«Ми не прагнемо до повної автономії одержимо».
Три колишні інженери SpaceX переключили свою увагу з виробництва ракетних двигунів на виготовлення сталевих деталей за допомогою програмного забезпечення на базі штучного інтелекту та роботів. Їхня безпосередня мета — створення прототипу заводу, який зможе автоматизувати більшу частину процесу виготовлення сталі для ключових інфраструктурних компонентів до 2027 року.
Стартап під назвою 1872 офіційно запустився 22 липня з церемонією перерізання стрічки на своєму заводі Factory One у Цинциннаті, штат Огайо. Компанія спочатку зосереджена на автоматизації виробництва сталевих опор — прямокутних сталевих каркасів, які можуть слугувати рухомою основою для модульних будівель — з метою постачання клієнтів, які розробляють центри обробки даних зі штучним інтелектом або малі модульні ядерні реактори.
«Ми рухаємося до автономії, але не обов’язково прагнемо до неї одержимо», — сказав Ден Саммерс, генеральний директор 1872, в інтерв’ю Ars. «Ми можемо досягти 80 відсотків автономної роботи й зупинитися там, оскільки подальше вдосконалення до 100 відсотків не дасть значних переваг».
Прагнення до автоматизації — це не лише економія коштів. Промислові асоціації вже давно попереджають про зростаючий дефіцит кваліфікованої робочої сили, яка необхідна для підтримки зусиль США у будівництві нових центрів обробки даних зі штучним інтелектом, напівпровідникових заводів, автомобільних заводів та суднобудівних підприємств.
За оцінками Американського товариства зварювальників (American Welding Society), до 2029 року Сполученим Штатам знадобиться 320 500 нових зварювальників через вихід на пенсію працівників старшого віку, а також стрімке зростання попиту на зварювальні роботи. Посилення обмежень на легальну імміграцію та боротьба з нелегальною імміграцією з боку адміністрації Трампа ще більше обмежують можливості для галузей, що інтенсивно використовують зварювання, таких як суднобудування.
«Проблема, яку ми намагаємося вирішити, полягає в тому, як будувати більше речей за наявності зменшуваної кількості кваліфікованої робочої сили, і це гарне місце для початку впровадження автоматизації», — сказав Саммерс.
Від ракетних двигунів до сталевих опор
Співзасновники 1872, включно із Саммерсом, Брайаном Монгіліо та Майклом Грантом, мають відповідний досвід роботи в SpaceX. Саммерс керував інженерною командою, відповідальною за інтеграцію та виготовлення двигунів Raptor, які живлять ракету-носій Super Heavy для системи запуску Starship компанії SpaceX.
Використання «інтелектуального програмного забезпечення» командою Raptor для відстеження та керування фізичним виробництвом апаратного забезпечення Raptor стало «секретним соусом» для швидкого та точного впровадження змін, за словами Саммерса.
«У нас були інженери-програмісти, які працювали з нашими інженерами-апаратниками над розробкою не тільки двигуна, а й системи, яка його вироблятиме», — розповів Саммерс Ars. «Кожен двигун був настільки різним, і ми вносили стільки змін у систему, що без цього програмного забезпечення було б неможливо знати, що нам потрібно побудувати, що ми насправді побудували, або як ми збиралися це зробити».
Це дозволило команді Raptor розробити двигун від першого повномасштабного концепту з великою кількістю приладів до виробничої версії протягом трьох років, сказав Саммерс. Для порівняння, він зазначив, що типовий цикл розробки реактивного двигуна може перевищувати два десятиліття.
З новою компанією 1872 співзасновники вирішили спочатку зосередитися на автоматизації виробництва прямокутних сталевих опор, оскільки це «компоненти з менш високою точністю» порівняно з деталями аерокосмічного класу для ракети, сказав Саммерс. Це залишає більше простору для помилок з точки зору автоматизації, дозволяючи при цьому виготовляти корисні сталеві компоненти.
«Ми починаємо з менш привабливих компонентів критичної інфраструктури, які є дійсно важливими для нашої здатності щось будувати, і споживають величезну кількість кваліфікованої робочої сили та ресурсів», — сказав Саммерс.
Роботизоване проти людського зварювання
Для початку 1872 покладалася на людських працівників для встановлення ручного процесу виробництва готових опор, сказав Саммерс. Але компанія також працювала над інтеграцією таких технологій, як роботизовані маніпулятори, здатні виконувати автоматичне зварювання для з’єднання металевих деталей, у партнерстві з компанією Path Robotics з Колумбуса.
Стандартний процес дугового зварювання створює електричну дугу між електродом (стрижнем або дротом) та металевим матеріалом. Ця електрична дуга генерує достатньо тепла, щоб розплавити метал у стику між двома металевими деталями, що дозволяє поєднати ці деталі після того, як розплавлений метал знову затвердіє.
Для дугового зварювання Path Robotics стверджує, що її роботи зазвичай досягають від 95 до 100 відсотків результатів з першої спроби, тобто частка деталей, які проходять контроль якості з першого разу без необхідності переробки або браку.
Роботизовані маніпулятори також працюють ефективніше, витрачаючи 70 відсотків свого робочого часу на активне зварювання. Для порівняння, людські працівники мають час активного зварювання лише 10-12 відсотків, оскільки вони витрачають більше часу на вирівнювання та перепозиціонування металевих деталей або регулювання інструменту.
Така роботизована ефективність може знизити витрати на зварювання на 85 відсотків, стверджує Path Robotics. Це випливає з того, що робоча станція Path Robotics може виконувати зварювання приблизно за 0,12 долара за дюйм шва, тоді як ручне зварювання коштує близько 0,78 долара за дюйм шва.
Зварювання опори може зайняти від двох до чотирьох годин, але збирання всіх розрізаних компонентів для процесу зварювання може зайняти від чотирьох до п’яти днів, пояснив Саммерс. Тому компанія особливо зацікавлена у з’ясуванні того, як автоматизація може скоротити час, необхідний для складання компонентів опори. «Головне — це як ми можемо забезпечити безперебійне постачання цієї машини», — сказав він.
Архітектор на базі ШІ
Веб-сайт 1872 демонструє бачення сильно автоматизованого виробничого процесу, де цифрові файли дизайну замовників подаються в програмну систему на базі штучного інтелекту, яка створює та планує повний виробничий план для сталевих компонентів, включаючи ціноутворення та постачання необхідних матеріалів.
Ця система «Архітектор» потім передаватиме завдання «Диригенту», який виконуватиме виробничий процес, оркеструючи рух матеріалів та роботизованих машин на заводській підлозі, сказав Саммерс. Це може включати автономні транспортні засоби для перевезення матеріалів та деталей між робочими станціями або роботизовані маніпулятори, що рухаються по рейках уздовж виробничої лінії.
«Наша відмінність полягає в нашій здатності брати роботизовані системи, створені нами або нашими партнерами, такими як Path Robotics, об’єднувати їх в єдину систему та оркеструвати їх таким чином, щоб досягти справді бездоганної роботи», — розповів Саммерс Ars.
В ідеалі, кожен виробничий цикл надаватиме додаткові дані, які допоможуть тренувати різні моделі ШІ та дозволять системі «Архітектор» покращуватися в довгостроковій перспективі. 1872 використовує індивідуально налаштовані готові моделі ШІ, включно з деякими великими мовними моделями, і планує інтегрувати моделі, засновані на фізиці, які можуть точно відображати різні виробничі процеси, що розгортаються на заводі.
Компанія вже отримала 15 мільйонів доларів посівного фінансування від приватних фондів, керованих The O.H.I.O. Fund, інвестиційно-консультаційною фірмою. За словами Саммерса, цього має бути достатньо для «запуску Factory 1, розробки програмного та апаратного стека технологій автоматизації та досягнення прибутковості». Компанія також може в майбутньому розширити свій процес автоматизованого виробництва за межі сталевих опор до каркасних конструкцій та корпусів.
«Протягом наступних 12 місяців ми очікуємо почати справді розбиратися в ручних процесах та впроваджувати автоматизацію не тільки на фізичному виробничому майданчику, а й у цифровій сфері», — сказав Саммерс.
Джеремі Сюй
Технічний репортер
Джеремі Сюй — репортер, який досліджує широкий спектр тем у галузі глибоких технологій та ШІ. Раніше він писав для New Scientist, Scientific American, IEEE Spectrum, Wired, Undark Magazine та MIT Tech Review, серед багатьох інших видань, про такі теми, як діпфейки, центри обробки даних, дрони, технології акумуляторів, робототехніка та глушіння GPS. Він також має ступінь магістра журналістики Нью-Йоркського університету та ступінь бакалавра історії та соціології науки Пенсільванського університету з додатковим вивченням англійської мови.
Джерело новини: arstechnica.com