对机器狂怒?彻底改变工业设计

一位朋友最近给我讲了一个故事，讲的是一个美国社区与当地一家废物转化能源(WTE)设施签订了一份合同。不久，合同的细节被公开，其中包括如果社区没有产生足够的废物来满足WTE设施的需要，就会受到惩罚。

现在完全消除了回收和否则减少浪费的激励措施;事实上，如果你转移过多的浪费，你会付钱。但是，如果他们无法锁定可靠的燃料来源，他们从废物公司的角度来看，他们不会成为一个有利可图的能源生产者。如果问题不一定是合同和强大的激励措施，那么他们刚刚建造了错误的机器？

在工业中，当我们建造一个资本密集型机器时，无论是焚烧炉还是制造线，确保我们的投资回报都意味着在喂养那种机器时非常擅长。大机器成为锚定资产，公司在哪些公司为30年内构建整个业务策略。因此，如果我们了解有关机器设计的更多信息，我们有兴趣创建“下一个工业革命”的人可能会获得强大的杠杆点。

对于这种专业知识，我们在界面美洲业务首席创新官员倾向于John Bradford，他在诱饵进入地毯行业之前致力于机械工程和梦想建造飞机发动机。约翰描述了所有机器设计如何休息的假设原材料是丰富和一致的（在纯度和供应中）。

约翰解释了第一次工业革命是如何建立在资源丰富而劳动力稀缺的理念之上的，机器是如何相应地设计的。工程师们设计出从地球上提取化石燃料和矿物资源的机器，然后优化它们，使它们以越来越少的劳动力更快、更高效地工作。类似的趋势也出现在接下来的两个生产阶段:精炼和转化(制造成品)。但是，当你优化这个系统时，另一件越来越快发生的事情是，这些资源(那些我们花费大量能源提炼和提炼成纯材料的资源)最终陷入混乱的速度，我们称之为“浪费”。据估计，在20世纪70年代，塑料从被提取为石油到最终被填埋为“废物”，平均需要7年的时间。2010年，这个周期的完成时间是平均时间的一半(3.5年)，部分原因是一次性塑料使用量的增加，但更重要的是，我们的“带走-制造”系统的“带走-制造”部分的优化。

今天，人们普遍认识到，大多数资源不再像以前那样丰富(或者开采成本低)，使用可回收材料对减少我们产品的能源和碳足迹有很多好处。对于所有的优化，我们从地球上提取原始材料本质上是浪费。对于大多数金属来说，如果一个矿能从98磅的“废石”中产生2磅的未精炼矿石，那么这个矿就做得不错。考虑到我们的城市垃圾中有价值的物质的浓度几乎总是远高于1% - 2%，为什么我们的实业家们不排队去“开采我们的垃圾填埋场”呢?

有许多因素 - 包括全球材料商品化 - 但是一个关键，而且主要被忽视，因子源于第二个假设约翰在设计机器中学到的约翰：材料必须一致和纯净。采矿和精炼中使用的机器和过程主要是设计用于制造商的单一纯原料流，因此这些采矿技术未设置为在我们的废物流中处理有价值但令人难以置信的混合材料。在制造方面，我们的机器设计用于使用狭窄的纯净材料。例如，我们的Lagrange，Ga的原始地毯瓷砖背衬线，工厂可以在市场上使用大约百分之大的热塑性塑料，只有99.5％的纯度。它甚至不能忍受与不可持续的处女塑料的最轻微的偏差，它被设计用于使用。这显然是第一台工业革命的机器。

相比之下，下一个工业革命的机器必须是最重要的，灵活的：足够灵活，可以使用多个输入和足够灵活，以产生多个输出。在提取侧，我们丰富的“垃圾填埋矿石”（或转移的消费者产品）提供了有价值的，但混合材料，不能与旧的单输出挖掘技术有效地开采。最现代化的回收工厂，如MBA聚合物和最佳的电子废物加工器，采用广泛的混合废料，然后产生各种可用的原材料作为输出。

在制造方面，John Bradford表示，下一个工业革命的机器设计师必须与一组新的假设一起运作：

• 丰富的材料将不纯（“污染”其他材料）
• 大量的材料会不一致(批次与批次不同)，并随时间变化

为了演示这在现实世界中是什么样子，我将分享一个来自Interface的示例。了解到对更灵活的机器的需求，约翰和他的团队创造了一种新的地毯瓷砖衬线(亲切地被称为“冷蓝”)，这是有意设计的:

1. 能够使用任何热塑性塑料(即，任何融化的塑料——70%以上的塑料产品是热塑性塑料)
2. 高达30％的“污染”，材料不适用于地毯瓷砖背衬（例如，尼龙地毯纤维）

Today, the input that’s abundant is shredded vinyl-backed carpet tile, a messy blend of vinyl, polyester, nylon fiber, fiberglass and EVA glue, but we have also made backing from many other waste streams ranging from cork to shredded trashcans (none of these experiments has resulted in a new product, yet). From a “mining” perspective, our flexible system can use nearly 100 percent of the old carpet tile we extract (about three percent goes to other industries, while the remainder becomes new carpet backing).

我们工厂的游客将注意到缺乏现场废物到能源的制造中如此普遍的现场废物到能源，而是将看到一系列地毯废物箱标记为“酷蓝食”。建立合适的机器已经使地毯瓦片从垃圾填埋场（或WTE）关键转移到我们业务的盈利能力。

对第一次工业革命中那些浪费、破坏性强的机器大发雷霆已经不够了。对非工程师来说，机器的重新设计听起来可能不是最吸引人的事情，但它可能只是打破工业对不可持续的自然资源消耗的依赖的关键之一。

Viva LaRevolución！

生态工厂的形象肯尼托通过Shutterstock.