对机器狂怒?革命性的工业设计

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。

要回收的激励和以其他方式减少浪费，现在被完全消除;事实上，如果你改行太浪费，你将支付的罚款。但是，从废品公司的角度来看，他们不会为能源的盈利，高效的生产，如果他们不能在燃料的可靠来源锁定。如果这个问题不一定是合同，并创建了强大的动力，但他们只是建立在错误的机器？

在工业方面，当我们建立了一个资本密集型的​​机械，焚化炉或生产线，无论是确保我们的投资手段成为在喂养机真的很好的回报。大机器成为锚资产围绕企业建立了长达30年的整个业务战略。所以，我们这些热衷于创造“下一次工业革命”，如果我们更多地了解机器的设计能获得一个强大的杠杆作用点。

对于这个经验，我们倚重约翰·布拉德福德，对接口的美洲业务的首席创新官，谁学习机械工程，梦见被诱入地毯行业前建立飞机发动机。约翰介绍如何将所有的机器设计，他教的搁在假设原材料是丰富的，是一致的（纯度和供应）。

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?

有很多因素 - 包括全球材料商品化 - 但一个关键，而且大多被忽视，因数第二个假设约翰在设计机器获悉茎：材料必须是一致的，纯洁。在开采和提炼用于机器和过程大多被设计为产生一个单一的，纯原料制造商流，所以这些挖掘技术都没有设立来处理我们的废物流的有价值的，但令人难以置信的混合材料。在制造方面，我们的机器被设计成使用的难以置信的纯的材料的窄范围。例如，在我们的拉格朗日，佐治亚州，工厂我们原来的方块地毯背衬线可以利用有关市场上的热塑性塑料的百分之二和百分之纯度只有99.5。它甚至不能忍受来自不可持续的原生塑料它被设计为使用丝毫的偏差。这显然是第一次工业革命的机器。

与此相反，下一个工业革命的机器必须首先是柔性：柔性足以具有多个输入端和灵活的足够功能，以产生多个输出。在提取方面，我们以丰富的“垃圾矿石”（或改行后消费产品）提供了宝贵的，但混合材料，不能用旧的单输入，单输出的采矿技术有效地开采。最现代的回收工厂，像那些MBA聚合物和最佳的电子垃圾处理器，采取在大范围的混合废料，然后产生可用的原料作为输出的多元化。

在制造方面，约翰·布拉德福德说，下一次工业革命必须用新的假设进行操作的机器设计者：

• 丰富的材料将是不纯的（“污染”与其他材料）
• 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. 容忍高达30％的“污染”与不用于在地毯块衬里中使用的材料（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).

游客到我们工厂会注意到没有在制造一种现场的废物转化为能源的设施很常见的，而是将看到一个标有一系列地毯垃圾箱的“酷蓝的食物。”建立正确的机器已经从垃圾填埋场（或WTE）关键是我们的业务的盈利能力转移方块地毯。

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。

万岁革命报！

生态工厂的图像通过kenjito通过存在Shutterstock