala de iniciativas anteriores, como la Iniciativa energética del MIT. Quizás el simposio presagia tal movimiento, o el interés de su cuerpo docente en elevar la fabricación en el MIT a tal nivel. Eso seria prudente. La fabricación juega un papel mucho más importante en la economía de lo que se le atribuye. Con el cambio climático, el riesgo geopolítico y los peligros tecnológicos debido a una colisión de soluciones avanzadas pero en muchos sentidos inviables para una fuerza laboral a la que se le pide que se capacite sin cesar para adaptarse a la tecnología 4.0 de la industria XNUMX desesperadamente baratijas, rara vez hemos tenido una mayor necesidad de un nuevo motor de crecimiento.

El MIT no es la única institución con esfuerzos tan fuertes en la fabricación. Otros incluyen el Instituto de Manufactura de la Universidad de Cambridge (SiM) desde 1998, el Instituto Tecnológico de Fabricación de Georgia (GTMI) desde 1991, y Carnegie Mellon Instituto de Futuros de Manufactura otorgó una subvención de $ 150 millones en 2021 de la Fundación Richard King Mellon para hacer que la iniciativa de 2016 sea permanente. Pero el MIT podría ser el lugar donde la perspectiva más completa tiene la mayor probabilidad de formarse en este momento crucial de la historia. Esto se debe a la amplitud de su actividad y al valor descomunal cuando la excelencia dispersa de los profesores de ciencias, ingeniería, administración y ciencias sociales se une para producir una visión coherente. Eso es algo habitual en el MIT, pero no es gratis, ya que requiere una financiación masiva para llevarse a cabo.

Gastar casi toda la energía en descubrir cuál es el problema

En el evento, la Prof. Elsa Olivetti reiteró el consejo de Albert Einstein de dedicar el 99 por ciento del tiempo a identificar el problema y solo el 1 por ciento a implementar la solución. Hablaba del desafío de la sostenibilidad, pero apliquémoslo a la fabricación. ¿Cuál es el problema? Según muchos de los 34 oradores en este evento del MIT, en una palabra, la desindustrialización, que ha reducido el sector más productivo de la economía en base a atajos mal concebidos por economistas laborales vinculados al establecimiento político. Profesor del Instituto MIT suzanne berger recordó a la audiencia que, en la década de 1990, Harvard Larry summers cuestionó si la fabricación estadounidense era necesaria en absoluto!

Sin mostrar en particular su comprensión del papel de la tecnología en la sociedad, Summers aceptó ciegamente la perogrullada de la automatización de que "la tecnología está permitiendo producir mucho más con mucha menos gente", una falacia que ha representado repetidamente a lo largo de los años, por ejemplo en El desafío económico del futuro: empleos (2014). Claramente, en un nivel básico, la tecnología facilita una producción más eficiente, eso no se discute. Sin embargo, inherente a tal pensamiento está la noción de que la producción es de alguna manera una forma inferior de producir crecimiento porque el crecimiento radica en los servicios. Además, cuando se plantea de esta manera, enmascara el hecho de que, aunque el trabajo rutinario está automatizado, casi toda la innovación en la sociedad, particularmente en la fabricación, todavía la realizan personas, no máquinas. Los economistas de la corriente principal han estado en este carro durante treinta años y no se vuelve más cierto porque se nieguen a comprometerse con la lógica interna de la fabricación.

Post-industrialismo tuvo muchos padres, en particular Daniel Bell, y estaba justo en los márgenes, pero en última instancia equivocado. Su modelo lineal inventado que sugiere que existe una transición natural, dependiente del camino, de la agricultura a la manufactura y, en última instancia, a los servicios, es exactamente el tipo de pobre inclinación futurista basada en observaciones superficiales que debemos eliminar en la próxima década. Entre otras cosas, es una tragedia para las regiones rurales (ver Desindustrialización de la América rural: reestructuración económica y el gueto rural). Lo que muchos economistas (no todos) tienden a pasar por alto es que la productividad no está ligada únicamente a la automatización, sino al esfuerzo humano que ajusta el proceso de producción aumentado por las máquinas (ver Lean aumentada). Lo que importa no es la cantidad de lo que se produce, sino que la sociedad siga produciendo innovaciones de calidad que sigan alterando la naturaleza de lo que hace el sector manufacturero. ¿Quizás tiempo para pasar menos tiempo en hojas de cálculo y más tiempo en fábricas?

MIT 2013 Estudio Producción en la Economía de la Innovación (PIE) refutó la fascinación sin sentido por los servicios como nuevo motor de la economía. Buscando analizar cómo la innovación se traslada al mercado, el PIE
PIE
en cambio, el estudio recomendó innovar los sistemas de producción. Mostró cómo la fabricación actúa como sitios de innovación y como facilitadores de la ampliación a la comercialización del flujo de innovaciones de los laboratorios de investigación, las universidades, los laboratorios públicos y las instalaciones industriales de I+D de los Estados Unidos. Argumentó que, en lugar de renunciar a la fabricación, Estados Unidos debería aprender de los modelos exitosos de Alemania y China, ya sea horneando en el trabajo la capacitación laboral de toda la población o aumentando a través de subsidios para lograr los efectos de plataforma de producción a gran escala. Sin embargo, por mucho que PIE concientizara al Congreso por un momento, no logró producir un cambio político más amplio.

Para ser franco: el problema al que nos enfrentamos podría ser el análisis incruento de ciertos economistas sociales más que la desindustrialización en sí misma, ya que el fenómeno nunca podría haber ocurrido a la escala que ocurrió sin sus hojas de cálculo vacías que facilitaron el declive.

El legado de fabricación de Nueva Inglaterra

Profesor David Mindel habló sobre cómo los primeros industriales de Boston vieron la fabricación como una forma elegante de aumentar la riqueza. La empresa de fabricación de Boston, organizado en 1813 por Francis Cabot Lowell, un rico comerciante de Boston, en sociedad con un grupo de inversores más tarde conocido como Los asociados de Boston, operó una de las primeras fábricas en América. Concebida en Waltham, Massachusetts para la fabricación de textiles de algodón, la fábrica desplegó energía hidráulica. Otras ubicaciones de plantas fueron Lowell, Lawrence y Manchester, NH. En medio de todo esto, se fundó el MIT en 1861. Unos años más tarde, la fábrica United Shoe Machinery, fundada en 1899 en Beverly, Massachusetts, monopolizó la maquinaria del calzado.

Cuando los Yankees se dirigieron a Detroit y Henry Leland cofundó Cadillac en 1902, este impulso inicial construyó el sistema estadounidense de fabricación. Mucho más tarde, Digital Equipment Corporation (DEC), con sede en Maynard, MA, un gigante informático fundado en 1957, se destacó en minicomputadoras en la década de 1970 e introdujo los sistemas VAX y Alpha en la década de 1980, pero se incorporó a Compaq en 1998. Con eso, como según cuenta la historia, Nueva Inglaterra se desindustrializó casi con la misma eficacia, y hoy vivimos con esos efectos. Sin embargo, la industria manufacturera de Nueva Inglaterra ha continuado prosperando a través del desarrollo de nuevos nichos como la electrónica, la farmacéutica, la defensa y la industria aeroespacial. Las empresas regionales que definen hoy en día incluyen Boston Scientific, moderno, Hologic, Bose Corporation, Barco Eléctrico General Dynamics, Stanley Black & Decker, Raytheon, Sikorskye innovadores emergentes como Ginkgo Bioworks y escritorio del metal de. El porcentaje de mano de obra empleada en la fabricación se estima en torno al 8 %, lo que es cierto que está ligeramente por debajo de la media nacional de EE. UU. (véase La huella de fabricación y la importancia de los trabajos de fabricación de EE. UU., 2015). Mindell señaló que nuestras mejores ideas se expresan en cómo hacemos las cosas.

Fuerza laboral, tecnología y política: ¿en qué orden son importantes?

Ben Armstrong, Director Ejecutivo Interino y Científico Investigador del Centro de Desempeño Industrial del MIT, señaló que entre las empresas manufactureras con menos de 500 empleados, hasta la fecha ha habido una adopción de tecnología abismal. Reflexionó sobre qué hacer al respecto. De hecho, el Estudio del trabajo del futuro del MIT encontró menos robots en la industria estadounidense de lo esperado. Profesor julie shah, el eminente estudioso de la robótica social, coautor del libro reciente Qué esperar cuando se esperan robots: el futuro de la colaboración humano-robot, señaló que las personas que entienden el trabajo deben poder manejar la tecnología. Esto es válido tanto si hablamos de fresadoras como de robots. Una fábrica apagada no es ideal porque las máquinas no innovan, las personas sí. Al igual que los pilotos en la cabina, los humanos tienen fortalezas únicas para estructurar y no olvidar en la reestructuración de problemas. Profesor david hardt habló sobre el liderazgo continuo del MIT en la educación de manufactura a través de maestrías y micro maestrías en fabricación y diseño avanzados con asignaciones para una trayectoria de grado combinada en línea/en el sitio.

Asistente Especial del Presidente para Manufactura y Desarrollo Económico, Isabel B. Reynolds en transmisión en vivo desde Cincinnati, donde el presidente anunció el Programa de fabricación aditiva hacia adelante (AM hacia adelante), nos recordó que el presidente Biden es el presidente de la posguerra con el mayor interés en el resurgimiento de la industria manufacturera de EE. UU. y también está poniendo dólares detrás de él. Michael Britt Crane, quien lidera los esfuerzos de educación y desarrollo de la fuerza laboral en el equipo de Tecnología de Manufactura (ManTech) en la Oficina del Subsecretario de Defensa para Investigación e Ingeniería, subrayó el liderazgo federal en el desarrollo de la fuerza laboral de manufactura en los nueve institutos de innovación de manufactura patrocinados por el Departamento de Defensa. Como señaló: “Nuestros combatientes no pueden usarlo si nuestros fabricantes estadounidenses no pueden fabricarlo”. Las inversiones anteriores, como los $4.5 millones otorgados a los institutos financiados por el Departamento de Defensa con coincidencias cruzadas de más de $2 millones de la industria, son puntos de partida para una mayor aceleración de las inversiones en la fuerza laboral regional.

Director de Proyectos Especiales del MIT, Bill Bonvillian señaló que la fabricación no siempre se ve como una parte integral del sistema de innovación y que las tasas de participación laboral se encuentran en mínimos históricos. Bonvillian explicó que con el retiro del gobierno de los EE. UU. de la innovación y la investigación y el desarrollo basados ​​en la ciencia después de que el administrador científico Vannevar BushLa insistencia de 's en la ciencia como la "frontera sin fin". La era del Sputnik vio cómo el presupuesto de la NASA se disparaba impulsado por la idea de la exploración espacial y la construcción del DAR.
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Programa de megafonía, que fomentó Internet. Sin embargo, la década de 1980 completó la retirada, y aunque el desafío energético de la década de 1990 finalmente se convirtió ARPA-E en 2009, podría decirse que aún no ha conducido a avances tan fundamentales como el proyecto ARPANET de DARPA. Habiendo dicho eso, ARPA-E ha proporcionado aproximadamente $ 3 mil millones en fondos de I + D para más de 1,294 proyectos de tecnología energética potencialmente transformadores y con 129 nuevas empresas formadas.

La era de fabricación avanzada actual con 16 institutos de fabricación (Fabricación EE. UU.) ha permitido una multitud de bancos de pruebas, pero ningún enfoque más amplio. Los impulsores geopolíticos, como los gobiernos autocráticos y la crisis de la cadena de suministro, han hecho que la fabricación sea una causa digna de apoyo, dice Bonvillian, quien imagina una nueva "comunidad pensante". Pero, ¿quién debería estar pensando? ¿Los académicos? ¿Los trabajadores? ¿Los ingenieros? ¿Los hacedores de políticas? La respuesta parece ser: todas las anteriores.

Las máquinas del futuro son solo la parte no humana de ese futuro

El simposio también contó con expertos en áreas clave de la industria que impulsarán la próxima generación de producción. Profesor duane deshuesado habló del aprendizaje automático en la fabricación. Jarrod Goenzel, Director, MIT Humanitarian Supply Chain Lab, habló de cadenas de suministro resilientes. Profesor Jesús del Álamo habló de la (débil) esperanza de un liderazgo renovado de EE.UU. en microelectrónica. Profesor Zachary Cordero mencionó cómo ya en 2015 despegue y aterrizaje virtual (VT
VT
OL) con el cohete reutilizable de dos etapas de SpaceX Falcon 9 comenzó a transformar el costo de las cargas útiles en órbita, y es la base para el comienzo de una era de fabricación espacial sin precedentes en la que veremos que se produce metal bajo demanda en el espacio mediante transbordadores en órbita.

Profesor Yet-Ming Chiang señaló que el mundo necesita al menos 100 teravatios-hora de almacenamiento instalado a $ 20 por kilovatio hora para 2050 utilizando nuevos productos químicos de bajo costo para lograr una descarbonización profunda de la energía de carga base fósil. Profesor Elsa Olivetti señaló que los compromisos climáticos corporativos están cobrando impulso, con la iniciativa de electricidad 100% renovable RE100 ahora en 350 empresas, la iniciativa de objetivos basados ​​en la ciencia (SBTi) ahora en 2800 empresas, el ClimaAcción100+ con 615 inversionistas con $ 60 billones, y el Alianza de administradores de activos netos cero ahora con 128 miembros con $ 43 billones de activos bajo administración.

Por último, un panel sobre la ampliación de empresas de fabricación (divulgación completa: moderado por mí mismo) exploró el futuro del campo. Emprendedores Elise Strobach, cofundadora y directora general de Materiales AeroShield, Natan Linder (CEO y cofundador de Tulipán, presidente y cofundador de Formlabs) y Martin Feldmann (CEO y cofundador de Formas de Vulcano) ilustró el trabajo duro y el ajetreo de escalar. AeroShield (2019) utiliza aerogeles para aislar ventanas con inserciones superaislantes (y aumentar la eficiencia de las células solares térmicas). Tulip es la plataforma de operaciones de primera línea para la fabricación digital y más allá. Formlabs es el líder en impresión 3D de escritorio. Vulcan Forms pretende ser el punto de referencia en la producción en masa de aditivos metálicos. Profesor de gestión del MIT Carlos bien esbozó lo que él ve como las diez herramientas para el escalamiento empresarial: (1) Processificación, (2) Profesionalización, (3) Culturalización, (4) Automatización, (5) Segmentación, (6) Platformización, (7) Colaboración, (8) Capitalización, (9) Replicación y (10) Evaluación (clavado, escalado y navegación), señalando que las nuevas empresas de gestión de producción y operaciones están comenzando a marcar la diferencia en el campo.

Metaverso, por favor, hágase a un lado voluntariamente. La fabricación es quizás el campo de innovación más interesante en el que centrarse en este momento. Los desafíos de lograr una producción ajustada no han disminuido con el aumento de las capacidades tecnológicas, quizás porque las tecnologías tienden a tener interfaces de usuario demasiado subdesarrolladas para adaptarse a la fuerza laboral. Ahí es donde se origina el desafío de capacitación que asfixia a las organizaciones manufactureras. Arregla eso y estamos tres pasos adelante. Había una emoción palpable en Walker Memorial en el MIT el 6 de mayo. No creo que fuera solo la emoción de reunirse una vez más en persona. La fabricación debe y volverá a aparecer en los titulares. Hart confirmó que el simposio es parte de un esfuerzo mayor para reunir a la comunidad manufacturera en el MIT y explorar el concepto de un nuevo centro que une a profesores y estudiantes con la industria y el gobierno e impulsa una nueva y audaz agenda.

Pero si amanece una nueva era industrial en esta década, podría ser a través de la sinergia de la tecnología y los seres humanos, y mediante políticas y organizaciones que alineen los incentivos entre los objetivos comerciales, el desarrollo de la fuerza laboral y las innovaciones como la fabricación aditiva y la automatización.

La innovación de fábrica ocurre cuando los humanos se adaptan y crean nuevos procesos de producción, utilizando cualquier medio que usen, avanzado o simple. La tecnología es a menudo parte de ella, pero rara vez es el desencadenante.