Τι θα γινόταν αν οι κορυφαίες τεχνολογίες στην κατασκευή λειτουργούσαν μαζί;

Μια πληθώρα τεχνολογιών διαμορφώνει την παραγωγή και συνεχίζει να το κάνει. Σκεφτείτε τη μηχανική CNC, τη ρομποτική, την τρισδιάστατη εκτύπωση, τη ρομποτική, το λογισμικό, το Διαδίκτυο των πραγμάτων (IoT), τα ψηφιακά δίδυμα, το AI/AR και τη φωτονική, για να αναφέρουμε μόνο μερικά σημαντικά. Αυτό που μπορεί να κάνει ο καθένας είναι εκπληκτικό. Ωστόσο, αυτές οι τεχνολογίες έχουν διαφορετική προέλευση, φυσικό σχήμα και εύρος – όσον αφορά το υλικό, τη βιολογία, τα υλικά ή το λογισμικό.

Σκεφτείτε το όχι μόνο ως μια υλική διαφορά αλλά ως μια πρόκληση της γλώσσας. Η καθεμία ανήκει σε ξεχωριστές κατηγορίες, αλλά δεν τις μιλούν όλοι όλες. Ακόμη και βιολογικές μηχανές ή μηχανές λογισμικού δεν επικοινωνούν πάντα μεταξύ τους. Για μηχανήματα σε ένα κατάστημα, αυτό μπορεί να γίνει πρόβλημα.

Αρκετές τεχνολογίες κατασκευής προέκυψαν από πανεπιστημιακά εργαστήρια, όπως το MIT, το Στάνφορντ, το Πανεπιστήμιο του Κέμπριτζ ή το Carnegie Mellon, όλα τα μέρη που ισχυρίζονται ότι γνωρίζουν την επικοινωνία. Ενώ άλλα αναπτύχθηκαν από τη βιομηχανία Ε&Α, όπως στα Bell Labs, είναι κατανοητό ότι εφαρμόζονται περισσότερο σε συγκεκριμένο σκοπό. Η τεχνολογία με ένα εκπληκτικά ευρύ πεδίο εφαρμογής για την ενέργεια προέκυψε από στρατιωτικά εργαστήρια όπως Los Alamos, ή μη κερδοσκοπικά εργαστήρια όπως το CERN, ακόμη και ακαδημίες όπως η Κινεζική Ακαδημία Επιστημών. Ορισμένες εμφανίστηκαν ως συλλογικές προσπάθειες σε όλους τους τομείς, όπως η γερμανική κοινωνία Fraunhofer. Στις μέρες μας, οι περισσότερες τεχνολογίες είναι ένας συνδυασμός των παραπάνω, βασιζόμενοι σε ένα σύνολο υλικών στον κυβερνοχώρο για να λειτουργήσουν. Οι τεχνολογίες που αναπτύχθηκαν πριν από πολύ καιρό εξακολουθούν να βρίσκονται στους ορόφους των καταστημάτων. Ωστόσο, σε αντίθεση με την κενή συζήτηση για τη σταδιακή εξέλιξη από τις γενιές 1.0 σε 4.0, μπορούν να συνυπάρχουν. Είναι πρόβλημα εάν κάποια από αυτά έχουν σχεδιαστεί για να συνεργάζονται με άλλα και κάποια έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν μόνα τους;

Οι τεχνολόγοι περιπλέκουν τα πράγματα. Δεν προσπαθούμε να επιδεικνυόμαστε, αλλά μιλάμε τη δική μας εξειδικευμένη γλώσσα. Μιλάς τεχνολογία; Μπορεί να μιλάτε λίγο, αρκετά για να τα βγάλετε πέρα, ίσως, αλλά υπάρχουν πολλές γλώσσες τεχνολογίας. Το προφανές από την εργασία γραφείου είναι ο προγραμματισμός. Η C++, η Python ή το Fortran, χρειάζονται αιώνες για να μάθουν το καθένα, και αν προκύψουν καλύτερα, μπορεί να εξαφανιστούν. Στην κατασκευή, η τεχνολογία ομιλίας μπορεί να σημαίνει ότι είσαι μάγος στο χειρισμό βιομηχανικών μηχανών ή στον έλεγχο των συστημάτων βιομηχανικού ελέγχου. Ίσως είστε σκληροπυρηνικός χειριστής μηχανικής κατεργασίας CNC ή αγαπάτε τα ρομπότ; Όλα αυτά είναι καλά. Γιατί τότε έχεις μεγάλη ζήτηση. Αλλά θα ήταν καλό για την κοινωνία να μάθουν όλοι να χειρίζονται ρομπότ, τρισδιάστατους εκτυπωτές, υπολογιστές ή ψηφιακά δίδυμα. Πώς το κάνουμε αυτό χωρίς κωδικοποίηση;

Φανταστείτε ένα αρθρωτό μέλλον

Ας κάνουμε ένα πείραμα σκέψης. Φανταστείτε ότι η κατασκευή ξεκίνησε ως LEGO. Εννοώ εναλλάξιμα πλαστικά τούβλα, ή όντως οποιαδήποτε αρθρωτά μέρη με τα οποία μπορείτε να φτιάξετε πράγματα. Κατασκευάστε πύργους, πόλεις ή ταξί. Τα LEGO μπορεί να φαίνονται απλά, αλλά η κατασκευή με αυτά απαιτεί κινητικές δεξιότητες, χωρική επίγνωση, συλλογισμό, ικανότητα συμμετοχής σε ευφάνταστο παιχνίδι και διάφορες άλλες δεξιότητες. Η LEGO είναι μέρος των μαθημάτων στο MIT Media Lab εδώ και χρόνια. Υπάρχει μια Μάθημα LEGO Ρομποτικής στο MIT open Courseware αναπτύχθηκε το 2007. Mindstorms, ένα ρομποτικό σύστημα εφεύρεσης που έφερε επανάσταση στα κιτ κατασκευής LEGO, προέκυψε από την 20ετή συνεργασία της LEGO με το Media Lab. Ανήκω στην περήφανη κατηγορία των AFOLS, «ενήλικων οπαδών των LEGO» (βλ LEGO αποκλειστικά: Τα AFOL μάς δίδαξαν να παίρνουμε στα σοβαρά τους ενήλικες). Όταν τα παιδιά μου σταματούν να παίζουν με τα LEGO, είμαι αυτός που πρέπει να με βάλουν κάτω για δείπνο. Είναι σημαντικό, αφού έχετε φτιάξει κάτι, η διασκέδαση δεν έχει τελειώσει. Μπορείτε να συνεχίσετε να παίζετε με αυτό που κατασκευάσατε, να το προσαρμόσετε ή ακόμα και να το γκρεμίσετε και να ξεκινήσετε από την αρχή. Η αρχή από την αρχή είναι κρίσιμη. Δεν υπάρχει τίποτα περισσότερο που μισούν οι λάτρεις των LEGO από τα κολλημένα κομμάτια.

Τώρα φανταστείτε ότι φτιάξατε ένα εργοστάσιο απλά με κομμάτια LEGO. Τι σημαίνει αυτό? Για ένα, σημαίνει ότι μπορείτε να διαμορφώσετε εκ νέου το εργοστάσιό σας κομμάτι-κομμάτι. Σημαίνει επίσης ότι παρόλο που ένα σύνθετο εργοστάσιο απαιτεί προδιαγραφές και σχέδια, ο καθένας μπορεί να λάβει μέρος στην κατασκευή του. Δεν σας αρέσει ο τρόπος που λειτουργούν οι μηχανές CNC; Φτιάξτε ένα διαφορετικό, μικρότερο, μεγαλύτερο. Βάλτε το κάπου αλλού αν δεν σας αρέσει που το βάζετε.

Για λόγους σαφήνειας, δεν προτείνω την κατασκευή ενός εργοστασίου σε LEGO. Είναι η αρχή πίσω από αυτό, η δημιουργική ώθηση, που σέβομαι. Το λέω με τον ίδιο τρόπο που αισθάνομαι ότι οι κρατικές υπηρεσίες θα ήταν διαφορετικές αν διοικούνταν από την Disney. Φανταστείτε ένα «μαγικό» βραχιολάκι που σας δίνει πλήρη πρόσβαση σε όλα όσα έχει να προσφέρει η κυβέρνηση, αλλά με χαμογελαστά πρόσωπα παντού. Τώρα, η μεταφορά δεν είναι κυριολεκτική και δεν θέλω πραγματικά η Disney να διευθύνει την κυβέρνηση.

Η κατασκευή δεν είναι όπως η LEGO ή η Disney. Δεν είμαστε πια στο νηπιαγωγείο (δεν πήγα ποτέ –κάτι που κάποιοι λένε ότι εξηγεί σε μεγάλο βαθμό το παιχνιδιάρικο μου) αλλά η πραγματικότητα είναι ότι οι τεχνολογίες δεν είναι εναλλάξιμες ή διαλειτουργικές– θα λέγαμε στην τεχνολογία. Αυτές τις μέρες, είναι δημοφιλές να σκεφτόμαστε με όρους «πρώτων αρχών;». Έχουμε τον Έλον Μασκ να ευχαριστήσουμε γι' αυτό (βλ Γιατί καινοτόμοι όπως ο Έλον Μασκ και ο Τζεφ Μπέζος αγκαλιάζουν αυτήν την αρχαία τεχνική επίλυσης προβλημάτων). Μια πρώτη αρχή είναι αυτή που δεν μπορεί να συναχθεί από καμία άλλη υπόθεση. Οι φιλόσοφοι αγαπούν την πρώτη σκέψη αρχών. Ο Ντεκάρτ, για παράδειγμα, είπε ότι η αφετηρία του ήταν ότι υπάρχει το δικό του μυαλό («cogito ergo sum»). Τώρα στη σύγχρονη εποχή, οι επιστήμονες φημίζονται για τη σκέψη στις πρώτες αρχές. Εκτός, όντως;

Από τις αναλογίες στις πρώτες αρχές

Αρκετά με τις αναλογίες μου. Έχουμε συνηθίσει να σκεφτόμαστε κατ' αναλογία αντί για πρώτες αρχές. Είναι συντομογραφία. Ωστόσο, όταν κατασκευάζουμε μηχανές, η αναλογία είναι αδιέξοδο γιατί οδηγεί στη μετριότητα. Αντί να ανακατασκευάζουν τα εργοστάσια από την αρχή, οι κατασκευαστές καταφεύγουν συχνά στην εκ των υστέρων τοποθέτηση των αποκαλούμενων «brownfields» σε αντίθεση με την κατασκευή «greenfields» που είναι πιο ακριβά. Η βιομηχανική τεχνολογία είναι ένα μεγάλο πλέγμα νέων και παλαιών μηχανημάτων και λογισμικού που μόλις και μετά βίας ενώνονται. Οι μεγάλοι κατασκευαστές ή οι προμηθευτές τεχνολογίας τους προτιμούν να ενσωματώνουν τεχνολογίες εκκίνησης μέσω συγχωνεύσεων και εξαγορών αντί να εφευρίσκουν κάτι οι ίδιοι (με βάση ανοιχτά στοιχεία) ή να συνεργάζονται με νεοφυείς επιχειρήσεις. Η στρατηγική «να στέκεσαι στους ώμους των γιγάντων» ή «επιλέγοντας νικητές» λειτουργεί αρκετά καλά για να πετύχεις γρήγορα πράγματα. Ωστόσο, βάφουμε τους εαυτούς μας σε μια γωνία εάν έχουμε τεχνολογικό χρέος.

Ο Conrad Leiva, διευθυντής του Ecosystem and Workforce Development στο CESMII, το αμερικανικό ινστιτούτο έξυπνης κατασκευής γράφει 7 πρώτες αρχές που συνθέτουν την έξυπνη κατασκευή. Η Leiva αναφέρει την ασφάλεια, τις πληροφορίες σε πραγματικό χρόνο, τους προληπτικούς πίνακες εργαλείων, τη διαφάνεια, την ανθεκτικότητα, την επεκτασιμότητα και τη βιωσιμότητα. Το πρόβλημα είναι ότι αυτές είναι έννοιες με τις οποίες μπορεί να συμφωνήσει ο καθένας, αλλά αν δεν τυποποιήσουμε την ορολογία, δεσμεύσουμε τους κατασκευαστές σε ενέργειες και ρυθμίσουμε τις αλληλεπιδράσεις, η «μαζί» δεν θα συμβεί ως δια μαγείας.

Αντίθετα, θα πρέπει να ξεκινήσουμε από το μηδέν. Οι προσεγγίσεις που βασίζονται σε «εφαρμογές» ξεκινούν από μια νέα υπόθεση. Όπως εξηγεί μια πρώτη αρχή: «όποιος προσπαθεί να λύσει ένα πρόβλημα πρέπει να έχει τα μέσα για να το κάνει». Για να το πετύχουμε αυτό, αντί για τουβλάκια LEGO, έχουμε εφαρμογές. Τι είναι μια εφαρμογή αλλά ένας απλός αλγόριθμος που μετατρέπει τις βιομηχανικές ροές εργασίας σε μια διαδικασία που μπορεί να επιτύχει έναν επιχειρηματικό στόχο. Οι εφαρμογές υλοποιούνται σε κώδικα υπολογιστή, αλλά για να λειτουργούν σαν τουβλάκια LEGO, αυτός ο κώδικας δεν είναι απαραίτητη προϋπόθεση για να κατανοήσει ο χρήστης. Οι εφαρμογές μπορούν να έρθουν προρυθμισμένες, αλλά θα πρέπει να είναι εύκολα διαμορφώσιμες. Είναι μια ισχυρή έκδοση ενός υπολογιστικού φύλλου με διεπαφή μεταφοράς και απόθεσης. Εάν μπορείτε να χειριστείτε ένα κινητό τηλέφωνο, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια εφαρμογή και αν μπορείτε να παίξετε παιχνίδια στον υπολογιστή, μπορείτε να γίνετε προγραμματιστής εφαρμογών. Οι καλές εφαρμογές κατασκευής συνδέονται με μηχανές για την πραγματοποίηση εργασιών στον πραγματικό κόσμο στο κατάστημα ή στην αλυσίδα εφοδιασμού: παραγγελίες πραγμάτων, παροχή οδηγιών εργασίας, παρακολούθηση ποιότητας και αποστολή προϊόντων. Οι εφαρμογές το κάνουν αυτό αυξάνοντας τους εργαζόμενους και όχι αντικαθιστώντας τους.

Τι θα μπορούσαμε να πετύχουμε εάν οι κορυφαίες τεχνολογίες στην κατασκευή συνεργάζονταν; Με τη λεγόμενη παραγωγή βάσει λογισμικού που βασίζεται σε μια εναλλάξιμη («διαλειτουργική») πλατφόρμα, θα μπορούσαμε να κατασκευάσουμε μικροεργοστάσια μέσα σε λίγα λεπτά, τα οποία θα μπορούσαν να παράγουν προηγμένα προϊόντα στο σπίτι σας, στο χώρο του κατασκευαστή σας στο σχολείο ή στην κοινότητα ή στο χώρο εργασίας. Περίμενε? Αυτό υπάρχει ήδη. Το αναλογικό είναι το FabLab δίκτυο, που ξεδιπλώνεται από τον καθηγητή Νιλ Γκέρσενφελντεργάζεται στο MIT. Εκτός από το FabLabs είναι μόνο για τους χιλιάδες εθελοντές ενθουσιώδεις.

Μιλάω για αλλαγή ολόκληρης της λογικής της κατασκευής, μετάβαση σε μια αρθρωτή πλατφόρμα που λειτουργεί με drag-and-drop. Καθώς η τεχνολογία web διεισδύει σιγά σιγά στην κατασκευή, πρόκειται να μάθουμε τι θα μπορούσε να είναι αυτό. Ωστόσο, μπορεί να πάρει λίγο χρόνο γιατί δεν είναι προς το συμφέρον όλων. Τι θα γινόταν λοιπόν αν επιβάλλαμε ότι οποιαδήποτε τεχνολογία στο κατάστημα πρέπει να επικοινωνεί με άλλους. Με τον ίδιο τρόπο θα ήταν απαράδεκτο να σιωπήσουμε αν συμμετέχουμε σε μια ομάδα ανθρώπων που προσπαθούν να μάθουν μαζί. Τουλάχιστον, οποιαδήποτε τεχνολογία χρηματοδοτούμενη από την κυβέρνηση θα πρέπει να έχει διαλειτουργική διεπαφή. Εάν ξοδεύετε δημόσιο χρήμα, κάντε την κατασκευή που να μπορούν να χρησιμοποιούν όλοι οι εργαζόμενοι. Μην κολλάτε LEGO μεταξύ τους.