Nedostatok pracovnej sily zabíja americkú výrobu. Tu je návod, ako to AI môže priviesť späť k životu.

Výroba v USA je pripravená na výrazné oživenie. Debakle v dodávateľskom reťazci spôsobené pandémiou ukázali slabosť prílišnej závislosti na dlhom dodávateľskom reťazci, najmä mimo USA.

Okrem toho rastúce napätie s Čínou spôsobilo, že USA spochybňujú svoju závislosť od čínskej výroby, pokiaľ ide o hospodársky úspech. Tieto problémy zmenili záväzok amerických výrobných firiem stavať lokálne.

Problém je, že v americkej výrobe je kriticky málo pracovnej sily, ktorú potrebuje na poháňanie tejto revolúcie. Jednoducho nie je dostatok kvalifikovaných pracovníkov, ktorí by túto prácu vykonávali, ani dostatok nekvalifikovaných pracovníkov ochotných učiť sa.

Nevyhnutnosť je však skutočne matkou vynálezu. Nedostatok pracovnej sily vo výrobe pripravil pôdu pre rozsiahle nasadenie niektorých veľmi vzrušujúcich inovácií v oblasti umelej inteligencie pre výrobu. Tento vývoj je taký silný, že McKinskey predpovedá, že nejaký vytvorí Hodnota 3.7 bilión dolárov by 2025.

Ale skôr, než sa do toho pustíme, pozrime sa rýchlo na pracovnú krízu, ktorá podnecuje revolúciu.

Tu je návod, aký zlý je pracovný problém v americkej výrobe

Aj keby bol každý kvalifikovaný pracovník v Amerike zamestnaný, stále by bol O 35 % viac neobsadených pracovných miest v sektore výroby tovaru dlhodobej spotreby ako kvalifikovaní pracovníci schopní ich naplniť. Deloitte predpovedá nedostatok viac ako dvoch miliónov amerických výrobných pracovníkov do roku 2030, čo predstavuje alternatívne náklady vo výške 1 bilióna dolárov ročne.

Ak to nezačiarknete, veci sa pravdepodobne zhoršia, nie lepšie. Ešte stále nejaké sú 40 miliónov Baby Boomers v pracovnej sile—asi 25 % z celkovej pracovnej sily, z ktorých mnohí pracujú na výrobných pozíciách „starej školy“. Ako boomers odchádzajú do dôchodku, mladší pracovníci sa vyhýbajú pracovným miestam vo výrobe a uprednostňujú technológie, zdravotnú starostlivosť a iné príležitosti, kde sú pracovné podmienky a kompenzácia atraktívnejšie.

Spojené štáty by mohli rýchlo zvýšiť imigráciu z krajín, kde pracujúci túžia získať americké zamestnanie, ale to so sebou prináša aj vlastný súbor výziev a vyžadovalo by si to viac politického čarodejníctva, ako si viem predstaviť. Okrem toho sa zamestnávatelia môžu obávať zaškolenia novej kvalifikovanej pracovnej sily, len aby videli, že ich prevádzky budú počas nasledujúceho blokovania opäť zatvorené.

Aby sa stroje stále otáčali, musia americkí výrobcovia nájsť alternatívy k ľudskej práci.

AI môže byť veľkou súčasťou riešenia nedostatku pracovnej sily

Súčasťou riešenia tohto problému je neprekvapivo umelá inteligencia. Rovnako ako v iných odvetviach je nevyhnutné, aby mnohé predtým ľudské pracovné miesta boli nahradené AI. Ale namiesto toho, aby ste sa trápili pracovné miesta ohrozené AI, v tomto prípade by ste sa mali zamyslieť nad tým, ako môže AI pomôcť udržať vaše operácie v chode a zamestnať váš ľudský personál.

Tu je len niekoľko spôsobov, ako AI vo výrobe pomôže zmierniť nedostatok pracovnej sily a prevrátiť spôsob výroby produktov na pôde USA:

Robotická automatizácia

Roboty sa už desaťročia používajú v oblastiach, ako je automobilová výroba a oceliarne, kde vykonávali opakované výrobné operácie, ako je zdvíhanie ťažkých bremien a zváranie spojov. Tieto konvenčné roboty však boli navrhnuté len na vykonávanie veľmi úzko definovaných úloh za mimoriadne predvídateľných okolností.

Aplikácie umelej inteligencie ako Siemens dnes Simatická neurónová procesorová jednotka umožňujú robotickým ramenám uchopovať predmety a manipulovať s nimi bez ohľadu na ich orientáciu, rýchlosť alebo umiestnenie. To znamená, že roboty a „co-boty“ (robotickí asistenti navrhnutí na prácu spolu s ľuďmi) ​​môžu byť vyškolení na vykonávanie širokej škály prác na montážnej linke, rovnako ako ľudia. Autonómne riadené vozidlá (AGV), vybavené funkciami AI, ako je mapovanie, detekcia povrchových anomálií a technológia vyhýbania sa objektom, môžu medzitým prepravovať diely a hotové výrobky cez sklady a výrobné haly namiesto nakladacích posádok a operátorov vysokozdvižných vozíkov.

Spoločne môžu tieto robotické inovácie poháňané AI zachrániť minimálne 75 % nákladov práce použitie ľudí samostatne, umožňuje 24-hodinovú nepretržitú výrobu a pomáha predchádzať zraneniam v dôsledku nebezpečenstiev montážnej linky, manipulácie s ťažkými materiálmi a opakovaných pohybov. Niet divu, že moderná robotika už riadi a obrat vo výrobe na miestach ako Singapur a Južná Kórea. Prečo neurobiť to isté v Spojených štátoch?

Výroba aditív

Ďalšou oblasťou, kde AI pomáha zmierniť nedostatok pracovnej sily vo výrobe, je 3D tlač. Podľa konvenčného prístupu musia vysoko kvalifikovaní dizajnéri a inžinieri využiť dlhoročné skúsenosti a prístup „najlepšieho odhadu“, aby dospeli k najlepšiemu konštrukčnému riešeniu. Umelá inteligencia však teraz umožňuje rýchly, generatívny prístup k vývoju komplexných a vysoko optimalizovaných dizajnových riešení, ktoré možno rýchlo vyrobiť pomocou 3D tlače.

Výrobcom to umožňuje strojové učenie v softvérových systémoch, ako je napríklad Netfabb od Autodesku vstupné konštrukčné parametre a požadovať najefektívnejšie, najefektívnejšie a vyrobiteľné možnosti. Po výbere dizajnu sa používa AI od spoločností ako NNAISENCE neurónové siete a digitálne dvojičky predvídať, monitorovať a odstraňovať chyby v procese aditívnej výroby, čím pomáha predchádzať nákladným oneskoreniam a chybám. Dokonca sa dá použiť aj softvér AI, ako je Alchemite od Intellegens predstavte si nové a exotické materiály vhodné pre špecifické potreby výroby a použitia produktu.

Ak by všetky tieto neuveriteľne zložité funkcie vykonávali iba ľudia, vyžadovali by si oveľa väčšie tímy vysokokvalifikovaných inžinierov a dizajnérov a často by viedli k horším výsledkom.

Vízia stroja

Keď si predstavíte výrobnú montážnu linku, pravdepodobne si najskôr predstavíte dopravný pás produktov, ktoré sa šľahajú z jednej stanice na druhú, a potom ľudskí pracovníci kontrolujú produkty, ako si cestujú. Vo väčšine výrobných prostredí to naozaj nie je ďaleko od pravdy. Je to opakujúca sa práca náročná na prácu a náchylnú na chyby, ale je životne dôležitá pre proces zabezpečenia kvality.

vstúpiť Autonómne strojové videnie (AMV), ktorú vedú spoločnosti AI ako Inspekto a Matroid. Pomocou kamier a AI, ktoré rozpoznávajú tvar, orientáciu a stav produktov montážnej linky pri rôznych svetelných podmienkach, môžu systémy AMV počítať a sledovať položky, zisťovať chyby a podľa toho triediť produkty podľa toho, ako pretekajú. To eliminuje veľkú potrebu ľudských očí a rúk v procese kontroly kvality.

Strojové videnie možno použiť aj na podporu balenia, paletizácie a nakladania nákladu, čím sa šetrí práca, čas a peniaze. Riešenia od spoločností ako RobitIQ a Spiroflow dokážu napríklad určiť optimálny spôsob paletizácie, po ktorom robotické rameno automaticky uchopí a umiestni kartóny na palety.

Optimalizácia výroby

Keď výrobné stroje vypadnú, často si to vyžaduje špecializované analytické a opravárenské prostriedky, často odosielané od výrobcu, čo stojí čas a peniaze. Umelá inteligencia od poskytovateľov ako Vanti a 3DS môže byť použitá nielen na monitorovanie opotrebovania strojov a foriem, aby bolo možné naplánovať preventívnu údržbu na optimálny čas, ale môže tiež monitorovať odchýlky teploty, vlhkosti a chodu pre rôzne produkty a materiály, takže výrobné stroje je možné optimalizovať na základe aktuálnych podmienok.

Keď sa niečo pokazí, AI dokáže analyzovať všetky možné dôvody a navrhnúť najlepší pravdepodobný postup. To je niečo, čo dokáže vo väčšine tovární len veľmi skúsený technik údržby.

Nejde však len o údržbu a kontrolu poškodenia. Cloudové a okrajové systémy poháňané AI, ako je Brilliant Manufacturing Suite od GE a Mindsphere od spoločnosti Siemens, pracujú na prepojení a riadení celého komplexného výrobného procesu od návrhu cez plánovanie dopytu a inventarizáciu materiálu až po spotrebu energie až po koncovú logistiku.

Potreba AI vo výrobe je ešte väčšia, ako si myslíte

Predstavte si antropomorfné roboty s tak širokým rozsahom fyzických funkcií a prispôsobivosťou poháňanou umelou inteligenciou, že budú schopní vykonávať takmer akúkoľvek manuálnu prácu, ktorú v súčasnosti dokážu robiť ľudia. Keď sa to stane, aký rozdiel spôsobí cena práce v rozvojových krajinách ako konkurenčná výhoda? Výrobcovia poháňaní AI nebudú musieť prijímať a školiť takmer toľko pracovníkov. Budú sa menej starať o ďalšiu pandémiu a uzamknutie. Vyhnú sa mnohým problémom z jedného zdroja, ktoré prišli spolu s našou súčasnou krízou riadenia dodávateľského reťazca. A oveľa viac.

Keďže systémy umelej inteligencie sú vystavené čoraz väčšiemu množstvu údajov, budú sa neustále zlepšovať a vytvárať efekt zotrvačníka, ktorý bude vás vyradí z podnikania ak zmeškáte vlak. Táto revolúcia má však tiež jedinečnú silu úplne omladiť americkú výrobu a možno ju dokonca urobiť opäť jednou z najkonkurencieschopnejších na svete.

Výrobná revolúcia AI sa odohráva práve teraz, nie v nejakom nepredstaviteľnom bode na obzore. Táto pracovná kríza nie je len prechodnou nepríjemnosťou. Je súčasťou nového obchodného prostredia, ktoré by sme mali očakávať v nasledujúcich rokoch. Výrobcovia, ktorí umiestňujú AI ako kľúčovým motorom ich úspechu budú žať výhody v rámci nášho súčasného desaťročia.

Ak vám záleží na tom, ako AI určuje víťazov a porazených v podnikaní a ako môžete využiť AI v prospech vašej organizácie, odporúčam vám, aby ste zostali naladení. Píšem (takmer) výlučne o tom, ako môžu vrcholoví manažéri, členovia predstavenstva a iní obchodní lídri efektívne využívať AI. Môžete si prečítať minulé články a dostávať upozornenia na nové kliknutím na tu tlačidlo „nasledovať“..