麻省理工學院教授在研討會上說，創新製造需要工人和機器協同工作

在這十年裡，我們可能會見證新工業時代的黎明。 引人注目的是，這可能是儘管而不是因為成功推出了智能製造技術（可以說，我們還沒有成功推出）。 從上週情況來看 麻省理工學院製造業研討會：2022 年及以後會議在麻省理工學院建於1916 年的美麗得令人驚嘆的沃克紀念大樓舉行，越來越多的證據表明，由人與機器協同運行的製造業對於創新的基礎遠比政策制定者之前意識到的重要。 認識到這一點並傳播這一信息，麻省理工學院似乎正在關鍵時刻更新其製造研究和創新工作，重點關注技術、勞動力發展、政策努力和創新四個方面。

由實業家和政府決策者組成的精選觀眾（美國國防部的出席令人印象深刻）體驗了麻省理工學院前所未有的一系列與製造業相關的學術成果，從可再生能源到芯片生產，再到金屬增材製造。 教授 約翰·哈特活動組織者表示：“製造業是我們經濟的引擎，我們正處於新製造技術的前景與勞動力、工業基礎和創新生態系統的迫切需求之間的十字路口。 整個研究所都擁有對製造的專業知識和興趣，現在是時候將麻省理工學院的社區聚集在一起，了解我們如何在這個關鍵時刻產生最大的影響。 在研討會上，來自麻省理工學院幾乎各個學科的專家都渴望彼此合作，並與政府、工業界和其他大學合作。 我們希望這只是更大規模、協調一致努力的開始。”

此次活動主題和專業知識的廣度和深度表明，麻省理工學院在製造業方面的努力可以與之前的舉措（例如 麻省理工學院能源計劃。 也許這次研討會預示著這樣的舉動，或者它的教員有興趣將麻省理工學院的製造業提升到這樣的水平。 那是明智的。 製造業在經濟中發揮的作用遠比人們想像的要重要。 由於先進但在許多方面不可行的解決方案的衝突，導致氣候變化、地緣政治風險和技術危險，勞動力需要無休止地接受培訓，以適應毫無希望的小擺設工業4.0 技術，我們很少比現在更需要新的增長引擎。

麻省理工學院並不是唯一在製造業方面做出如此巨大努力的機構。 其他包括劍橋大學製造研究所（如果）自 1998 年以來，佐治亞理工學院製造研究所（GTMI）自 1991 年以來，卡內基梅隆大學 製造業期貨研究所 150 年，理查德·金·梅隆基金會授予 2021 億美元贈款，使 2016 年的計劃永久化。 但麻省理工學院可能是在這個歷史關鍵時刻最有可能形成最全面觀點的地方。 這是因為其活動的廣度，以及當科學、工程、管理和社會科學領域分散的優秀教授聚集在一起產生一致的願景時所產生的巨大價值。 這是麻省理工學院經常發生的事情，但並不是免費的，因為它需要大量資金才能實現。

幾乎花費所有精力來找出問題所在

活動中，Prof. 艾爾莎·奧利維蒂（Elsa Olivetti） 重申阿爾伯特·愛因斯坦的建議，即花費 99% 的時間來識別問題，而只用 1% 的時間來實施解決方案。 她談論的是可持續性挑戰，但讓我們將其應用於製造業。 問題是什麼？ 麻省理工學院這次活動的34 名發言者中的許多人表示，簡而言之，就是去工業化，它削弱了經濟中生產力最高的部門，而這種做法是基於與政治機構相關的勞工經濟學家考慮不周的捷徑。 麻省理工學院教授 蘇珊·伯傑 提醒觀眾，在 1990 世紀 XNUMX 年代，哈佛大學 拉里·薩默斯（Larry Summers） 質疑是否需要美國製造！

由於沒有特別表現出他對技術在社會中的作用的理解，薩默斯盲目地接受了自動化的不言而喻的真理，即“技術允許用更少的人生產更多的產出”，這是他多年來反复提出的一個謬論，例如在 未來的經濟挑戰：就業 （2014）。 顯然，從根本上講，技術可以促進更高效的生產，這是毫無爭議的。 然而，這種想法固有的觀念是，生產在某種程度上是一種較差的增長方式，因為增長在於服務業。 而且，這樣說就掩蓋了這樣一個事實：儘管日常工作是自動化的，但社會上幾乎所有的創新，特別是製造業的創新，仍然是由人而不是機器完成的。 主流經濟學家已經追隨這股潮流三十年了，但這種潮流並沒有變得更加真實，因為他們拒絕參與製造業的內在邏輯。

後工業主義 有很多父親，尤其是 丹尼爾·貝爾，並且在邊緣是正確的，但最終是錯誤的。 它發明的線性模型表明，從農業到製造業，最終到服務業，存在一種自然的、依賴於路徑的過渡，這正是我們需要在未來十年根除的基於膚淺觀察的不良未來主義傾向。 除其他外，這對農村地區來說是一場悲劇（見 美國農村的去工業化：經濟結構調整和農村貧民窟）。 許多（不是全部）經濟學家往往忽視的是，生產力不僅僅與自動化相關，還與人類調整機器增強的生產過程的努力相關（參見 增強精益）。 重要的不是生產的數量，而是社會不斷產生高質量的創新，不斷改變製造業的性質。 也許是時候減少花在電子表格上的時間，花更多的時間在工廠裡了？

麻省理工學院 2013 創新經濟中的生產（PIE）研究 駁斥了對服務業作為經濟新驅動力的盲目迷戀。 為了分析創新如何進入市場，PIE
餡餅
相反，研究建議創新生產系統。 它展示了製造業如何充當創新場所以及如何將美國研究實驗室、大學、公共實驗室和工業研發設施的創新流程擴大到商業化的推動者。 報告認為，美國不應該放棄製造業，而應該學習德國和中國的成功模式，無論是在工作人口範圍內進行勞動力培訓，還是通過補貼擴大規模，以實現大規模生產的平台效應。 然而，儘管 PIE 一時引起了國會的關注，但它未能帶來更廣泛的政治變革。

坦率地說：我們面臨的問題可能是過度確定的社會經濟學家的不流血分析，而不是去工業化本身，因為如果沒有他們空蕩蕩的電子表格促進了衰退，這種現象可能永遠不會以如此規模發生。

新英格蘭製造業遺產

Professor 大衛·明德爾 談到早期的波士頓實業家如何將製造業視為增加財富的一種優雅方式。 波士頓製造公司，由波士頓富商弗朗西斯·卡伯特·洛厄爾 (Francis Cabot Lowell) 於 1813 年與一群後來被稱為 波士頓聯營公司，經營美國最早的工廠之一。 該工廠位於馬薩諸塞州沃爾瑟姆，旨在生產棉紡織品，並採用了水力發電。 其他工廠地點包括洛厄爾、勞倫斯和新罕布什爾州曼徹斯特。 在這一切的中間，麻省理工學院於 1861 年成立。幾年後，1899 年在馬薩諸塞州貝弗利成立的聯合製鞋機械廠壟斷了製鞋機械。

隨著洋基隊前往底特律，亨利·利蘭 (Henry Leland) 於 1902 年與他人共同創立了凱迪拉克，這種最初的推動力建立了美國的製造業體系。 很久以後，總部位於馬薩諸塞州梅納德的數字設備公司(DEC) 是一家成立於1957 年的計算機巨頭，在1970 世紀1980 年代在小型計算機領域表現出色，並在1998 年代推出了VAX 和Alpha 系統，但在XNUMX 年被併入康柏。據說，新英格蘭幾乎同樣有效地實現了去工業化——而我們今天就生活在這些影響之中。 然而，通過電子、製藥、國防和航空航天等新領域的發展，新英格蘭的製造業繼續繁榮。 當今具有代表性的區域性公司包括 波士頓科學公司, 摩登拉, 生態學的, 玻色公司, 通用動力電動船, 斯坦利·布萊克（Stanley Black＆Decker）, 雷神公司, 西科斯基公司，以及新興創新者，例如 銀杏生物工廠 和 桌面金屬。 製造業就業的勞動力比例估計約為 8%，無可否認，略低於美國全國平均水平（參見 製造業足跡和美國製造業就業的重要性，2015）。 明德爾指出，我們最偉大的想法體現在我們製造事物的方式上。

勞動力、技術和政策——它們的重要性如何？

本·阿姆斯特朗麻省理工學院工業績效中心臨時執行董事兼研究科學家指出，迄今為止，在員工人數不足 500 人的製造企業中，技術採用率一直很差。 他思考著該怎麼辦。 事實上， 麻省理工學院未來工作研究 發現美國工業中的機器人數量少於預期。 教授 朱莉·沙，著名社交機器人學者，新書合著者 當你期待機器人時，你會期待什麼：人機協作的未來，指出了解工作的人需要能夠管理技術。 無論我們談論的是銑床還是機器人，這都是有效的。 熄燈工廠並不理想，因為機器不會創新，而是人在創新。 就像駕駛艙中的飛行員一樣，人類在構建問題方面具有獨特的優勢，並且在重組問題時不要忘記。 教授 大衛·哈特 談到了麻省理工學院通過碩士和微型碩士學位在製造教育方面的持續領導地位 先進製造和設計 允許混合在線/現場學位路徑。

總統製造和經濟發展特別助理， 伊麗莎白·雷諾茲 在辛辛那提進行現場直播，總統宣布 增材製造前沿 (AM Forward) 計劃提醒我們，拜登總統是戰後對美國製造業復甦擁有最大利益的總統，並且也在大力投入美元。 邁克爾·布里特·克萊恩領導國防部研究與工程副部長辦公室製造技術 (ManTech) 團隊的教育和勞動力發展工作，強調了聯邦政府在國防部資助的九個製造創新機構中在製造業勞動力發展方面的領導作用。 正如他指出的：“如果我們的美國製造商無法製造它，我們的戰士就無法使用它。” 之前的投資，例如向國防部資助的機構提供的 4.5 億美元，與工業界交叉匹配的金額超過 2 億美元，是進一步加速區域勞動力投資的起點。

麻省理工學院特別項目主任， 比爾·邦維利安 指出，製造業並不總是被視為創新體系的組成部分，勞動參與率處於歷史低位。 Bonvillian 解釋說，隨著美國政府跟隨科學管理員從創新轉向基於科學的研發 萬尼瓦布什堅持科學是“無盡的前沿”。 人造衛星時代，太空探索的理念和 DAR 的建立推動了 NASA 的預算螺旋上升
AR
PA 計劃促進了互聯網的發展。 然而，1980 世紀 1990 年代完成了撤退，儘管 XNUMX 年代的能源挑戰最終加劇 阿帕 2009 年，可以說它還沒有像 DARPA 的 ARPANET 項目那樣帶來同樣根本性的進展。 儘管如此，ARPA-E 已為超過 3 個潛在轉型能源技術項目提供了約 1,294 億美元的研發資金，並成立了 129 家新公司。

當今先進製造時代擁有16家製造院（美國製造）允許有多種測試平台，但沒有更廣泛的方法。 邦維爾利安表示，獨裁政府和供應鏈危機等地緣政治驅動因素使製造業成為值得團結起來的事業，他設想了一個新的“思考社區”。 但應該由誰來思考呢？ 學者們？ 工人？ 工程師們？ 政策制定者？ 答案似乎是：以上都是。

未來的機器只是未來的非人類部分

研討會還邀請了推動下一代生產的關鍵行業領域的專家。 教授 杜安·博寧 談到製造業中的機器學習。 賈羅德·戈恩澤爾麻省理工學院人道主義供應鏈實驗室主任談到了彈性供應鏈。 教授 赫蘇斯·德爾·阿拉莫 談到美國在微電子領域重新獲得領導地位的（微弱的）希望。 教授 扎卡里·科爾德羅 早在 2015 年就提到過虛擬起飛和著陸（VT
VT
OL) 與 SpaceX 可重複使用的兩級火箭 獵鷹9 開始將有效載荷的成本轉變為軌道成本，這為前所未有的太空製造時代的到來奠定了基礎，我們將看到軌道上的航天飛機在太空中按需生產金屬。

蔣業明教授 指出世界至少需要100太瓦時 到 20 年，使用新的低成本化學品以每千瓦時 2050 美元的價格安裝存儲，以實現化石基荷能源的深度脫碳。 教授 艾爾莎·奧利維蒂（Elsa Olivetti） 指出，隨著 100% 可再生電力倡議的實施，企業氣候承諾正在不斷增強 RE100 目前，基於科學的目標倡議已在 350 家公司中實施（SB鈦）現在有 2800 家公司， 氣候行動100+ 擁有 615 名投資者，資產達 60 萬億美元——以及 淨零資產管理者聯盟 目前擁有 128 個成員，管理著 43 萬億美元的資產。

最後，關於擴大製造初創公司規模的小組討論（全面披露：由我主持）探討了該領域的未來。 企業家 Elise Strobach，聯合創始人兼首席執行官 AeroShield 材料, Natan Linder（首席執行官兼聯合創始人） 鬱金香，董事長兼聯合創始人 表格實驗室）和馬丁·費爾德曼（Martin Feldmann）（首席執行官兼聯合創始人） 瓦肯形態）說明了擴展的繁重工作和忙碌。 AeroShield (2019) 使用氣凝膠通過超級隔熱插件來隔熱窗戶（並提高太陽能熱電池的效率）。 Tulip 是數字製造及其他領域的一線運營平台。 Formlabs 是桌面 3D 打印領域的領導者。 Vulcan Forms 旨在成為金屬增材大規模生產的基準。 麻省理工學院管理學教授 查爾斯·法恩 概述了他認為的企業規模化的十種工具：（1）流程化，（2）專業化，（3）文化化，（4）自動化，（5）細分，（6）平台化，（7 ）協作，（8）資本化，（9）複製，以及（10）評估（釘釘、擴展和航行），指出生產和運營管理初創公司開始在該領域有所作為。

元宇宙，請自覺靠邊站。 製造業也許是目前最值得關注的創新領域。 實現精益生產的挑戰並沒有隨著技術能力的提高而減少，也許是因為這些技術的用戶界面往往太不發達，無法適應勞動力。 這就是阻礙製造組織的培訓挑戰的根源。 解決這個問題，我們就領先了三步。 6 月 XNUMX 日，麻省理工學院的沃克紀念館裡充滿了明顯的興奮。我認為這不僅僅是再次面對面聚會的興奮。 製造業必須而且將會再次成為頭條新聞。 哈特證實，這次研討會是麻省理工學院製造業界更大努力的一部分，旨在探索新中心的概念，將教師和學生與行業和政府聯合起來，並推動大膽的新議程。

但如果新的工業時代在本十年到來，那可能是通過技術和人類的協同作用，以及通過在業務目標、勞動力發展以及增材製造和自動化等創新之間調整激勵措施的政策和組織來實現的。

當人類使用他們碰巧使用的任何手段（無論是先進的還是簡單的）來適應並創造新的生產流程時，工廠創新就會發生。 技術通常是其中的一部分，但很少是觸發因素。