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第 5.6 節 - 運營流程

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 個人生產的具體操作流程將取決於人們、資源、地點和他們開始使用的裝置,以及他們選擇遵循的產品和增長路徑。在本例中,我們假設它始於一個人在業餘時間工作,沒有裝置也沒有專業技能。他們隨著時間的推移建立了一個合作個人的社群。社群最初擁有並使用他們自己的裝置,進行工作和物品交換,然後在有意義的時候建立一個或多個共享站點。


起點和路徑


 大多數人受到可用時間、金錢、技能或這些因素的某種組合的限制。如果時間有限,他們可以購買現成的物品,或僱用他人完成工作。如果資金有限,他們可以尋找額外的工作,尋找削減開支的方法,或自己製作物品。如果技能有限,他們可以參加課程,學習教學材料,或在進行實際專案之前練習使用裝置。他們還可以尋找其他擁有互補資源的人員合作。

 從理論上講,一切都可以自己製作,因為文明始於樹枝、石頭、動物骨骼和火以外的東西。但如今大多數人至少可以透過借用一些工具並從圖書館或線上資源中找到免費的廢料、圖紙和說明,從而從更高的水平開始。

1.0 - 基礎專案

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專案 1 - 尋找或準備儲存和工作區域


 如果您居住的地方沒有可用空間,您可以將工具和材料存放在車輛中,然後將其帶到您可以工作的地方,例如公園涼亭、社群建築或其他臨時空間。社群創客空間是理想的選擇,因為它們是為了讓人們開展專案而設立的。如果您將產生鋸末或其他碎屑,請根據需要攜帶一塊地布或帆布,以及一些在完成後拾取垃圾並扔掉或帶走的東西。

 如果您住在有室外露臺或甲板、公共入口、人行道或停車位的公寓裡,您可能可以使用它們作為臨時工作區。沒有車庫的獨立住宅通常有車道。您可能需要一個遮陽篷或遮陽棚在下面工作並遮擋風。如果您有一個備用房間或一部分房間,或車庫或地下室空間,這些都是理想的選擇。

 對於家庭工作區,準備工作可能需要重新安排、收納或處理那裡已經存在的物品。牆壁或立式擱架和櫥櫃有助於騰出工作空間。對於車庫,可以將車輛停放或暫時移到室外以騰出空間。您最終可以擴建現有房屋或建造一個獨立的車間,但這在開始時並不是必需的。騰出空間不需要一次性完成。您只需要足夠的空間來容納當前的裝置和專案即可。


專案 2 - 積累基本工具和用品


 在第 5.5 節,標題 3.0,列表 1 和 2 中,找到並積累儘可能多的基本工具,這些工具在您負擔得起且有空間存放的情況下,同時還要留出工作空間。這可以是每個專案一次幾個。為以後的專案找到或購買一些基本木材和五金。以後專案的剩餘材料往往會積累起來,可以用完,而不是為每個新專案都購買。


專案 3 - 鋸架和馬凳


圖 5.6-1 - 膝蓋高度的鋸架。

 鋸架是一個低矮的馬凳,高度舒適,可以用一個膝蓋穩定您正在切割的東西(圖 5.6-1)。馬凳大約是腰部高度,唯一的區別是腿長。由於您在製作時還沒有,所以有幾個選擇。出售木材的家居裝修商店通常會在您購買木材時免費或以很少的費用將其切割成所需的長度。您也可以使用一張用紙板或布料保護的椅子,或任何低矮的牆壁、臺階、一對混凝土塊等。較厚的木材可以使用釘子而不易劈裂,但螺絲更牢固。如果您還沒有電鑽,可以使用帶有合適尺寸鑽頭的電動螺絲刀。

 圖中顯示的是一個簡單的版本,但還有許多其他的版本,可以摺疊、帶擱板,或者頂部與腿部分離以更緊湊地存放。如果儲存空間有限,所示型別可以堆疊或巢狀。線上搜尋“馬凳圖紙”應該可以提供圖片、圖紙和說明。一對帶有厚木板的鋸架或馬凳可以用作站立的平臺。它們也可以用作裝配臺或臨時工作臺。一塊像膠合板這樣的板材覆蓋在木板上可以防止像螺絲這樣的小物件從木板中掉落。單獨使用一塊板材會下垂,除非它足夠厚,支撐之間的距離很小,或者頂部的重量很小。


2.0 - 高階材料運營

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 工廠生產的每種產品都需要不同的流程。以下示例顯示了一些主要的流程以及工廠的哪些元素執行給定的步驟。一些任務將需要製作中間物品,例如模具和附件,除了最初的啟動套件之外。


石頭和混凝土 - 尺寸合適的碎石和沙子可以直接用於建築,或新增到水泥中製成混凝土。

  • 挖掘岩石和沙子(帶反剷和剷鬥附件的機器人車輛)
  • 將岩石運送到工廠(帶貨運拖車附件的機器人車輛)
  • 破碎和篩分岩石(帶磨機和等離子切割附件的液壓機和篩網)
  • 煅燒水泥(太陽能熔爐和石灰石/頁岩原料)
  • 研磨水泥粉(由金屬部件和電動機制成的研磨機)


金屬 - 早期生產使用廢金屬。在工廠發展後期,新金屬從岩石中化學提取。

  • 將廢料運送到工廠(帶貨運拖車附件的機器人車輛)
  • 製作模具(橋式銑床和車床製作圖案,來自石頭和混凝土工藝的沙子)
  • 鑄造粗坯和坯料(太陽能熔爐和模具)
  • 製造成品零件
- 將鑄件加工到成品尺寸(橋式銑床和車床),或
- 將坯料鍛造成成品形狀(太陽能熔爐預熱和帶有插入件的液壓機成形),或
- 製造鈑金零件(太陽能熔爐預熱,帶輥子的液壓機制成薄板,橋式銑床切割薄板到成品形狀)


陶瓷 - 包括磚、鋪路石、瓷磚和家用器皿

  • 準備粘土混合物(參見石頭和混凝土步驟)
  • 成型坯體(帶模具的液壓機)
  • 乾燥和預熱(建築物儲存和來自其他工藝的餘熱或來自太陽能熔爐的熱能儲存)
  • 燒製(太陽能熔爐根據需要提供輔助熱量,帶隔熱室進行逐漸冷卻)


玻璃 - 早期生產使用廢玻璃(碎玻璃)。在工廠發展後期,從原料中製造玻璃。

  • 將廢玻璃運送到工廠(帶貨運拖車的機器人車輛)
  • 製作玻璃模具(參見金屬步驟)
  • 熔化玻璃(太陽能熔爐根據需要提供輔助熱量)
  • 鑄造或吹制玻璃(模具,如果需要則加壓縮空氣)
  • 退火玻璃(隔熱室)


木材

  • 從樹木上切割原木(帶鋸和電纜附件的機器人車輛)
  • 將原木鋸成粗加工木材(帶帶鋸附件的機器人車輛)
  • 將木材運送到工廠(帶貨運拖車的機器人車輛)
  • 乾燥木材(帶太陽能輔助的建築物儲存)
  • 製造木製零件(橋式銑床和車床)


纖維 - 啟動套件無法立即完成此操作。它需要大量的裝置來種植、紡紗和編織天然纖維,以及用於礦物纖維的高溫熔化或用於合成纖維的化學加工。一旦製造出纖維和布料,就需要額外的裝置將纖維整合到增強產品中或縫製柔性物品。因此,我們將纖維生產排除在啟動套件之外,並將其包含在以後的增長階段。


電子裝置 - 這從發電機、電機和電池開始,並隨著時間的推移新增更多型別的裝置。

  • 製造電線(帶成型輥的大直徑電線液壓機,用於較小直徑電線的電氣車間拉絲機)
  • 製造電機和發電機(電氣車間線圈繞線機和上述金屬任務用於其他零件)
  • 發電(帶聚光光伏或蒸汽輪機發電機的太陽能熔爐)
  • 儲存能量(帶幹巖蓄熱的太陽能熔爐或化學工廠電池原料)


散裝化學品 - 可能的產品種類繁多,因此啟動化學工廠將針對種子工廠運營所需的化學品進行設計,然後隨著時間的推移進行擴充套件。

  • 供應原材料(當地空氣、水、岩石和植物來源,以及根據需要提供的外部供應)
  • 化學加工(化學工廠)
  • 儲存產品(建築物儲存以及玻璃、金屬和塑膠容器)


- 用於人類使用和生產任務。對於種子工廠,使用簡單的收集或公共供水。水回收需要建造額外的裝置。

  • 收集水(建築物管道和排水溝、溪流、井和工藝輸出)
  • 處理水(沙子和吸水床,太陽能蒸餾)

3.0 - 生產和增長率

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 在所有部件的設計完成之前,我們無法對生產速率和種子工廠的增長速度做出精確的估算。我們可以做一個粗略的估計,假設工廠建築物(不包括太陽能熔爐)及其所有內容物的質量為 2500 kg/m2(510 psf),這對於重型建築來說是典型的。化學和熱過程需要最多的能量,我們可以使用一個包括效率損失在內的 30 MJ/kg 的估計值。熔爐執行所需的典型直射陽光值為 4 kWh/m2/天。我們假設集熱器面積是剩餘建築面積的 3 倍,太陽能熔爐的質量為 50 kg/m2,因為它主要由相對較薄的鏡面組成。因此,每平方米集熱器必須產生 833.3 kg x 30 MJ/kg = 26,500 MJ 的總能量來複制自身及其在剩餘工廠中的份額。每日輸出為 4 kWh = 14.4 MJ,因此理論上工廠將在 25,500/14.4 = 1840 天,或 5 年內複製自身。由於新的裝置可以在整個複製完成之前提高生產速度,因此計算增長的正確方法是取複製時間的倒數,即每年 20%,並進行復利計算。這使得倍增時間為 3.8 年。

 由於生產速率受可用能量限制,如果我們假設太陽能集熱器面積與農田與其建築物的比例(100:1)相同,那麼每個集熱器單元只需要生產 75 kg 的總質量。理論上這將需要 78 天。在實踐中,在如此大的集熱器面積下,工廠的其他某個部分可能會成為限制因素。目前,我們可以說幾個月到幾年的倍增時間看起來是合理的。

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