创业故事:为英特尔节省数亿美元,半导体工程师辞职跨界做纸杯大获成功

2021-09-06 20:31:12 来源:创新拿铁(台) 作者:陳蔚銘

你知道每年全球会消耗掉1.5一吨一次性塑料,而其中只有不到14%被回收再利用吗?高达八成的废弃塑料被焚化、掩埋之后继续留在环境中,在接下来的10年、100年间持续污染土地和海洋,甚至进入人们的食物链中影响健康。

「Footprint」是美国一家利用植物纤维取代塑料作为包装的新创企业,创办人Troy Swope和Kevin Chung曾在半导体大厂英特尔担任工程师,在一次良率改善的专案中亲眼见识塑料污染的威力,激起了创业灵感,研发各种材料和工程手法,生产更实用、更环保的包装。

创新点:实用优先取代环保口号,以扎实技术建立产业护城河。

本文三大重点:1. 揪出半导体制程中的污染,改用高价包装反而为公司省下上亿美元。2. 记取教训从最困难的地方下手,建立企业护城河。3. 「环保」不能当饭吃,以技术加值建立可持续的商业模式更重要。

1. 揪出半导体制程中的污染,改用高价包装反而为公司省下上亿美元

1990年代,科技大厂英特尔靠着性能优异的个人电脑处理器晶片大卖而快速崛起,从全球第十大半导体公司窜升至龙头地位。

不过,英特尔的技术虽然很先进,但用来运送晶圆的盒子却很阳春:成本不到5美元的抛弃式塑胶盒里头装着价值上万美元的晶圆。而晶圆装在盒子里经过长途运送,偶尔有部分区块会出现故障必须报废,造成一定比例的损失。

 

晶圆盒

Footprint的共同创办人Troy Swope和Yoke Chung当时在英特尔工作,被指派解决这个让公司困扰已久的问题。

一开始,他们怀疑是塑胶盒在运送过程中因为不停振动、撞击后产生小碎片,这些小碎片掉到晶圆上造成物理性破坏。但经过仔细检查,故障的晶圆上并没有找到任何颗粒。

于是,他们改采化学性检测,终于发现故障的主要原因:塑胶盒被光线照射、环境温度升高后释出挥发性气体,再加上盒子不够密封,混和水气、氧气和晶圆产生化学反应,让晶圆失效。

找到根本原因后,Swope向高层提案,成立一个专门负责改良晶片盒的部门,使用能抗紫外线的先进航太材料保护晶圆不受湿气、氧气和挥发性气体污染。虽然晶圆盒的成本因此提高,但报废量也大幅减少,再加上耐用的特性可以清洗后重复使用,这个专案最终在四年内为英特尔节省3.5亿美元因晶片报废的损失。

立下大功之后,Swope认为这个问题应该不只存在于英特尔,而是一个业界共同的困扰,也是个很有潜力的商机。于是他在2007年从英特尔离职,创办工业包装公司「Unisource Global Solutions」,藉由过往累积的人脉和几间科技大厂Apple、Dell、HP搭上线,依照各自的产品需求量身制作外包装。

两年后,Chung也一起加入Swope创办的新公司。然而随着公司业务成长,竞争对手马上研究了他们的产品,仿制出更便宜的山寨品,Swope的生意自此大受打击。

2. 记取教训从最困难的地方下手,建立企业护城河

有一天,Swope在家看到妻子从Costco买的食物,不管是烤鸡、寿司或甜点都用塑料包着,这让Swope联想到公司的晶圆,隔天拿了几盒食物到公司的实验室测试;他惊讶地发现,这些塑料包装对食物造成的污染,几乎和晶圆盒的污染一模一样!而这可能又是一个商机。

Swope马上找了Chung跑到商店里,找出有塑料包装且很可能被吃进肚子里的产品,像是:装在塑胶盒里的牙刷、包着塑胶膜的水果等等。他们记下制造商的联络资讯,回家后一一打电话推销自家无污染的包装材料。然而,相对于昂贵的晶圆,无污染、可重复利用的特点对平价日用品来说毫无意义,成本才是厂商的优先考量。

因此,他们做了些研究,选定了植物纤维作为替代方案,一方面原料纯天然、二方面容易分解、最重要的是成本比航太材料低很多。

 

Footprint的各式植物纤维包装

过了不久,他们偶然间认识了永续企业创投基金「Zenfinity Capital」的主席Kevin Easler,他同时也共同创办了专卖有机食物的连锁超市「Sprouts」。Easler知道植物纤维在日渐严格的环保政策之下很可能会颠覆传统塑料包装,非常看好他们的潜力,在2013年投资成立了Footprint。

创办Footprint之后,Swope决定先解决所有日用品中包装难度最高的冷冻食品。因为他认为:「一旦我们掌握最难的技术,我们就会有一道护城河将我们与竞争对手分隔开来。」

由于冷冻食品保存期限最长可达两年,因此包装必须在长时间低温状态下仍保持完好,不能释放出有害物质。接下来,退冰的过程中还要确保食物的油脂不会溶掉包装,进入微波炉后还得承受上百度高温的加热。最后,Footprint以「环保」来为产品加值,把包装设计成能在使用后90天内自行分解回归大自然。成功获得Sweetgreen、Chipotle等注重健康的连锁餐饮店采用来盛装食物。

解决头号难题之后,Footprint接着转向另一个更大的目标:纸杯。

每年全球纸杯消耗量超过2500亿个,但其中大部分纸杯内里都有一层塑胶淋膜作为防水层,导致回收时必须先以专业设备将纸和塑胶分离才能再利用。实际上号称「100%可回收」的纸杯上只有一小部分能被循环使用。

因此,小小一个纸杯如何兼具防水性和回收方便性,竟成为几十年来工程师和化学家努力解决的难题,也产生许多有创意的点子如:

2018年,星巴克、麦当劳与社会影响基金「Closed Loop Partners」合作,发起「NextGen Cup Challenge」征求各界提案,未来新世代的纸杯必须满足「可回收」、「可堆肥(可自然分解且不阻碍植物生长)」且「可重复使用」三大条件。

 

Footprint团队当然没有错过这个大显身手的机会,用了几周做出原型杯「CoolTouch」:以植物纤维制成杯盖和杯身,内里以不含有机溶剂、对环境无害的水基涂层取代塑胶模,并在杯身做出波浪造型以隔热,避免使用杯套。

最终,虽然成本比传统杯子高出约30%,CoolTouch仍与其他11份提案从480份提案中脱颖而出,获得百万美元奖金。同时星巴克也在西雅图、旧金山、纽约、温哥华和伦敦等5 个城市的部分门市进行杯子技术的市场测试

3. 「环保」不能当饭吃,以技术加值建立可持续的商业模式更重要

虽然Footprint的理想远大,但策略却很务实。Swope清楚知道光靠主打环保牌并不足以让Footprint永续经营,毕竟目前环保包装的经济规模还不成气候,无法完全取代一次性塑料。

因此,Swope从创业的第一天起,就抱持着不依靠环保政策仍能赢得市场肯定的决心。要达成目的,得不断研发创新的技术,让产品的「价值」超过塑料包装的「价格」优势。

 

举例来说,在Footprint的家电包装部门里,员工会搬来一台70吋液晶电视,实际测试各种不同结构、不同材料的植物纤维包装能否让电视从五公尺落下仍能完好无缺;饮料包装部门有一台机械手臂,用来模拟纸质的啤酒套环强度是否能承受人们提着酒晃动的力量,浸入盐水后会在12小时内溶解,避免海洋生物被缠住窒息的悲剧。

生鲜包装部门专门研究抗菌材质,让鱼肉、蔬果不使用化学物质也能延长保鲜期,使用后可堆肥;纸吸管会在三个月内自然分解,却能在液体中放置四天而不变形。

多角化的技术,让Footprint的客户非常多元,如Walmart、Target、Whole Foods等超市,Philips、Bose、富士康等家电大厂,都是Footprint的合作伙伴。

而在Footprint的策略蓝图中,未来想要跨足循环经济的最后一里路:回收。目前在垃圾掩埋场中有许多难以回收的塑料垃圾,时日一久会随着风吹、水流进入海洋,甚至形成太平洋中一块「塑胶新大陆」。Swope想把这些塑胶废料拦截在地表,重新制成空心地砖、货架栈板等具有实用价值且不会直接影响人类健康的物品,减少日渐沉重的环境负担。

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