«Ми не обов’язково прагнемо до повної автономності в догматичному ключі».
Три колишні інженери SpaceX переключили свою увагу з виробництва ракетних двигунів на виготовлення сталевих деталей за допомогою програмного забезпечення на базі ШІ та роботів. Їхня найближча мета — створення прототипного заводу, який до 2027 року зможе автоматизувати більшу частину процесу виготовлення сталевих конструкцій для критично важливих інфраструктурних компонентів.
Стартап під назвою 1872 офіційно розпочав роботу 22 липня з церемонії перерізання стрічки на своєму заводі Factory One у Цинциннаті, штат Огайо. Компанія наразі зосереджена на автоматизації виробництва сталевих піддонів — прямокутних сталевих каркасів, які можуть слугувати мобільною основою для модульних будівель. Мета — постачати клієнтів, що розробляють дата-центри зі штучним інтелектом або малі модульні ядерні реактори.
«Ми рухаємося до автономії, але не обов’язково догматично прагнемо до повної автономності», — сказав Ден Саммерс, генеральний директор 1872, у коментарі Ars. «Ми можемо досягти 80-відсоткової автономності операцій і вирішити, що на цьому варто зупинитися, оскільки подальше просування до 100 відсотків даватиме спадну віддачу».
Прагнення до автоматизації — це не лише економія коштів. Галузеві асоціації давно попереджають про зростаючий дефіцит кваліфікованої робочої сили, необхідної для підтримки зусиль США щодо будівництва нових дата-центрів зі штучним інтелектом, напівпровідникових заводів, автомобільних виробництв і суднобудівних верфей.
За оцінками Американського товариства зварювальників (American Welding Society), до 2029 року Сполученим Штатам знадобиться 320 500 нових фахівців зі зварювання через вихід на пенсію старшого покоління працівників та 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 потребують значних обсягів зварювання, як-от суднобудування.
«Проблема, яку ми намагаємося вирішити, полягає в тому, як будувати більше речей за наявності зменшуваного пулу кваліфікованих робітників, і це гарне місце для початку впровадження автоматизації», — сказав Саммерс.
Від ракетних двигунів до сталевих піддонів
Співзасновники 1872, включно з Саммерсом, Брайаном Монґіліо та Майклом Ґрантом, 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 від SpaceX.
Використання «інтелектуального програмного забезпечення» командою Raptor для відстеження та керування фізичним виробництвом обладнання Raptor стало «секретним соусом» для швидкого та точного впровадження змін, за словами Саммерса.
«У нас були інженери-програмісти, які співпрацювали з нашими інженерами-апаратниками не тільки для розробки двигуна, а й для розробки системи, яка б його виготовляла», — 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 створити, що ми фактично створили, або як ми збиралися це робити».
Це дозволило команді Raptor розробити двигун від сильно інструментованої, першої повномасштабної концепції до виробничої версії протягом трьох років, зазначив Саммерс. Для порівняння, він вказав, що типовий цикл розробки авіаційного двигуна може перевищувати два десятиліття.
У новій компанії 1872 співзасновники вирішили спочатку зосередитися на автоматизації виробництва прямокутних сталевих піддонів, оскільки це «компоненти з нижчою точністю» порівняно з деталями аерокосмічного класу для ракети, пояснив Саммерс. Це залишає більше простору для помилок з точки зору автоматизації, продовжуючи при цьому випускати корисний сталевий компонент.
«Ми починаємо з менш ефектних компонентів критичної інфраструктури, які є справді важливими для нашої здатності виробляти речі, і які споживають багато кваліфікованої праці та ресурсів», — сказав Саммерс.
Роботизоване проти людського зварювання
Для початку 1872 покладалася на людських працівників для налагодження ручного процесу виробництва готових піддонів, сказав Саммерс. Але компанія також працювала над інтеграцією таких технологій, як роботизовані маніпулятори, здатні виконувати автоматизоване 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) і металевим матеріалом. Ця електрична дуга генерує достатньо тепла, щоб розплавити метал у місці з’єднання двох металевих частин, що дозволяє з’єднати ці частини після того, як розплавлений метал знову затвердіє.
За даними Path Robotics, їхні роботи зазвичай досягають 95-100% виходу з першого разу для дугового зварювання, тобто частка деталей, які проходять контроль якості з першого разу, не потребуючи доопрацювання чи браку.
Роботизовані маніпулятори також працюють ефективніше, витрачаючи 70% свого робочого часу на увімкнену дугу. Для порівняння, у людських працівників час увімкненої дуги становить лише 10-12%, оскільки вони витрачають більше часу на вирівнювання та перепозиціонування металевих деталей або налаштування інструменту.
За даними Path Robotics, така ефективність роботизованих систем може знизити витрати на зварювання на 85%. Це пов’язано з тим, 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 піддона може тривати від двох до чотирьох годин, але складання всіх вирізаних компонентів для процесу зварювання може зайняти чотири-п’ять днів, пояснив Саммерс. Тому компанія особливо зацікавлена в тому, щоб зрозуміти, як автоматизація може скоротити час, необхідний для складання компонентів піддонів. «Головне завдання — як ми будемо підтримувати цю машину в роботі», — сказав він.
ШІ-керований архітектор
Вебсайт 1872 демонструє візію високоавтоматизованого виробничого процесу, де цифрові файли дизайну клієнтів подаються в програмну систему на базі ШІ, яка створює та планує повний виробничий план для сталевих компонентів, включаючи ціноутворення та пошук необхідних матеріалів.
Ця система «Архітектор» потім передає завдання «Диригенту», який виконує виробничий процес, координуючи рух матеріалів та роботизованих машин на заводській лінії, сказав Саммерс. Це може включати автономні транспортні засоби для перевезення матеріалів і деталей між робочими станціями або роботизовані маніпулятори, що рухаються по рейках уздовж виробничої лінії.
«Наша відмінність полягає в нашій здатності брати роботизовані системи, які створені нами або нашими партнерами, такими як Path Robotics, об’єднувати їх в єдину систему та оркеструвати їх таким чином, щоб досягти справді безперебійної роботи», — сказав Саммерс Ars.
В ідеалі, кожен виробничий цикл надаватиме додаткові дані, які допоможуть навчати різні моделі ШІ та дозволять системі «Архітектор» загалом покращуватися в довгостроковій перспективі. 1872 використовує індивідуалізовані стандартні моделі ШІ, включаючи деякі великі мовні моделі, і планує інтегрувати моделі, засновані на фізичних принципах, які зможуть точно відображати різні виробничі процеси, що розгортаються на заводській лінії.
Компанія вже отримала 15 мільйонів доларів посівного фінансування від приватних фондів, керованих The O.H.I.O. Fund, інвестиційною консалтинговою фірмою. За словами Саммерса, цього має бути достатньо для «запуску Factory 1, розробки програмного та апаратного технологічного стеку для автоматизації та виходу на прибутковість». Компанія також може з часом розширити свій процес автоматизованого виробництва, окрім сталевих піддонів, на структурні каркаси та корпуси.
«Протягом наступних 12 місяців ми очікуємо почати справді глибше розбиратися в ручних процесах і впроваджувати автоматизацію не тільки на фізичному виробничому рівні, а й у цифровій сфері», — сказав Саммерс.
За матеріалами: arstechnica.com