Во-вторых, люди могут работать с роботами и их родственниками буквально бок о бок. И снова здесь нет ничего нового; на заводах люди давно окружены машинами и часто трудятся рядом с ними. Наш острый ум, чуткое восприятие, ловкие руки и устойчивые ноги все еще превосходят то, что есть у машин, а все вместе они представляют очень ценную комбинацию. Энди больше всего нравится демонстрация этого, увиденная им на знаменитом мотоциклетном заводе Ducati в итальянской Болонье. Двигатели Ducati весьма сложны
[261], и Энди было любопытно увидеть, насколько сильно в их сборке задействована автоматизация. Оказалось, что она практически не задействована.
Каждый двигатель собирается одним человеком, который идет вдоль медленно двигающегося конвейера. По мере того как лента проходит мимо частей двигателя, которые нужны на соответствующем этапе сборки, рабочий берет их, ставит на нужное место, закрепляет и при необходимости регулирует. Сборка двигателя Ducati требует подвижности, способности манипулировать объектами в ограниченном пространстве и сильно развитого чувства осязания. Руководство компании сочло, что никакая автоматизация не обеспечивает подобного, поэтому сборкой двигателя занимаются люди.
Аналогичные способности требуются на складах многих торговых предприятий, особенно таких, как Amazon, где продаются товары всех форм, размеров и консистенций. Компания Amazon пока еще
[262] не нашла и не разработала «руки» с цифровым приводом или другие захваты, которые могли бы надежно брать товары с полки и класть их в коробку. Поэтому было придумано остроумное решение: подвозить полки к человеку, который берет нужные товары и упаковывает их для отправки. Стеллажи с полками по огромным распределительным центрам компании перевозят оранжевые роботы высотой по колено, первоначально созданные бостонской компанией Kiva Systems (Amazon купила ее в 2012 году
[263]). Эти роботы влезают под стеллаж, поднимают его и подвозят к человеку. Когда он берет нужные предметы, робот со стеллажом уезжает, а его место занимает другой. Такая схема позволяет людям использовать зрение и ловкость там, где у них есть преимущество перед машинами, и избегать физического напряжения и потерь времени от перемещения между полками.
Насколько долго мы сможем сохранять свое преимущество перед роботами и дронами? На этот вопрос трудно ответить с уверенностью, особенно из-за того, что пять элементов продолжают прогрессировать по отдельности и совместно. Похоже, что органы восприятия, руки и ноги человека представляют собой комбинацию, которую машинам будет трудно превзойти как минимум еще несколько лет. Роботы достигли впечатляющего прогресса, но они все еще значительно медленнее нас, когда пробуют делать «человеческие» вещи. В конце концов, наш мозг и организм прошли миллионы лет эволюции, и получившиеся модели хорошо справляются с проблемами, которые ставит перед нами физический мир. Когда Гилл Прэтт был руководителем проектов в DARPA (Управлении перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США), он курировал конкурс роботов 2015 года
[264]. Роботы-участники двигались в таком неспешном темпе, что он сравнил себя со зрителем, наблюдающим турнир по гольфу. Тем не менее Прэтт заметил существенное улучшение по сравнению с первым конкурсом, проведенным в 2012 году. По словам Прэтта, смотреть на роботов тогда было все равно что наблюдать за ростом травы.
Облик грядущего
Как показывают примеры, приведенные в этой части книги, прогресс уже позволяет нам строить машины, выходящие за пределы вселенной битов и взаимодействующие с людьми и вещами в мире атомов. Благодаря тому же прогрессу мы совершили еще один шаг: теперь мы способны упорядочивать атомы, то есть создавать вещи ранее невозможными способами. Это хорошо видно на примере, пожалуй, самых распространенных рукотворных предметов – пластиковых деталей.
Мировое производство пластмасс в 2015 году составляло 250 миллионов тонн
[265], и в каждом современном автомобиле имеется больше двух тысяч пластиковых деталей разных форм и размеров. Чтобы производить большую их часть, сначала требуется изготовить матрицу, или форму, – металлическую конструкцию, в которую горячий пластик впрыскивается, впрессовывается или вводится иным способом. Контуры и полости этой матрицы определяют итоговую форму детали.
Необходимость в ней имеет три важных следствия. Во-первых, крайне важно сделать ее правильно, поскольку она послужит шаблоном для тысяч или миллионов деталей. Матрицы должны быть прочными, долговечными и очень точно изготовленными, и такое сочетание делает их дорогими. Во-вторых, необходимость в матрице накладывает ограничения на вид деталей. Например, в одной форме легко изготовить простую пластиковую шестерню, однако невозможно получить набор сцепленных шестерен, готовых к вращению. Более сложные детали в целом требуют более продвинутых матриц. Некоторые из них невероятно сложные, так как они должны обеспечить попадание всего пластика в форму и полное и равномерное заполнение пространства. В-третьих, крайне важна термодинамика матрицы – способ, которым она нагревается и охлаждается при работе с каждой деталью. Ясно, что лучше не вынимать детали, когда они еще горячие и могут деформироваться, но такая же плохая идея – дать форме охладиться больше необходимого. К тому же разные ее части охлаждаются с различной скоростью. Поэтому проектировщики и инженеры должны учитывать целый ряд факторов, чтобы обеспечить и высокое качество деталей, и высокую производительность матриц.
Примерно тридцать лет назад одна группа технологов задалась вопросом: а зачем вообще иметь форму?
[266] Их вдохновляли лазерные принтеры, которые используют в работе лазер, плавящий очень тонкий слой чернил на листе бумаги по желаемому шаблону текста или изображения.
Но зачем останавливаться на одном слое? Почему бы не повторять процесс снова и снова, создавая не двумерное изображение, а трехмерную конструкцию? Это требует времени, поскольку каждый слой очень тонок, тем не менее изготовление вещей таким способом открывает массу перспектив. Начнем с того, что сложность конструкции может быть произвольной, как отмечает специалист по трехмерной печати Луана Йорио
[267]. Другими словами, сделать деталь высокой сложности не дороже, чем самую простую, поскольку обе представляют собой стопки очень тонких слоев. Например, узел из сцепленных шестерен создается так же легко, как и любой отдельный трехмерный компонент.
