I produttori di oggi faticano a tenere il passo con i rapidi cambiamenti tecnologici a causa dell'incapacità di adattarsi e delle nuove competenze richieste alla loro forza lavoro.

I ricercatori della Purdue University in collaborazione con il Massachusetts Institute of Technology e l'Indiana University svilupperanno nuove tecnologie insieme a una piattaforma che consentirà ai produttori di simulare realisticamente le interazioni tra i lavoratori, robot e macchine per prepararsi alle fabbriche di soli 5-10 anni da oggi. Il lavoro è supportato da una sovvenzione di 2,5 milioni di dollari dal programma Future of Work at the Human-Technology Frontier della National Science Foundation, una delle 10 nuove grandi idee per gli investimenti futuri.

La simulazione delle impostazioni di fabbrica con le nuove tecnologie prima che siano disponibili aiuterebbe i produttori a valutare il successo e i rischi aziendali, compensare i costi, aumentare gli sforzi per formare i lavoratori e rimanere competitivi.

Il lavoro si allinea con la celebrazione del Giant Leaps di Purdue, riconoscendo i progressi globali dell'università fatti nell'intelligenza artificiale, algoritmi e automazione nell'ambito del 150esimo anniversario di Purdue. Questo è uno dei quattro temi del Festival delle Idee della celebrazione annuale, progettato per mostrare Purdue come un centro intellettuale che risolve problemi del mondo reale.

"Ogni volta che introduci un progresso tecnologico o una nuova attrezzatura, la curva di apprendimento è piuttosto ripida finché non ti senti a tuo agio con la tecnologia e come si interfaccia con l'essere umano, " ha detto Doug Mansfield, il presidente e direttore operativo della produzione presso Kirby Risk, un'impresa privata con sede nell'Indiana specializzata nella fornitura di energia elettrica, cablaggio e montaggio del pannello di controllo, lavorazioni meccaniche di precisione e riparazione motori e trasmissione di potenza.

La piattaforma di simulazione coinvolgerebbe l'intelligenza artificiale e la "realtà aumentata, " il che significa che gli oggetti nel mondo reale sono "aumentati, "o potenziato, da ciò che un computer aiuta l'utente a percepire. La piattaforma utilizzerà anche "Internet of Things" per connettere in modalità wireless le macchine con umani e robot, permettendo loro di comunicare e collaborare tra loro.

"La realtà aumentata e l'Internet of Things permetterebbero ai robot di estendere la mente e le mani di un lavoratore, in modo che i lavoratori possano svolgere compiti molto più impegnativi che i robot non possono svolgere, come riparare un compressore, con una formazione minima, " ha detto Karthik Ramani, il capo progetto e il professore di ingegneria meccanica Donald W. Feddersen di Purdue.

Le simulazioni potrebbero riguardare un'intera fabbrica, magazzino o di un nuovo flusso di lavoro specifico, come simulare il modo in cui i robot che lavorano con gli umani prelevano i pacchi e li consegnano a un nastro trasportatore.

Le simulazioni servirebbero anche come modo per pre-qualificare i lavoratori per collaborare con i robot che non solo assumerebbero compiti di routine, ma anche condividere il lavoro con altri robot. Un team guidato da Kylie Peppler, professore associato di scienze dell'apprendimento presso IU, contribuirà con le competenze per aiutare gli studenti di ingegneria a interessarsi e impegnarsi in ciò che le fabbriche del futuro comporteranno sviluppando le competenze necessarie allo stesso tempo.

Shimon Nof, Purdue professore di ingegneria industriale e direttore del PRISM Center for Production, Robotica e software di integrazione per la produzione e la gestione, e il suo team indagherà sui vari modi in cui gli esseri umani potrebbero collaborare con i robot utilizzando questa nuova piattaforma. Altri ricercatori della Purdue coinvolti in questo progetto includono Thomas Redick, professore associato di psicologia cognitiva, e Alex Quinn, professore assistente di ingegneria elettrica e informatica, che studieranno come le competenze e il lavoro vengono trasferiti con il sistema.

Aiutare i nuovi tipi di lavoratori a imparare sul posto di lavoro ea lavorare con i robot è fondamentale:gli studi hanno dimostrato che le nuove tecnologie introdotte negli ultimi 20 anni non sono riuscite ad aumentare sufficientemente la domanda di lavoro.

"Questo fallimento è in parte dovuto al fatto che le nuove tecnologie hanno automatizzato una serie di attività precedentemente eseguite dal lavoro, allontanare i lavoratori dal loro posto di lavoro, e in parte perché non hanno aumentato la produttività per generare una domanda sufficiente da altri compiti e settori, " ha detto Daron Acemoglu, l'Elizabeth and James Killian Professor of Economics al MIT.

La squadra di Acemoglu, nell'ambito di questo progetto, studierà le implicazioni sul mercato del lavoro dell'aumento degli esseri umani con la robotica.

"La speranza è che una nuova generazione di tecnologie, alimentato da intelligenza artificiale e realtà aumentata, possono generare una maggiore crescita della produttività e integrare anziché sostituire i lavoratori, " Egli ha detto.

Lo sforzo finanziato dalla NSF prevede inoltre che, insegnando agli studenti la progettazione e la prototipazione con l'elettronica e la codifica, diventeranno nuovi tipi di lavoratori che aumenteranno le capacità di una fabbrica intelligente. Le tecnologie sviluppate con la piattaforma saranno progressivamente introdotte nei luoghi di lavoro e nei contesti educativi per pre-qualificare i giovani negli Stati Uniti.

"L'idea è quella di creare e servire la produzione futura, piuttosto che cercare di risolvere i problemi nel presente, " ha detto Ramani.