專家訪談：數控加工自動化的未來

主持人：你怎么看人和機器之間的關系在變化？

專家：當我們坐在沙灘上喝麥泰酒的時候，機器不會很快在世界上運轉。機器人和人類需要共存，因為至少在不久的將來，有人必須設計、編程、監控和修理機器人。

也就是說，機器正在向一個新的先進水平發展。人工智能使我們能夠更有效地監控構建過程。這是特別真實的過程，如金屬三維打印是相當昂貴的。如果你要跑36個小時，直到跑完才知道有問題，那你就浪費了大量的時間和金錢。

在人工智能的另一面，CAD是相當乏味的。它要求工程師們被拴在辦公桌上。但是有了人工智能，就像paramaters的軟件一樣，它被整合到生成性設計中，你輸入你想要的參數，機器就創建了設計師可以定制的基本設計。生成性設計也可以用于減法技術，如數控加工

設計也變得更加數據驅動。通過使用機器學習，計算機可以從所有人為的設計變化中學習，并以人類無法做到的方式對其進行優化，特別是對這一領域的新手，可以通過反復試驗進行學習。人工智能解放了設計師的創造力，因為他們知道他們必須處理的參數。

主持人：你提到了預測分析，這是一個機器的能力，監測自己的維護和維修，將有一個最主要的影響加工。你介意談談嗎？

專家：我認為機器停機是制造業最困難的一個方面。幾年前，在波托馬克，我們和摩托羅拉有一個項目，讓我震驚的是，摩托羅拉每一分鐘都要為此付出代價。我想說是每分鐘一萬美元。

即使一個機械師可能對他們的機器很敏感，覺得它的聲音或行為不對，有時那已經太遲了。這就是為什么我們需要傳感器和人工智能來實時監控正在發生的事情。預測分析從大數據中提取信息，準確地告訴您何時需要維護。定期維護是一個巨大的進步，在一個意想不到的事件，你的機器停止，或在最壞的情況下，有一些災難性的事情發生，如火災。對于任何一家制造公司來說，這都是一筆巨大的成本。

但是你仍然需要一個人把預測分析和大數據濃縮成一個預測，因為還有其他一些因素，比如現金流計劃，機器無法理解。

主持人：我相信你一定聽說過3D打印最終會取代機械加工的說法。你對此有什么看法嗎？

專家：我想我們看到了指數級的變化，但3D打印還不是星際迷航的復制器。這是一個很好的工具，也是我每天使用的工具。一些公司已經轉向生產速度，并表示他們可以在大約12萬個零件上與注塑機競爭。所以我認為，加性制造業的速度方面會迎頭趕上。

但真正的問題是，整個材料系列需要不同的添加工藝，這意味著如果你在一個需要塑料和金屬組合的工廠里，這兩種材料都需要不同的機器。一家擁有數控機床的公司可以在一臺機器上加工許多不同的材料。一旦他們解決了這個問題，我認為加法會取代減法。我說的是二三十年。也就是說，隨著美國制造業協會（America Makes）和添加劑制造研究所（additive manufacturing institute）等機構資助的研究，情況正在迅速發生變化。

主持人：您認為這些新技術的適應有哪些障礙？

專家：我研究的最大障礙是人力資本。這些機器和我們以前的機器大不相同。很多人，比如電焊工，都是藍領工作，現在他們是數字工作，新領工作。我們需要提高現有人員的技能，并增加對人員的培訓。

我們每個人都上大學。但是有很多人的情況不太好。而一些擁有工程學位的人仍然找不到工作，或者最終在零售業工作。另外，對于今天的孩子來說，大學已經不像嬰兒潮一代那樣了。我們有在線學習。我們有車間。我們有STEM營地。今天的孩子們上網學習。

我們必須重新考慮如何培訓員工，使之變得有趣和負擔得起。一個好的數控機械師，即使是剛從培訓項目中畢業的人，也能賺到75000-100000美元的額外福利。你總能找到工作。

主持人：你寫了一本書，叫做《新領勞動力》，講述了填補制造技能差距所需的內容。你還創建了Fab Lab Hub，它培訓人們從事這些工作所需的技能；你給他們短期培訓，讓他們在那里獲得數字徽章。你介意談談培訓是如何運作的，以及如何發展更多的傳統教育來彌補目前的差距？

專家：工程師們需要新技術，但真正的問題是，要找到一臺數控機床或3D打印機操作員。

人們要求，因為我來自制造業，幫助他們制定一個兩年制學位課程。所以我和200家公司（從財富10強到初創公司）交談，我發現他們所尋找的第一項技能就是解決問題，第二個是實際動手的經驗，其次是CAD設計和預測分析等數字技能。雇主在尋找技能，而不是學位。他們正在找什么東西。

我想，需要兩年的學位需要太長時間，而數字徽章似乎是最有力的選擇。數字徽章有點像童子軍或女童子軍徽章，在那里你被認證在一個特定的技能。它正好適合我們在利用基于項目的學習的Fab實驗室所做的工作。

徽章似乎正是雇主所要找的。我們開發了一系列徽章，可以作為3D打印機操作員，然后作為3D打印機技術員卷成主徽章。所以，只要幾千美元，大約4到6個月，你就可以找到一份操作3D打印機的工作。隨著3D打印機越來越普遍，人們發現他們沒有人來運行這些機器

我們的徽章是通過一個全國性的非營利組織頒發的。Mozilla組織了一個國際標準機構，它召集和標準化了對徽章進行監測和發放的方式。許多做認證的公司，如Autodesk和Cisco都使用開放徽章平臺。例如，科羅拉多州立大學也使用了它，以及一些社區學院。

我有要求加入到提供我們的徽章，從圖書館，社區學院，學校，包括在代頓的STEM高中。有很多人感興趣。因此，在2020年，我們將向除fab實驗室外的其他組織提供我們的數字徽章。我們預計，美國350個工廠實驗室中也會有很多加入。這真的改變了人們對教育的看法。

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