跳转至内容

第 5.6 节 - 运营流程

来自 Wikibooks,开放世界中的开放书籍



 个人生产的具体操作流程将取决于人们、资源、地点和他们开始使用的设备,以及他们选择遵循的产品和增长路径。在本例中,我们假设它始于一个人在业余时间工作,没有设备也没有专业技能。他们随着时间的推移建立了一个合作个人的社区。社区最初拥有并使用他们自己的设备,进行工作和物品交换,然后在有意义的时候建立一个或多个共享站点。


起点和路径


 大多数人受到可用时间、金钱、技能或这些因素的某种组合的限制。如果时间有限,他们可以购买现成的物品,或雇用他人完成工作。如果资金有限,他们可以寻找额外的工作,寻找削减开支的方法,或自己制作物品。如果技能有限,他们可以参加课程,学习教学材料,或在进行实际项目之前练习使用设备。他们还可以寻找其他拥有互补资源的人员合作。

 从理论上讲,一切都可以自己制作,因为文明始于树枝、石头、动物骨骼和火以外的东西。但如今大多数人至少可以通过借用一些工具并从图书馆或在线资源中找到免费的废料、图纸和说明,从而从更高的水平开始。

1.0 - 基础项目

[编辑 | 编辑源代码]
项目 1 - 寻找或准备储存和工作区域


 如果您居住的地方没有可用空间,您可以将工具和材料存放在车辆中,然后将其带到您可以工作的地方,例如公园凉亭、社区建筑或其他临时空间。社区创客空间是理想的选择,因为它们是为了让人们开展项目而设立的。如果您将产生锯末或其他碎屑,请根据需要携带一块地布或帆布,以及一些在完成后拾取垃圾并扔掉或带走的东西。

 如果您住在有室外露台或甲板、公共入口、人行道或停车位的公寓里,您可能可以使用它们作为临时工作区。没有车库的独立住宅通常有车道。您可能需要一个遮阳篷或遮阳棚在下面工作并遮挡风。如果您有一个备用房间或一部分房间,或车库或地下室空间,这些都是理想的选择。

 对于家庭工作区,准备工作可能需要重新安排、收纳或处理那里已经存在的物品。墙壁或立式搁架和橱柜有助于腾出工作空间。对于车库,可以将车辆停放或暂时移到室外以腾出空间。您最终可以扩建现有房屋或建造一个独立的车间,但这在开始时并不是必需的。腾出空间不需要一次性完成。您只需要足够的空间来容纳当前的设备和项目即可。


项目 2 - 积累基本工具和用品


 在第 5.5 节,标题 3.0,列表 1 和 2 中,找到并积累尽可能多的基本工具,这些工具在您负担得起且有空间存放的情况下,同时还要留出工作空间。这可以是每个项目一次几个。为以后的项目找到或购买一些基本木材和五金。以后项目的剩余材料往往会积累起来,可以用完,而不是为每个新项目都购买。


项目 3 - 锯架和马凳


图 5.6-1 - 膝盖高度的锯架。

 锯架是一个低矮的马凳,高度舒适,可以用一个膝盖稳定您正在切割的东西(图 5.6-1)。马凳大约是腰部高度,唯一的区别是腿长。由于您在制作时还没有,所以有几个选择。出售木材的家居装修商店通常会在您购买木材时免费或以很少的费用将其切割成所需的长度。您也可以使用一张用纸板或布料保护的椅子,或任何低矮的墙壁、台阶、一对混凝土块等。较厚的木材可以使用钉子而不易劈裂,但螺丝更牢固。如果您还没有电钻,可以使用带有合适尺寸钻头的电动螺丝刀。

 图中显示的是一个简单的版本,但还有许多其他的版本,可以折叠、带搁板,或者顶部与腿部分离以更紧凑地存放。如果存储空间有限,所示类型可以堆叠或嵌套。在线搜索“马凳图纸”应该可以提供图片、图纸和说明。一对带有厚木板的锯架或马凳可以用作站立的平台。它们也可以用作装配台或临时工作台。一块像胶合板这样的板材覆盖在木板上可以防止像螺丝这样的小物件从木板中掉落。单独使用一块板材会下垂,除非它足够厚,支撑之间的距离很小,或者顶部的重量很小。


2.0 - 高级材料运营

[编辑 | 编辑源代码]

 工厂生产的每种产品都需要不同的流程。以下示例显示了一些主要的流程以及工厂的哪些元素执行给定的步骤。一些任务将需要制作中间物品,例如模具和附件,除了最初的启动套件之外。


石头和混凝土 - 尺寸合适的碎石和沙子可以直接用于建筑,或添加到水泥中制成混凝土。

  • 挖掘岩石和沙子(带反铲和铲斗附件的机器人车辆)
  • 将岩石运送到工厂(带货运拖车附件的机器人车辆)
  • 破碎和筛分岩石(带磨机和等离子切割附件的液压机和筛网)
  • 煅烧水泥(太阳能熔炉和石灰石/页岩原料)
  • 研磨水泥粉(由金属部件和电动机制成的研磨机)


金属 - 早期生产使用废金属。在工厂发展后期,新金属从岩石中化学提取。

  • 将废料运送到工厂(带货运拖车附件的机器人车辆)
  • 制作模具(桥式铣床和车床制作图案,来自石头和混凝土工艺的沙子)
  • 铸造粗坯和坯料(太阳能熔炉和模具)
  • 制造成品零件
- 将铸件加工到成品尺寸(桥式铣床和车床),或
- 将坯料锻造成成品形状(太阳能熔炉预热和带有插入件的液压机成形),或
- 制造钣金零件(太阳能熔炉预热,带辊子的液压机制成薄板,桥式铣床切割薄板到成品形状)


陶瓷 - 包括砖、铺路石、瓷砖和家用器皿

  • 准备粘土混合物(参见石头和混凝土步骤)
  • 成型坯体(带模具的液压机)
  • 干燥和预热(建筑物储存和来自其他工艺的余热或来自太阳能熔炉的热能储存)
  • 烧制(太阳能熔炉根据需要提供辅助热量,带隔热室进行逐渐冷却)


玻璃 - 早期生产使用废玻璃(碎玻璃)。在工厂发展后期,从原料中制造玻璃。

  • 将废玻璃运送到工厂(带货运拖车的机器人车辆)
  • 制作玻璃模具(参见金属步骤)
  • 熔化玻璃(太阳能熔炉根据需要提供辅助热量)
  • 铸造或吹制玻璃(模具,如果需要则加压缩空气)
  • 退火玻璃(隔热室)


木材

  • 从树木上切割原木(带锯和电缆附件的机器人车辆)
  • 将原木锯成粗加工木材(带带锯附件的机器人车辆)
  • 将木材运送到工厂(带货运拖车的机器人车辆)
  • 干燥木材(带太阳能辅助的建筑物储存)
  • 制造木制零件(桥式铣床和车床)


纤维 - 启动套件无法立即完成此操作。它需要大量的设备来种植、纺纱和编织天然纤维,以及用于矿物纤维的高温熔化或用于合成纤维的化学加工。一旦制造出纤维和布料,就需要额外的设备将纤维整合到增强产品中或缝制柔性物品。因此,我们将纤维生产排除在启动套件之外,并将其包含在以后的增长阶段。


电子设备 - 这从发电机、电机和电池开始,并随着时间的推移添加更多类型的设备。

  • 制造电线(带成型辊的大直径电线液压机,用于较小直径电线的电气车间拉丝机)
  • 制造电机和发电机(电气车间线圈绕线机和上述金属任务用于其他零件)
  • 发电(带聚光光伏或蒸汽轮机发电机的太阳能熔炉)
  • 储存能量(带干岩蓄热的太阳能熔炉或化学工厂电池原料)


散装化学品 - 可能的产品种类繁多,因此启动化学工厂将针对种子工厂运营所需的化学品进行设计,然后随着时间的推移进行扩展。

  • 供应原材料(当地空气、水、岩石和植物来源,以及根据需要提供的外部供应)
  • 化学加工(化学工厂)
  • 储存产品(建筑物储存以及玻璃、金属和塑料容器)


- 用于人类使用和生产任务。对于种子工厂,使用简单的收集或公共供水。水回收需要建造额外的设备。

  • 收集水(建筑物管道和排水沟、溪流、井和工艺输出)
  • 处理水(沙子和吸水床,太阳能蒸馏)

3.0 - 生产和增长率

[编辑 | 编辑源代码]


 在所有部件的设计完成之前,我们无法对生产速率和种子工厂的增长速度做出精确的估算。我们可以做一个粗略的估计,假设工厂建筑物(不包括太阳能熔炉)及其所有内容物的质量为 2500 kg/m2(510 psf),这对于重型建筑来说是典型的。化学和热过程需要最多的能量,我们可以使用一个包括效率损失在内的 30 MJ/kg 的估计值。熔炉运行所需的典型直射阳光值为 4 kWh/m2/天。我们假设集热器面积是剩余建筑面积的 3 倍,太阳能熔炉的质量为 50 kg/m2,因为它主要由相对较薄的镜面组成。因此,每平方米集热器必须产生 833.3 kg x 30 MJ/kg = 26,500 MJ 的总能量来复制自身及其在剩余工厂中的份额。每日输出为 4 kWh = 14.4 MJ,因此理论上工厂将在 25,500/14.4 = 1840 天,或 5 年内复制自身。由于新的设备可以在整个复制完成之前提高生产速度,因此计算增长的正确方法是取复制时间的倒数,即每年 20%,并进行复利计算。这使得倍增时间为 3.8 年。

 由于生产速率受可用能量限制,如果我们假设太阳能集热器面积与农田与其建筑物的比例(100:1)相同,那么每个集热器单元只需要生产 75 kg 的总质量。理论上这将需要 78 天。在实践中,在如此大的集热器面积下,工厂的其他某个部分可能会成为限制因素。目前,我们可以说几个月到几年的倍增时间看起来是合理的。

华夏公益教科书