Werden Automatisierung und Roboter die Welt verändern?

Ich hatte einen ziemlichen Monat , wieder, mit cleverer Software und Gadgets, die sich weiterhin zentimeterweise in die Ausführung von Aufgaben einarbeiten, die einst Menschen vorbehalten waren. Diese Aufgaben reichen von der alltäglichen Materialhandhabung bis hin zu hochqualifiziertem Konstruktionsdesign. Es hat mich ziemlich zum Nachdenken gebracht, wie unsere Welt der Fertigung und des Ingenieurwesens von all dieser künstlichen Cleverness beeinflusst wird. Es sind nicht nur hardwarebasierte Roboter, die Material bewegen, Teile montieren und Teile bearbeiten. Fortschrittliche Software-Bots unter der Oberkategorie „generatives Design“ ersetzen Konstruktionsfunktionen und schlagen Designs für Halterungen, Flugzeugflügel und Fahrzeugchassis vor.

Müssen wir uns Sorgen machen? Werden diese selbstfahrenden Maschinen (und Engineering-Software) diejenigen von uns ersetzen, die ihren Lebensunterhalt in der Industrie und Fertigung verdienen?

Das wäre die natürliche menschliche Reaktion. Fortschritte bei intelligenter Software, Roboterautomatisierung, Bildverarbeitungssystemen und künstlicher Intelligenz (KI) scheinen sich zu beschleunigen. Es ist leicht, düstere Vorhersagen zu finden. Ich schreibe dies, nachdem ich gerade von einer Messe zurückgekehrt bin, der ATX West in Anaheim, Kalifornien, wo ich buchstäblich Hektar immer intelligentere Robotik und intelligente Automatisierung gesehen habe. Ich habe sogar gesehen, wie ein Roboter mit einem Menschen Tischtennis spielte und sich gegen einen ziemlich guten Spieler behauptete. Kollaborative Roboter oder Cobots sind alltäglich und oft mit Vision ausgestattet, damit sie flexible Umstände sehen und darauf reagieren können, ähnlich wie ein Mensch (siehe mein Feature auf Seite 58). Wie können wir vorhersagen, was mit uns passieren wird?

Ich habe gelernt, dass die Art der Vorhersagen, die eine Person macht, von ihrer Persönlichkeit abhängt, und ich neige dazu, ein Optimist zu sein. Im Fall von Robotern und Automatisierung halte ich eine optimistische Sichtweise für gerechtfertigt, mit einigen Warnungen. Optimistisch gesehen werden Ingenieure und Fertigungsfachleute weiterhin sehr gefragt sein. Eine Warnung ist, dass sich ihre Arbeit ändern wird. Sie werden nicht ersetzt, sondern aktiviert – und bei dieser Aktivierung müssen sie ihren Wert im Herstellungsprozess überdenken.

Ein gutes Beispiel ist generatives Design, eine Reihe von Softwaretechnologien, die ich ebenfalls bespreche und die Ingenieuren dabei helfen, ein Design zu spezifizieren. Ein Beispiel ist die Topologieoptimierung, eine von vielen Anbietern angebotene Softwaretechnik, die mathematisch das stärkste physische Design mit der geringsten Materialmenge findet. Der Mensch schlägt eine anfängliche, blockartige Form vor, spezifiziert die Belastungen und Materialeigenschaften, und die Software iteriert, bis sie die leichteste Lösung findet. Oft sehen die resultierenden Formen organisch aus, wie etwas, das die Natur hervorbringen würde. Die additive Fertigung kann diese organischen Formen erzeugen, oder die Form kann überarbeitet werden, um sie an traditionelle Fertigungstechniken anzupassen. Mit geringfügigen Anpassungen an Ausgaben und Schwellenwerten kann der Computer Hunderte von Entwürfen von erstaunlicher Komplexität viel schneller erstellen als ein Mensch mit einem CAD-Programm.

Diese Lektion in generativem Design ist wichtig:Der menschliche Konstrukteur muss die Eingaben sorgfältig spezifizieren und die Ausgabe bewerten. Er oder sie muss ein Experte in der Auswahl dieser Eingaben sein, ihre praktischen Einschränkungen verstehen und die Ergebnisse bewerten, um das beste Design auszuwählen – eines, das Kriterien erfüllt, die nur ein Mensch verstehen kann. Der Vorteil ist, dass es für einen Menschen unpraktisch gewesen wäre, einige dieser organisch aussehenden Teile zu entwerfen, selbst wenn er wüsste, wie es geht. Ein cleverer Software-Bot, der mit einem Menschen zusammenarbeitet, kann ein besseres Teil produzieren als ein Mensch allein. Der Bot verstärkt den Menschen, anstatt ihn zu ersetzen. Dieser Prozess erfordert, dass der Mensch Experte für verschiedene, vielleicht neue Dinge ist. Wenn sie sich nicht anpassen können, werden sie als Ingenieur weniger nützlich.

Während meiner Zeit bei ATX West bekundeten viele Roboteranbieter das Gefühl, dass sie nicht versuchten, Menschen zu ersetzen, sondern der Automatisierung erlauben, mit ihnen zusammenzuarbeiten. Ich denke, sie waren aufrichtig. Der Vorbehalt:Menschen müssen sich anpassen und ändern.