Arbeidsmangelen dreper amerikansk produksjon. Her er hvordan AI kan bringe det tilbake til livet.

Amerikansk produksjon er klar for en betydelig gjenoppblomstring. Debaklene i forsyningskjeden forårsaket av pandemien har vist svakheten i en overavhengighet av en lang forsyningskjede, spesielt en utenfor USA.

Videre har de økende spenningene med Kina fått USA til å stille spørsmål ved sin avhengighet av kinesisk produksjon for økonomisk suksess. Disse problemene har endret amerikanske produksjonsbedrifters forpliktelse til å bygge lokalt.

Problemet er at amerikansk produksjon mangler den arbeidskraften den trenger for å drive den revolusjonen. Det er rett og slett ikke nok fagarbeidere til å gjøre jobben, og heller ikke nok ufaglærte arbeidere som er villige til å lære.

Nødvendighet er imidlertid oppfinnelsens mor. Mangelen på arbeidskraft i produksjonen har banet vei for utstrakt distribusjon av noen veldig spennende innovasjoner innen kunstig intelligens for produksjon. Så potente er disse utviklingene at McKinskey spår at de vil skape noen 3.7 billion dollar i verdi av 2025.

Men før vi går inn i det, la oss ta en rask titt på arbeidskrisen som skaper revolusjonen.

Her er hvor ille arbeidskraftproblemet er i amerikansk produksjon

Selv om hver faglært arbeider i Amerika var ansatt, ville det fortsatt være det 35 % flere ledige stillinger i sektoren for varige varer enn faglærte som er i stand til å fylle dem. Deloitte spår en mangel på mer enn to millioner amerikanske produksjonsarbeidere innen 2030, noe som representerer en alternativkostnad på 1 billion dollar per år.

Uten merket vil ting sannsynligvis bli verre, ikke bedre. Det er fortsatt noen 40 millioner Baby Boomers i arbeidsstyrken-omtrent 25 % av den totale arbeidsstyrken, mange av dem i "old school" produksjonsroller. Når Boomers går av med pensjon, unngår yngre arbeidere produksjonsjobber til fordel for teknologi, helsetjenester og andre muligheter der arbeidsforhold og kompensasjon er mer attraktive.

USA kan raskt øke immigrasjonen fra land der arbeidere er ivrige etter å få amerikansk sysselsetting, men det kommer med sine egne utfordringer, og vil kreve mer politisk trolldom enn jeg kan forestille meg mulig. Dessuten kan arbeidsgivere være på vakt mot å trene opp ny kvalifisert arbeidskraft bare for å se deres operasjoner lukkes igjen under neste nedstengning.

For å holde maskinene i gang, må amerikanske produsenter finne alternativer til menneskelig arbeidskraft.

AI kan være en stor del av løsningen for mangel på arbeidskraft

En del av løsningen på dette problemet er, ikke overraskende, kunstig intelligens. Som med andre bransjer er det uunngåelig at mange tidligere menneskelige jobber vil bli erstattet med AI. Men i stedet for å bekymre seg jobber i fare for AI, i dette tilfellet bør du tenke på hvordan AI kan bidra til å holde driften i gang og de menneskelige ansatte sysselsatt.

Her er bare noen av måtene AI i produksjon vil bidra til å dempe mangelen på arbeidskraft og revolusjonere hvordan produkter lages på amerikansk jord:

Robotisk automatisering

Roboter har blitt brukt i flere tiår i felt som bilproduksjon og stålverk, hvor de har utført repeterende produksjonsgulvoperasjoner som tunge løft og leddsveising. Imidlertid ble disse konvensjonelle robotene designet kun for å utføre svært snevert definerte oppgaver under ekstremt forutsigbare omstendigheter.

I dag er kunstig intelligens-applikasjoner som Siemens' Simatisk nevrale prosesseringsenhet gir robotarmer mulighet til å gripe og manipulere objekter uavhengig av deres orientering, hastighet eller plassering. Det betyr at roboter og "co-bots" (robotassistenter designet for å jobbe sammen med mennesker) kan trenes til å utføre et bredt spekter av samlebåndsarbeid, akkurat som mennesker gjør. I mellomtiden kan Autonomous Guided Vehicles (AGV), bevæpnet med AI-funksjoner som kartlegging, oppdagelse av overflateavvik og teknologi for å unngå objekter, transportere deler og ferdigvarer gjennom lager og fabrikkgulv i stedet for lastemannskaper og gaffeltruckoperatører.

Sammen kan disse AI-drevne robotinnovasjonene spare minst 75 % av arbeidskostnadene av å bruke mennesker alene, muliggjøre 24-timers kontinuerlig produksjon, og bidra til å unngå skade fra samlebåndsfarer, håndtering av tunge materialer og repeterende bevegelser. Det er ikke rart at moderne robotikk allerede driver en reversering av produksjonsformuer på steder som Singapore og Sør-Korea. Hvorfor ikke gjøre det samme i USA?

Additiv Manufacturing

Et annet område der kunstig intelligens bidrar til å lindre mangelen på arbeidskraft i produksjonen er 3D-utskrift. I henhold til den konvensjonelle tilnærmingen må dyktige designere og ingeniører utnytte mange års erfaring og en "best gjetting"-tilnærming for å komme frem til den beste designløsningen. Men AI gir nå en rask, generativ tilnærming til å utvikle komplekse og svært optimaliserte designløsninger som kan produseres raskt gjennom 3D-utskrift.

Maskinlæring i programvaresystemer som Autodesks Netfabb, for eksempel, lar produsenter input design parametere og be om de mest effektive, effektive og fabrikerbare alternativene. Når et design er valgt, bruker AI fra selskaper som NNAISENCE nevrale nettverk og digitale tvillinger å forutsi, overvåke og eliminere defekter i den additive produksjonsprosessen, noe som bidrar til å unngå kostbare forsinkelser og feil. AI-programvare som Intellegens' Alchemite kan til og med brukes til forestill deg nye og eksotiske materialer egnet for spesifikke produksjons- og produktbruksbehov.

Hvis alle disse utrolig komplekse funksjonene skulle utføres av mennesker alene, ville de kreve mye større team av høyt dyktige ingeniører og designere, og ville ofte resultere i dårligere resultater.

Maskinvisjon

Når du ser for deg et produksjonssamlebånd, ser du sannsynligvis først for deg et transportbånd med produkter som blir ført fra en stasjon til den neste, hvorpå menneskelige arbeidere inspiserer produktene mens de tar veien. I de fleste produksjonsmiljøer er det virkelig ikke langt unna sannheten. Det er repeterende, arbeidskrevende og feilutsatt arbeid, men det er avgjørende for kvalitetssikringsprosessen.

Enter Autonomous Machine Vision (AMV), ledet av AI-selskaper som Inspekto og Matroid. Ved å bruke kameraer og AI som gjenkjenner formen, orienteringen og tilstanden til samlebåndsprodukter under ulike lysforhold, kan AMV-systemer telle og spore gjenstander, oppdage defekter og sortere produkter i henhold til dette, mens de løper forbi. Dette eliminerer mye av behovet for menneskelige øyne og hender i QA-prosessen.

Maskinsyn kan også brukes til å støtte pakking, palletering og lastlasting, noe som sparer arbeid, tid og penger. Løsninger fra selskaper som RobitIQ og Spiroflow kan for eksempel bestemme den optimale palleteringsmetoden, hvorpå en robotarm griper og legger kartonger på paller automatisk.

Produksjonsoptimalisering

Når produksjonsmaskiner går ned, krever det ofte spesialiserte analyse- og reparasjonsagenter, ofte sendt fra produsenten, som koster tid og penger. Ikke bare kan kunstig intelligens fra leverandører som Vanti og 3DS brukes til å overvåke maskin- og formslitasje slik at forebyggende vedlikehold kan planlegges for en optimal tid, men den kan også overvåke temperatur, fuktighet og driftsavvik for ulike produkter og materialer, slik at produksjonsmaskiner kan optimaliseres basert på aktuelle forhold.

Når noe går galt, kan AI analysere alle mulige årsaker og foreslå den mest sannsynlige handlingen. Det er noe som bare en svært erfaren menneskelig vedlikeholdsingeniør kan gjøre i de fleste fabrikker.

Men det handler ikke bare om vedlikehold og skadekontroll. AI-drevne sky- og kantsystemer som GEs Brilliant Manufacturing Suite og Siemens' Mindsphere jobber med å koble sammen og administrere hele ende-til-ende produksjonsprosessen fra design til behovsplanlegging og materialbeholdning, til energiforbruk til sluttspilllogistikk.

Behovet for kunstig intelligens i produksjon er enda større enn du tror

Se for deg antropomorfe roboter med et så bredt spekter av fysisk funksjon og AI-drevet tilpasningsevne at de vil være i stand til å utføre nesten alt manuelt arbeid som mennesker kan gjøre for tiden. Når det skjer, hvilken forskjell vil arbeidskostnadene i utviklingsland utgjøre som et konkurransefortrinn? AI-drevne produsenter trenger ikke å rekruttere og lære opp nesten like mange arbeidere. De vil bekymre seg mindre om neste pandemi og nedstengning. De vil unngå mange av enkeltkildeutfordringene som fulgte med vår nåværende krise for forsyningskjedestyring. Og mye mer.

Ettersom kunstig intelligens-systemer blir utsatt for mer og mer data, vil de kontinuerlig forbedres, og skape en svinghjulseffekt som vil sette deg rett ut av virksomheten hvis du savner toget. Imidlertid har denne revolusjonen også den unike kraften til å fullstendig forynge amerikansk produksjon, kanskje til og med gjøre den igjen blant de mest konkurransedyktige i verden.

AI-produksjonsrevolusjonen skjer akkurat nå, ikke på et ufattelig punkt i horisonten. Denne arbeidskrisen er ikke en forbigående irritasjon. Det er en del av det nye forretningslandskapet som vi bør forvente i årene som kommer. Produsenter som posisjonerer AI som nøkkeldriveren for deres suksess vil høste fordelene innen vårt nåværende tiår.

Hvis du bryr deg om hvordan AI avgjør vinnere og tapere i virksomheten, og hvordan du kan utnytte AI til fordel for organisasjonen din, oppfordrer jeg deg til å følge med. Jeg skriver (nesten) utelukkende om hvordan toppledere, styremedlemmer og andre bedriftsledere kan bruke AI effektivt. Du kan lese tidligere artikler og bli varslet om nye ved å klikke på "følg"-knappen her.