Darbaspēka trūkums nogalina Amerikas ražošanu. Lūk, kā AI var to atdzīvināt.

ASV ražošana ir gatava nozīmīgai atdzimšanai. Pandēmijas izraisītie piegādes ķēdes traucējumi ir parādījuši, cik vāja ir pārmērīga atkarība no garās piegādes ķēdes, īpaši ārpus ASV.

Turklāt pieaugošā spriedze ar Ķīnu ir likusi ASV apšaubīt savu atkarību no Ķīnas ražošanas, lai gūtu panākumus. Šīs problēmas ir mainījušas ASV ražošanas uzņēmumu apņemšanos būvēt uz vietas.

Problēma ir tāda, ka Amerikas ražošanai ļoti trūkst darbaspēka, kas tai nepieciešams, lai vadītu šo revolūciju. Vienkārši nav pietiekami daudz kvalificētu darbinieku, lai veiktu darbu, ne arī pietiekami daudz nekvalificētu darbinieku, kas vēlas mācīties.

Tomēr nepieciešamība patiešām ir izgudrojuma māte. Ražošanas darbaspēka trūkums ir pavēris ceļu dažu ļoti aizraujošu inovāciju plašai ieviešanai mākslīgā intelekta jomā ražošanā. Šie notikumi ir tik spēcīgi, ka McKinskey prognozē, ka tie radīs dažus 3.7 triljona dolāru vērtībā ar 2025.

Bet, pirms mēs tajā iedziļināsimies, īsi apskatīsim darba krīzi, kas veicina revolūciju.

Lūk, cik nopietna ir darbaspēka problēma Amerikas ražošanā

Pat ja katrs kvalificēts strādnieks Amerikā būtu nodarbināts, tik un tā būtu Par 35% vairāk neaizpildītu darba vietu ilglietojuma preču ražošanas nozarē nekā kvalificēti darbinieki, kas spēj tās piepildīt. Deloitte prognozē vairāk nekā divu miljonu amerikāņu ražošanas darbinieku trūkums līdz 2030. gadam, kas nozīmē alternatīvās izmaksas 1 triljonu dolāru gadā.

Nepārbaudot, viss, iespējams, pasliktināsies, nevis uzlabosies. Joprojām ir daži Darbaspēkā ir 40 miljoni Baby Boomers— apmēram 25% no kopējā darbaspēka, no kuriem daudzi strādā "vecās skolas" ražošanas lomās. Tā kā Boomers aiziet pensijā, jaunāki darbinieki izvairās no ražošanas darbiem, dodot priekšroku tehnoloģijām, veselības aprūpei un citām iespējām, kur darba apstākļi un atalgojums ir pievilcīgāki.

Amerikas Savienotās Valstis varētu ātri palielināt imigrāciju no valstīm, kurās strādnieki vēlas iegūt darbu Amerikā, taču tas ir saistīts ar saviem izaicinājumiem un prasītu vairāk politisko burvju, nekā es varu iedomāties. Turklāt darba devēji var būt piesardzīgi, apmācot jaunu kvalificētu darbaspēku, lai redzētu, ka viņu darbība atkal tiek pārtraukta nākamās bloķēšanas laikā.

Lai mašīnas turpinātu griezties, amerikāņu ražotājiem ir jāatrod alternatīvas cilvēku darbam.

AI var būt liela daļa no darbaspēka trūkuma risinājuma

Daļa no šīs problēmas risinājuma, nepārsteidzoši, ir mākslīgais intelekts. Tāpat kā citās nozarēs, ir neizbēgami, ka daudzas agrāk cilvēku darbavietas tiks aizstātas ar AI. Bet tā vietā, lai uztraukties par AI apdraudētas darbavietas, šajā gadījumā jums vajadzētu padomāt par to, kā mākslīgais intelekts var palīdzēt nodrošināt jūsu darbību un darbinieku nodarbinātību.

Šeit ir tikai daži veidi, kā mākslīgais intelekts ražošanā palīdzēs mazināt darbaspēka trūkumu un radikāli mainīt produktu ražošanu ASV teritorijā.

Robotu automatizācija

Roboti ir izmantoti gadu desmitiem tādās jomās kā automobiļu ražošana un tērauda rūpnīcas, kur tie ir veikuši atkārtotas ražošanas grīdas darbības, piemēram, smagu celšanu un savienojumu metināšanu. Tomēr šie parastie roboti tika izstrādāti tikai ļoti šauri definētu uzdevumu veikšanai ārkārtīgi paredzamos apstākļos.

Mūsdienās mākslīgā intelekta lietojumprogrammas, piemēram, Siemens Simatic neironu apstrādes vienība dod iespēju robotu rokām satvert un manipulēt ar objektiem neatkarīgi no to orientācijas, ātruma vai izvietojuma. Tas nozīmē, ka robotus un “līdzbotus” (robotu palīgus, kas paredzēti darbam kopā ar cilvēkiem) var apmācīt veikt dažādus montāžas līnijas darbus, tāpat kā to dara cilvēki. Tikmēr autonomie vadāmie transportlīdzekļi (AGV), kas bruņoti ar mākslīgā intelekta funkcijām, piemēram, kartēšanu, virsmas anomāliju noteikšanu un objektu izvairīšanās tehnoloģiju, var transportēt detaļas un gatavās preces pa noliktavām un rūpnīcu stāviem, nevis iekraušanas brigādes un iekrāvēju operatorus.

Kopā šīs ar AI darbināmās robotu inovācijas var ietaupīt vismaz 75% no darbaspēka izmaksām Izmantojot cilvēkus atsevišķi, nodrošina 24 stundu nepārtrauktu ražošanu un palīdz izvairīties no traumām, ko rada montāžas līnijas briesmas, smagu materiālu apstrāde un atkārtotas kustības. Nav brīnums, ka mūsdienu robotika jau brauc a ražošanas veiksmes maiņa tādās vietās kā Singapūra un Dienvidkoreja. Kāpēc to pašu nedarīt ASV?

Piedevu ražošana

Vēl viena joma, kurā AI palīdz mazināt ražošanas darbaspēka trūkumu, ir 3D drukāšana. Saskaņā ar parasto pieeju augsti kvalificētiem dizaineriem un inženieriem ir jāizmanto gadu pieredze un “labākā minējuma” pieeja, lai iegūtu labāko dizaina risinājumu. Taču mākslīgais intelekts tagad nodrošina ātru, radošu pieeju, lai izstrādātu sarežģītus un ļoti optimizētus dizaina risinājumus, kurus var ātri izveidot, izmantojot 3D drukāšanu.

Mašīnmācība programmatūras sistēmās, piemēram, Autodesk Netfabb, ļauj ražotājiem to darīt ievades dizaina parametri un pieprasīt visefektīvākās, efektīvākās un izgatavojamākās iespējas. Kad dizains ir izvēlēts, AI no tādiem uzņēmumiem kā NNAISENCE izmanto neironu tīkli un digitālie dvīņi prognozēt, uzraudzīt un novērst defektus piedevu ražošanas procesā, palīdzot izvairīties no dārgiem kavējumiem un kļūdām. AI programmatūru, piemēram, Intellegens' Alchemite, var pat izmantot iedomājieties jaunus un eksotiskus materiālus piemērots īpašām ražošanas un produktu lietošanas vajadzībām.

Ja visas šīs neticami sarežģītās funkcijas veiktu tikai cilvēki, tām būtu vajadzīgas daudz lielākas augsti kvalificētu inženieru un dizaineru komandas, un tas bieži vien radītu sliktākus rezultātus.

Mašīnas vīzija

Kad jūs attēlojat ražošanas montāžas līniju, jūs, iespējams, vispirms iztēlojaties produktu konveijera lenti, kas tiek saputota no vienas stacijas uz nākamo, un tad strādnieki pārbauda produktus, kad tie pārvietojas. Lielākajā daļā ražošanas vidi tas tiešām nav tālu no patiesības. Tas ir atkārtots, darbietilpīgs un ar kļūdām pakļauts darbs, taču tam ir būtiska nozīme kvalitātes nodrošināšanas procesā.

ienākt Autonomā mašīnredze (AMV), ko vada AI uzņēmumi, piemēram, Inspekto un Matroid. Izmantojot kameras un AI, kas atpazīst montāžas līnijas produktu formu, orientāciju un stāvokli dažādos apgaismojuma apstākļos, AMV sistēmas var saskaitīt un izsekot preces, pamanīt defektus un attiecīgi šķirot produktus, kad tie skrien garām. Tādējādi kvalitātes nodrošināšanas procesā nav nepieciešamas cilvēka acis un rokas.

Mašīnredzi var izmantot arī, lai atbalstītu iepakošanu, palešu novietošanu un kravas iekraušanu, ietaupot darbaspēku, laiku un naudu. Tādu uzņēmumu kā RobitIQ un Spiroflow risinājumi var noteikt optimālo paletēšanas metodi, piemēram, pēc tam robotizētā roka automātiski satver un novieto kartona kastes uz paletēm.

Ražošanas optimizācija

Kad ražošanas iekārtas pazūd, bieži vien ir nepieciešami specializēti analīzes un remonta aģenti, kurus bieži nosūta no ražotāja, un tas maksā laiku un naudu. AI no tādiem pakalpojumu sniedzējiem kā Vanti un 3DS var izmantot ne tikai, lai uzraudzītu mašīnu un veidņu nodilumu, lai profilaktisko apkopi varētu ieplānot optimālā laikā, bet arī var uzraudzīt temperatūru, mitrumu un darbības atšķirības dažādiem produktiem un materiāliem, lai ražošanas iekārtas var optimizēt, pamatojoties uz pašreizējiem apstākļiem.

Ja kaut kas noiet greizi, AI var analizēt visus iespējamos iemeslus un piedāvāt labāko iespējamo rīcību. Vairumā rūpnīcu to var izdarīt tikai ļoti pieredzējis tehniskās apkopes inženieris.

Taču runa nav tikai par apkopi un bojājumu kontroli. Ar mākslīgo intelektu darbināmas mākoņu un malu sistēmas, piemēram, GE Brilliant Manufacturing Suite un Siemens Mindsphere, strādā, lai savienotu un pārvaldītu visu ražošanas procesu no gala līdz galam no projektēšanas līdz pieprasījuma plānošanai un materiālu inventarizācijai, līdz enerģijas patēriņam un gala loģistikai.

Vajadzība pēc AI ražošanā ir pat lielāka, nekā jūs domājat

Iedomājieties antropomorfus robotus ar tik plašu fizisko funkciju klāstu un ar AI darbināmu pielāgošanās spēju, ka tie spēs veikt gandrīz jebkuru roku darbu, ko pašlaik var darīt cilvēki. Kad tas notiks, kāda būs darba izmaksu atšķirība jaunattīstības valstīs kā konkurences priekšrocība? Ar AI darbināmiem ražotājiem nevajadzēs pieņemt darbā un apmācīt gandrīz tikpat daudz darbinieku. Viņi mazāk uztrauksies par nākamo pandēmiju un bloķēšanu. Tie ļaus izvairīties no daudzām viena avota problēmām, kas radās līdz ar mūsu pašreizējo piegādes ķēdes pārvaldības krīzi. Un daudz vairāk.

Tā kā mākslīgā intelekta sistēmas tiek pakļautas arvien vairāk datu, tās nepārtraukti uzlabosies, radot spararata efektu, kas izslēdz jūs no uzņēmējdarbības ja nokavē vilcienu. Tomēr šai revolūcijai ir arī unikāla spēja pilnībā atjaunot Amerikas ražošanu, iespējams, pat padarot to par vienu no konkurētspējīgākajām pasaulē.

AI ražošanas revolūcija notiek tieši tagad, nevis kādā neiedomājamā brīdī pie apvāršņa. Šī darba krīze nav pārejošs kairinājums. Tā ir daļa no jaunās uzņēmējdarbības ainavas, kas mums būtu jārēķinās turpmākajos gados. Ražotāji, kas pozicionē AI kā galvenais viņu panākumu dzinējspēks gūs labumu mūsu pašreizējā desmitgadē.

Ja jums rūp tas, kā AI nosaka uzvarētājus un zaudētājus biznesā un kā jūs varat izmantot AI savas organizācijas labā, aicinu jūs sekot līdzi jaunumiem. Es rakstu (gandrīz) tikai par to, kā augstākā līmeņa vadītāji, valdes locekļi un citi uzņēmumu vadītāji var efektīvi izmantot AI. Varat lasīt iepriekšējos rakstus un saņemt paziņojumus par jauniem, noklikšķinot uz poga "sekot" šeit.