Das Cadmiumkerzenproblem: die kreativen Herausforderungen der modernen Fertigung

Manche Leute schmelzen ein Stück von der Seite der Kerze an, um sie an der Wand zu befestigen, andere würden versuchen, den Stift in die Kerze und anschließend an die Wand einzubetten. Beides funktioniert nicht.

Die Aufgabe, die Tausenden von Probanden gestellt wurde, ist eine Herausforderung zur Problemlösung, bei der die Teilnehmer funktionale Fixierungen überwinden müssen. Um erfolgreich zu sein, müssen die Teilnehmer die Schachtel nicht mehr als Behälter für die Reißzwecken betrachten, sondern sie als Pappplattform für die Kerze betrachten. Kreativität, so glaubte Duncker, sei die Fähigkeit, die Scheuklappen zu überwinden, die uns lehren, wofür die Dinge sind, und vertrauten Objekten einen neuen Zweck und unvorhergesehene Möglichkeiten zu verleihen.

Das Cadmiumproblem

Eines der größten metaphorischen Kerzenprobleme der modernen Wirtschaft ist die Cadmiumbeschichtung. Cadmium verfügt über einige einzigartige physikalische Eigenschaften, die es als Beschichtung zum Schutz präzisionsgefertigter Teile vor Korrosion besonders nützlich machen. Sobald ein bearbeitetes Teil fachmännisch mit Cadmium beschichtet ist, ist dieses Teil korrosionsbeständig, gut lötbar und mit anderen Metallen kompatibel und erfordert nur wenig Schmierung.

Cadmium ist außerdem eine äußerst giftige Verbindung, die in ihrer Fähigkeit, Menschen zu vergiften und die Umwelt unbewohnbar zu machen, mit Atomwaffen vergleichbar ist. Im letzten Jahrzehnt zielten zahlreiche Versuche von Bundesbehörden, gefährliche Stoffe aus der Umwelt zu entfernen, auf Cadmium ab.

Exekutive

Bestellungen

Vorschriften zur Regulierung seiner Verwendung wurden erlassen und widerrufen, und die Environmental Protection Agency (EPA) und die Occupational Safety and Health Administration (OSHA) überwachen ihre toxischen und krebserregenden Auswirkungen auf Menschen, Wasser und Boden.

Zumindest vorerst kann der industrielle Einsatz von Cadmium nicht vermieden werden. Während die Bundesregierung die Verwendung von Cadmium sehr schwierig und teuer macht, verlangen andere Behörden gleichzeitig die Verwendung von Cadmium, insbesondere in Militärflugzeugen, Waffen und Salzwasserfahrzeugen.

Während Umweltbehörden die toxischen und krebserzeugenden Risiken anerkennen, die mit Cadmium beschichtete Teile mit sich bringen, sind Rüstungsunternehmen in den technischen Spezifikationen eines Vertrags häufig dazu verpflichtet, die Teile, die sie für die Regierung herstellen, mit Cadmium zu plattieren. Keine Ersatzbeschichtung bietet die gleiche hohe Leistung und die U.S. Military ist bei seinen Designs der Hauptspezifikator dieser Beschichtung.

Obligatorische Ineffizienz

Immer weniger Anbieter von Metallbeschichtungen bieten Cadmiumbeschichtungen an. Die meisten Geschäfte sind nicht bereit, die Kosten für die Einhaltung Dutzender EPA- und OSHA-Standards zu tragen. Mitarbeiter müssen sich routinemäßigen Blutuntersuchungen unterziehen, um die Exposition zu überwachen, und ständige Kontrollen erschweren eine effiziente Arbeit.

Der komplizierte Prozess der Galvanisierung mit Cadmium ist in den Vereinigten Staaten begrenzt – die geringeren Umweltauflagen und niedrigeren Kosten verdrängen diese Funktion in Übersee, sofern dies nicht der Fall ist

Es ist ausdrücklich erforderlich, dass es sich um ein Inland handelt

, wie im Fall der USA Militär. Die Chemikalien sind schwer zu verwenden, schwer zu beschaffen und erfordern eine Haftpflichtversicherung und umfangreiche Inspektionen vor Ort. Nur mit einem Flickenteppich aus Sonderverzichtserklärungen und politischen Gefälligkeiten können amerikanische Hersteller die Vorschriften einhalten.

Da konforme Cadmium-Beschichtungsanlagen immer weniger werden, steigen der Preis und die Vorlaufzeiten für die Cadmium-Beschichtung für alle Hersteller, deren Militär- und Luft- und Raumfahrtspezifikationen tatsächlich eine Cadmium-Beschichtung erfordern. Das Ersetzen einer Zink- oder Legierungsbeschichtung (minderwertig) ohne ausdrückliche Genehmigung ist keine Option, und sobald ein Flugzeug- oder Waffensystemdesign festgelegt und zertifiziert wurde, möchte niemand die Verantwortung für die Genehmigung einer Abweichung übernehmen. Ironischerweise stehen Millionen von Arbeitsstunden sowohl in der Regierung als auch in der Industrie im Widerspruch zueinander, während gleichzeitig öffentliche Gelder für den Schutz der Umwelt vor Cadmium kämpfen und andere die Verwendung von Cadmium spezifizieren und fordern.

Die intellektuellen Horizonte der praktischen Fertigung

Die regulatorische Reaktion auf die Gefahren von Cadmium hat seinen Einsatz verlängert und Innovationen verhindert, die das Problem hätten lösen können. Dank öffentlich-privater Partnerschaften sind vielversprechende Forschungsarbeiten zu umweltverträglichen Cadmiumalternativen im Gange. Potenzielle Gewinne und institutionelle Investitionen bringen Forschungsteams aus Akademikern, Umweltforschern, Ingenieuren, Chemikern und Industriellen zusammen, um potenzielle Alternativen zu testen.

Partnerschaften

zwischen NASA, Boeing, Dipsol und Strategen des Verteidigungsministeriums prüfen potenzielle Ersatzkräfte. Vielversprechende Forschungsarbeiten perfektionieren auch die Technologie zur Reinigung von Boden und Wasser von den Industrieabfällen, deren Produktion sich noch bezahlt macht.

Die Herausforderungen, denen sich amerikanische Hersteller gegenübersehen, sind nicht reine Effizienz oder gar Materialreichtum. Algorithmen und Automatisierung werden unsere Produktivität auf absehbare Zeit steigern. Die wahren Herausforderungen, auf die wir unseren Geist und unsere Organisationen vorbereiten müssen – die Kerzenprobleme der Überwindung von Erwartungen und Kurzsichtigkeit – machen die Fertigung zu einem Teil der Gedankenökonomie.