这个想法值得发帖记录
forcode:这个灵感又是在讨论当中不断衍生、完善、扩展的,尤其从“专用生产线”到“通用生产线”这个概念,成为我总结的第三个未来“从专用到通用”的发展趋势,值得专门发帖记录:
电脑是第一个“从专用到通用”的发展趋势:在电脑诞生之前,软硬件没有彻底分离,每一种计算设备是一种专用计算设备,比如计算器、磁带播放器、录像带播放器、游戏机、收音机……
电脑代表着一种软硬件彻底分离的通用计算设备,电脑通过安装不同的软件,可以完成无数种专用计算设备可以完成的功能,电脑代替了计算器、唱片机、录像机、游戏机、收音机等各种特定用途的计算设备,超级集成!
为何iphone相比诺基亚手机有代差?诺基亚功能机还是一种功能集成度非常有限的专用计算设备——移动电话,而iphone是一台真正的全功能的口袋电脑,iphone是超级集成的通用计算设备,功能可以无限扩充……
人形机器人是第二个“从专用到通用”的发展趋势:在人形机器人诞生之前,各种机器设备都是“功能特定的机器”,收割机专门用来收割作物、洗碗机专门用来洗碗筷、扫地机专门用来扫地拖地、洗衣机专门用来洗衣服,这些专用操作设备的软件是固化在设备内部,无法被用户重新编程做其他用途,软硬件没有分离;而人形机器人,将可以通过重新编程(软硬件分离)用在无数种机器人设计者和生产商想象不到的新用途,可以操作镰刀收割各种作物、操作抹布来洗碗筷、操作扫把拖把来打扫地面、操作抹布来擦桌椅玻璃门窗、操作脸盆和水龙头来洗衣服……
很多人都大大低估了人形机器人的革命性意义……
参考我之前对相关问题的思考:
《非常好的发明!》
而3d打印技术,将是第三个“从专用到通用”的发展趋势:在流水线的时代,制造业生产线的功能是高度特化的,生产电视机的生产线,每个零部件的顺序、位置、机床刀头种类、原料等都要精心设计、调制,要改成生产汽车,生产线需要非常复杂、高成本的调整;未来3d打印为代表的增材制造技术,将是一种“通用生产线”,具体参考我今天的讨论:
forcode:全球可能差不多将一半的石油用在交通运输上,但人类却不怎么烧石油给制造业提供动力,制造业早就转向了纯电驱动,因为制造业基本都是固定场所,方便布置变压器和输电线,也不需要存储电力。
那么,当增程技术发展成熟之后,会不会有越来越多的制造业(尤其原材料加工等更靠近上游的产业)会转向石油、天然气动力或可移动的小型核反应堆增程驱动呢?
因为制造工厂固定,实际上会带来一些成本:比如将地理上分散在各处的原材料运输到工厂,有时候距离非常遥远,这会带来巨大的运输成本。
比如炼化行业,如果可以使用增程模式驱动可移动、小型化的炼化设备,把整个工厂(至少某个加工环节)压缩到集装箱那么大,那没必要将原油抽出来之后,运输到炼化工厂再加工,直接将搭载着集装箱工厂的卡车(可能是多辆卡车)驾驶到油井附近,将原油输进这几个集装箱里,移动工厂就可以将原油炼化成汽油、柴油、煤油、石脑油等各种成品油,甚至可以转化成乙烯、薄膜、塑料、玩具之类的半成品或成品,这不是很有趣吗?
据说某些海上钻井平台,已经可以实现现场炼化了?
网友:想多了,制造业主要的动力来源是煤炭和天然气,不烧油是因为油太贵,而且小型炼油装置不是没有,但效率太低和大型炼化比不了,炼厂都是越搞越大,比如恒力石化、荣盛石化、恒逸石化,他们都是超级工厂的搞法了,规模化永远是压低成本的利器。
forcode:刚才吃饭的时候,我又完善了一下这个想法。
现在制造业,直接工厂自己烧煤或烧气来驱动的应该不多?在爱迪生时代,最初确实是每个工厂自己搞一个发电机,自己发电给自己工厂用,后来统一发电再输送给各个工厂使用更合算,逐渐淘汰了这种工厂自己发电的搞法。
不管电的最终来源是烧煤还是烧气,或者来自核电、水电、风光电,对工厂内部的设备而言,属于纯电驱动的没问题。
这些不重要,我说的不是现在,而是未来的可能性。
我想了一下,未来这种原料产地现场加工、工厂模块化集成化小型化的生产模式最适合在哪里?
太空或月球火星基地最合适。
你在月球或火星上,没必要专门修一条从基地到矿山的高速公路或铁路,再在沿路修建专门的工厂,这样外星球的前期基建代价、物资需求太大,甚至基建的物资和能源需求就远超过了工厂本身的需求,在火星基地可以自给自足之前,很多材料、设备都需要从地球运过去,比如挖掘机、压路机、钻孔机……这太昂贵了。
最佳方案是,在地球上设计出高度集成化、模块化、自动化、可移动、可组装的迷你工厂集装箱,你只需要把这些工厂集装箱分批运输到火星基地之后,空运到火星的铁矿、镍矿附近,现场开采的火星铁矿石,用附近太阳能发电集装箱或核电集装箱提供的能源,将冶金集装箱内的铁矿石融化,再利用离心力或其他物理化学方法提纯其中的铁元素,然后排出废渣和纯铁块成品……
3d打印等增材制造技术,应该是人类太空殖民的前置技术,可以将工厂微缩到一个集装箱大小的可移动工厂内,其他采矿冶金集装箱生成的纯铁、纯镍原材料,被自主机器人(不一定人形)搬运到3d打印集装箱里,通过3d打印方式,制成需要的半成品、成品……
等这种集装箱大小的模块化、集成化、自动化、可组装、可移动的原料开采、冶金和3d打印技术在太空探索中发展成熟之后,将反过来改变地球上的生产方式,这会导致两个后果:
1、原料的开采、冶炼将不再远离产地,而是直接设置在坑口附近,这会导致资源类国家地区经济极度受益,而靠大进大出搞来料加工、出口导向的经济模式失效;
2、3d打印使得实物商品的生产不再靠近劳动力成本低的第三世界地区,而是直接配置在靠近市场的发达国家,贫穷的国家可能不再有机会利用廉价劳动力优势来发展经济。
这一切实现的前提是,制造业本身已经高度自动化、智能化了……
太空时代,这可能是主要的生产方式……
网友:很多化学反应需要高温高压,设备加上安全,就不能小型化。
forcode:前段时间看熔盐反应堆的资料,据说都可以做成集装箱那么大了,直接搞一个核电的集装箱卡车,开到某个地方,可以无限供电,都不需要加什么原料的……不是有核动力潜艇嘛,以前还有核动力飞机的研发计划,后来取消了,核电都可以做到那么小,其他工厂环节做到集装箱大小不稀奇……
网友:说起来是软件思维啊
forcode:3d打印技术、数字孪生技术,就是将制造业这种傻大黑粗、劳动密集型的冷加工、热加工变成高度可扩展、功能无限、自动化的智能生产,只需要从网上(可能是另一个星球的服务器里)下载3d打印的驱动程序,然后同一台3d打印机(同一个工厂)可以打印数百万种不同的商品,相当于一个什么都能制造的高度集成化的迷你工厂。
这就类似于从专用计算设备(游戏机、播放器、计算器)到通用计算设备(电脑)的转变,从专用生产线(传统流水线工厂)到通用生产线(3d打印机)。
类似的,还有人形机器人是从专用操作设备(挖掘机、洗碗机、扫地机)到通用操作设备(人形机器人,能干人能干的无数种工作)……
网友:工厂里面实际发生的能量转换和工业制造的过程,效率比你空想的这些高至少一个数量级
forcode:我畅想的是未来太空时代生产方式的可能性……
太空比的不是效率,比的是节省的基建量、设备量、人工量……
太空要维持一个成年人的生存,可能一年需要消耗数百吨的食物、水和氧气,需要产生数百吨的垃圾……太空生产的逻辑将与地球生产的逻辑天差地别……
太空人烟稀少,在火星上修建高速公路、铁路必定是不合算的,沿途没有乘客使用,基建必定是奢侈的,这会导致运输成本极高,所以,太空要尽可能减少矿石的无效运输。
按照马斯克的第一性原理来看,把巴西的铁矿石运到中国的钢厂来冶炼,这是非常荒谬的行为……
马斯克的下一个项目应该是变革地球工厂的生产方式……
他已经投资了一家变革住宅建造方式的工厂,是时候变革工厂了,这是火星殖民的必备技术……
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forcode:长期阅读奇想录的读者可以感受到我超强的想象力,我属于思维极度发散跳跃的那种人,所以我也具有很好的直觉判断力……
点击阅读全文:《少数人具有这种高阶能力》
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未来新技术与新趋势的种种可能……
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