Zullen automatisering en robots de wereld veranderen?

Ik heb een behoorlijke maand gehad , nogmaals, over slimme software en gadgets die hun weg blijven vinden in het uitvoeren van taken die ooit voorbehouden waren aan mensen. Deze taken variëren van alledaagse materiaalbehandeling tot hooggekwalificeerd technisch ontwerp. Het heeft me behoorlijk doen nadenken over hoe onze wereld van productie en engineering zal worden beïnvloed door al deze kunstmatige slimheid. Het zijn niet alleen op hardware gebaseerde robots die materiaal verplaatsen, onderdelen assembleren en onderdelen bewerken. Geavanceerde softwarebots, onder de overkoepelende categorie 'generatief ontwerp', vervangen technische functies en stellen ontwerpen voor beugels, vliegtuigvleugels en voertuigchassis voor.

Moeten we ons zorgen maken? Zullen deze zelfrijdende machines (en technische software) degenen onder ons vervangen die ons brood verdienen met het industriële en productiepersoneel?

Dat zou de natuurlijke menselijke reactie zijn. De vooruitgang op het gebied van slimme software, robotautomatisering, vision-systemen en kunstmatige intelligentie (AI) lijkt te versnellen. Het is gemakkelijk om sombere voorspellingen te vinden. Ik schrijf dit nadat ik net terug ben van een beurs, de ATX West-expositie in Anaheim, CA, waar ik letterlijk hectares aan steeds slimmere robotica en intelligente automatisering zag. Ik zag zelfs een robot tafeltennissen met een mens, die zich staande hield tegen een behoorlijk goede speler. Collaboratieve robots, of cobots, zijn heel gewoon, vaak uitgerust met visie, zodat ze flexibele omstandigheden kunnen zien en erop kunnen reageren, net als een mens (zie mijn functie op pagina 58.) Hoe kunnen we voorspellen wat er met ons zal gebeuren?

Ik heb geleerd dat het soort voorspellingen dat iemand doet afhangt van zijn persoonlijkheid, en ik ben meestal een optimist. In het geval van robots en automatisering denk ik dat een optimistische kijk gerechtvaardigd is, met enkele waarschuwingen. Optimistisch blijft er veel vraag naar ingenieurs en productieprofessionals. Een waarschuwing is dat hun werk gaat veranderen. Ze worden niet vervangen maar ingeschakeld - en in dat geval zullen ze hun waarde in het productieproces moeten heroverwegen.

Een goed voorbeeld is generatief ontwerp, een reeks softwaretechnologieën die ik ook behandel en waarmee ingenieurs een ontwerp kunnen specificeren. Een voorbeeld is topologie-optimalisatie, een softwaretechniek die door veel leveranciers wordt aangeboden en die wiskundig het sterkste fysieke ontwerp vindt met de minste hoeveelheid materiaal. De mens stelt een aanvankelijke, blokvormige vorm voor, specificeert de belastingen en materiaaleigenschappen, en de software itereert totdat hij met de lichtste oplossing komt. Vaak zien de resulterende vormen er organisch uit, zoals iets dat de natuur zou produceren. Additive manufacturing kan deze organische vormen produceren, of de vorm kan worden herwerkt om te passen bij traditionele productietechnieken. Met kleine aanpassingen aan outputs en drempels kan de computer honderden ontwerpen van verbazingwekkende complexiteit veel sneller produceren dan een mens met een CAD-programma.

Deze les in generatief ontwerpen is belangrijk:de menselijke ontwerpingenieur moet de input zorgvuldig specificeren en de output evalueren. Hij of zij moet een expert zijn in het kiezen van die inputs, hun praktische beperkingen begrijpen en de output evalueren om het beste ontwerp te selecteren - een ontwerp dat voldoet aan criteria die alleen een mens kan begrijpen. Het voordeel is dat het voor een mens onpraktisch zou zijn geweest om sommige van deze organisch ogende onderdelen te ontwerpen, zelfs als ze wisten hoe ze het moesten doen. Een slimme softwarebot, die met een mens werkt, kan een beter onderdeel produceren dan een mens alleen. De bot versterkt in plaats van de mens te vervangen. Dit proces vereist wel dat de mens expert is in andere, misschien nieuwe dingen. Als ze zich niet kunnen aanpassen, worden ze minder nuttig als ingenieur.

Toen ik bij ATX West was, had ik veel robotleveranciers die beweerden dat ze niet probeerden mensen te vervangen, maar automatisering in samenwerking met hen lieten werken. Ik denk dat ze oprecht waren. Het voorbehoud:mensen zullen zich moeten aanpassen en veranderen.