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隧道成本直降99%!马斯克是如何通过第一性原理解决复杂问题,实现突破创新?

 慎独和感恩 2020-08-06

有人这样形容钢铁侠马斯克的经历:

  • 马斯克想要个新的支付方式,所以整了一个PayPal;

  • 马斯克想要开电动车,就创立了特斯拉;

  • 马斯克想要移民火星,就自己建立了Space X发射火箭;

  • 马斯克想要交通快点,就“开发”了能把车厢“发射”出去的Hyperloop。

上天的马斯克又开始入地,来抢建筑业的饭碗了!

近日,大家都被马斯克旗下太空公司SpaceX的载人“龙”飞船的消息刷屏时,马斯克的无聊挖洞公司不声不响的又拿下了两个隧道订单!

据外国媒体报道,6月3日,克拉克县专员Tick Segerblom发表推特公布了拟挖隧道的地图,该隧道从拉斯维加斯会议中心(Las Vegas Convention Center)向西延伸至永利度假村(Wynn Resorts)旗下的两栋赌场酒店永利(Wynn)和安可(Encore)。6月9日,永利度假村也正式宣布将和无聊公司合作,并已经提交了项目的土地使用申请。

无聊公司在今年5月刚刚完成美国拉斯维加斯会议中心的两条地下隧道,虽然全部由无聊公司自筹资金完成,但可见有了这个样板,其他的商业隧道订单随之而来!

无聊公司的成立起源于一次堵车,2016年12月17日被堵在街上一动不动的马斯克连发3条推特,宣布要成立一家公司专门解决堵车问题。

吃瓜群众们本以为这只是个小抱怨,没想到两个月后,无聊公司就成立了!果然是马斯克,世界上最有执行力的男人!

(boring既有无聊的意思,也有挖洞的意思,一语双关)

说干就干,无聊公司成立的第一件事情就是挖坑!2017年2月,马斯克在SpaceX的停车场挖了一条“demo地道”;2017年8月,无聊公司获准在洛杉矶挖掘一条2英里长的试验隧道;2018年11月18日,洛杉矶第一条示范隧道惊艳亮相。

这条隧道直径仅有12英尺,能容一辆小汽车通过,汽车只需要在安装导轮,就可以高速前进。

时速达150英里/小时(相当于241km/h),什么概念?要知道,国内陆铁时速不过80~100km/h,坐上去大概和我们坐动车的感觉差不多吧!

       

这条隧道还能实现遥控变色,让你置身彩虹隧道之中。

不仅速度杠杠滴,这条示范隧道还有许多可以吹爆的点,尤其是在成本控制方面,算得门清,在美国修建隧道通常所需时间3~6个月/英里,成本在10亿美元/英里。

2018年1月美国地铁项目的平均每英里成本

而这条隧道仅仅花了1000万美元(不含TBM购买成本),比原成本降低了99%!!!那无聊公司究竟是怎么实现大幅度降成本的呢?

一、全地下,征地拆迁费省了

这个不必多说,搞工程的都知道,如果是地上高速,前期的征地拆迁费可是一笔不小的支出。

二、减小隧道直径,断面小了

单车道隧道的当前标准约为28英尺。通过使用自动驾驶电动汽车(AEV),直径可以减小到小于14英尺。将直径减小一半可将隧道成本降低3-4倍。

三、大型设备购买二手并改良,机械费省了

现实中TBM非常慢。蜗牛速度是软土TBM的14倍。而无聊公司团队将买来的二手TBM改装,通过多种方式提升其速度,包括:

  • 增加TBM功率。机器的功率输出可以增加三倍(同时配合冷却系统的适当升级)。

  • 连续施工。在建造隧道时,可能只需要10分钟打洞,50分钟用来搭架子支护。这是低效的。无聊公司通过修改现有技术以提升现有施工效率。

  • 提升TBM自动化。虽然较小直径的隧道掘进机是自动化的,但较大的掘进机目前需要多个人工操作员。通过自动化较大的TBM,可以提高安全性和效率。

自动操作的手柄,有种操作游戏机感觉

  • 上电。当前的隧道作业通常包括柴油机车。这些已被电力机车取代。

四、土渣二次加工成砖头,弃渣处理费省了

通常挖隧道,还需建弃渣场,将渣土运出去。该过程昂贵,耗时,嘈杂并且可能对环境有害。

无聊公司开发出将地球回收成有用的砖块,用于建造建筑物和铺路砖的技术。并且成立了一家砖头公司,专门生产和销售砖头。这些砖块,售价仅为1美分/块,而当地的砖头价格远高于此,市场价为4.9美分/块。

五、项目由实习生和兼职员工完成,劳务成本又省了

无聊公司聘用的大多数都是实习生,即使薪资低,他们也愿意跟随马斯克干活。

六、卖周边,现金流有了

在接下来的两年时间里,“无聊”公司多少有点不务正业。公司设立之后,最吸引人的居然是它的周边产品——他们先是推出了单价20美元、限量5万顶、印有公司LOGO的鸭舌帽;然后又卖起单价500美元、限量2万把的火焰喷射器。两个周边产品都很快被抢空。

不要以为卖帽子或卖火枪只是儿戏,卖帽子的100万美元和卖火枪获得的1200万美元都成为了无聊公司账上的现金流。

而马斯克的示范隧道,也为他带来了许多订单,正在实施的就有4个,值得一提的是,这些项目全部由无聊公司自筹资金完成,项目经营权也将归属无聊公司。

其中,拉斯维加斯的首条地下高速隧道今年2月已经实现洞通,离通车运营时间不远了。

没有经过思考的努力,都会是西西弗斯式的酷刑,白费力气。如果尼采再世,他也许会把“bermensch”(超人)这个词献给马斯克,因为“硅谷钢铁侠”完美诠释了持续冒险,蔑视常规,超凡于众的Zeitgeist(时代精神)。如果你问他是如何做到这一切的,他会告诉你:通过提问解决复杂问题。

通过提问解决复杂问题怎么做呢?

要想真正理解这个词,你需要知道马斯克本科学了两个专业:商科和物理。

而在物理学的语境下,第一性原理意味着把任何系统拆解到最基础,不可还原的要素,或是把任何问题追溯到最原始、不可简化的原因,然后从这些物理上没有模糊的基础上,“ab initio” (从头开始)重构出这个系统或问题的本来面貌。

而马斯克又进一步认为,这个本来面貌必然是一个物理的现象。之所以采用“第一性原理”这种极致的思考方法,就是为了清洗掉那些玄乎不清的非物理成份,还原本质。如果一件事情在物理上是可能的,那就一定可以实现。如果中间卡壳了,也只能是被某个物理上的局限给堵死了。

马斯克早期的下属曾调侃:“埃隆会拿秒表记录自己敲键盘的速度,用总代码量除一下,然后按这个时间给我们下任务”。不要和他说这里有什么人性弱点,法规限制或是社会观感,马斯克觉得所有下属存在的意义,就是帮他消除这些“非物理性”的障碍,如果做不到就滚蛋。

“第一性原理”看起来过于极端,或是过于天真,它暴力地取消了现实的复杂性。但这种剃刀般锋利的思维方式,往往可以从迷雾中抓住本质,单刀直入,简化目标。让我们通过一个案例来理解这一点。

马斯克的隧道仅仅花了1000万美元(不含TBM购买成本),比原成本降低了99%!!!那无聊公司究竟是怎么实现大幅度降成本的呢?

他只是一系列问题去分析这个事情的本质和可行性,这个思考过程大概是这么样的:

Q一句话概括,我要实现什么目的?

A花最少的时间把一辆车从A点移动到B点。(第一原则:把目标场景简化成一个物理过程)

Q如何花最少的时间?

A移动时间= A点到B点的移动距离/移动速度

那就是说有两个方法,方案1:减少移动距离,方案2:提高移动速度。(第二原则:用公式来形式化这个物理过程)

Q首先看方案1,如何减少移动距离?

A小朋友都学过,两点之间直线最短

Q如何让移动的路径是一条直线?

A地面修路?会遇到太多建筑物障碍,有产权的那种,成本上不允许;

飞过去?天气恶劣时就得停飞,让车飞起来比较危险,容易掉下来砸到小朋友。如果是地下呢?地下没有障碍没有产权,地下可以全天候运行,当然也没地方可以掉下去。OK,三个选项里优先选择挖隧道。(第三原则:先考虑该不该做,再考虑能不能做)

Q挖隧道的开支有什么?

A如果用MECE法则(相互独立,完全穷尽)逐个拆解,最大的开支是把土挖出来,其次是把渣土运走,第三是加固装修隧道,其他成本在数量级上可以忽略。(第四原则:用MECE法拆解,用数量级估算排序优先级)

Q好的,按照优先级逐个研究,我们可以少挖点土吗?

A可以,土方量=隧道这个圆柱体的体积=长度*π*直径^2,长度已经是直线,不能再短了,但是如果直径缩小一半,土方量就可以减少4倍,这看起来很划算。

Q为什么其他人不这么干?

A法律规定,汽车隧道要大的能让救护车进去处理车祸,还要有空间安装排风设备,还要有空间设置逃生通道。

Q小隧道怎么塞下救护车?

A如果我们能够消除问题本身,就不需要找办法来解决问题了。

可以把隧道缩小到只能容纳一辆车单向通行,强制自动驾驶,让前后车通过车联网协调安全车距,那就没有车祸了,也就不需要什么救护车了。(第五原则:消除掉问题本身,而不是去解决伪问题)

Q可以不要排风设施吗?

A可以,同样是消除问题本身而不是解决伪问题:如果隧道内只允许电动车,就没有尾气要排了。如果隧道够狭窄,车辆运动产生的抽气筒效应还可以自动排风。

Q可以取消逃生通道吗?

A可以,如果隧道很窄,那么隧道壁的相对厚度就变大了,强度就可以做到抗九级地震。真要地震了,隧道里会比地面上更安全。

Q回到第二项成本,可以少运渣土出去吗?

A可以买一台自动造砖机,在原地造砖自己用,用不掉的砖还可以低价卖给城市里其他工地,反正原料是免费的。

Q再看第三项成本,怎么减少加固和装修?

A因为直径小了,隧道表面积也同比减小了,这项费用本身就减少了。此外,为什么不用刚才造的砖来砌墙呢?

Q还可以再省钱吗?

A工期越短,所有的开销都会更省钱,也会更早产生正向的现金流(通过隧道收费)。(第六原则:时间是最值钱的物理要素)

Q怎么加快速度?

A最耗时的关键节点是盾构机掘进的速度,还不到蜗牛爬行的十分之一。但我们可以把挖掘机功率开到极限值的3倍,用水冷系统让它不要爆炸,这就让掘进速度翻倍了。

Q再快点?

A大隧道需要挖一段,加固一段,交替施工。我们的隧道很小,可以不加固就继续挖,挖完再一并加固装修。

Q再再快点?

A隧道挖深一点,就没人投诉噪音了,这样可以24小时挖掘不停工。(第七原则:非物理性的约束都不是真的约束)

OK,事情就这么成了。去年12月,这条隧道通车,从马斯克的一句抱怨到变为现实,仅仅花了2年时间。而且隧道的造价真的降到了每公里600万美元,是其他隧道价格的十分之一。

马斯克给这个项目起了个有趣的名字:The Boring Company(Boring在英文里既有无聊也有挖洞的意思)。现在,这个主要由实习生组成的无聊公司,已经接到了芝加哥、巴尔的摩和拉斯维加斯3个大都市的隧道修建订单。

如此惊人的效率当然不是靠无脑的努力,事实上,马斯克所有惊人的成就,都遵循着通过“提出关键问题,找到问题本质”的原则

没有经过思考的努力,都会是西西弗斯式的酷刑,白费力气。而当你清楚自己能通过提问找到问题本质,再去努力让它发生,你会觉得爽爆了。

从上面的案例可以得出以下结论:马斯克开始是个“隧道外行”,但是他通过一系列关键问题发现了内行所不知道的“隧道本质”,马斯克的思维方式令人迅速从新手变专家,甚至实现创新突破。

马斯克宣称自己所做的一切,都是为了在AI统治世界之前,给人类在火星留下一条退路。

那么,在AI取代孩子未来的大部分工作之前,马斯克的思维方式给孩子们留下了另一条退路:通过提问解决复杂问题,实现突破创新。

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