Американская система производства - American system of manufacturing

История техники

В Американская система производства был набор производство методы, которые развились в 19 веке. Двумя примечательными особенностями было широкое использование сменные части и механизация для производства, что привело к более эффективному использованию рабочей силы по сравнению с ручным способом. Система была также известна как оружейная практика потому что он был впервые полностью разработан в оружейные склады, а именно Оружейная палата США по адресу Springfield в Массачусетс и Харперс Ферри в Вирджиния (позже Западная Виргиния ),[1] внутренние подрядчики поставлять Вооруженные силы США, и различные частные арсеналы. Название «американская система» возникло не из-за какого-либо аспекта системы, который является уникальным для американского национального характера, а просто из-за того факта, что какое-то время в 19 веке она была прочно связана с американскими компаниями, которые первыми успешно ее внедрили, и чем их методы контрастировали (в то время) с методами британских и континентальных европейских компаний. В 1850-е гг. «Американская система» противопоставлялась британской. заводская система которые развивались в течение предыдущего столетия. В течение нескольких десятилетий производственная технология получила дальнейшее развитие, и идеи, лежащие в основе «американской» системы, нашли применение во всем мире. Таким образом, в сегодняшнем производстве, которое по своим методам является глобальным, больше нет такого различия.

В американской системе использовалась полуквалифицированная рабочая сила, использующая Станки и приспособления сделать стандартизованными, идентичными, сменные части, изготовленные в толерантность, который можно собрать с минимумом времени и навыков, практически не требуя примерка.

Поскольку детали взаимозаменяемы, можно было также отделить производство от сборки и ремонта - пример разделение труда. Это означало, что все три функции могли выполняться полуквалифицированным трудом: производство на небольших предприятиях вверх по цепочке поставок, сборка на заводе. сборочная линия на основном заводе и ремонтировать в небольших специализированных магазинах или в полевых условиях. В результате можно было изготавливать больше вещей, дешевле и с более высоким качеством, и эти вещи также могли распространяться дальше и длиться дольше, потому что ремонт также был проще и дешевле. В случае каждой функции система взаимозаменяемых частей обычно включала замену ручного инструмента специализированным оборудованием.

Взаимозаменяемость деталей в конечном итоге была достигнута за счет объединения ряда инноваций и улучшений в операциях обработки и Станки, которые были разработаны в основном для производства текстильного оборудования. Эти нововведения включали изобретение новых станков и приспособлений (в обоих случаях для направления режущий инструмент ), приспособления для удержания работы в нужном положении, а также блоки и калибры для проверки точности готовых деталей.[1]

Использование техники

Английский производитель станков Джозеф Уитворт был назначен британским комиссаром на Нью-Йоркской международной выставке. В сопровождении другого британского комиссара он объездил несколько штатов, посетив различных производителей, и в результате опубликовал очень влиятельный отчет об американском производстве, из которого его цитируют:

Классы трудящихся сравнительно немногочисленны, но это уравновешивается и, по сути, может быть одной из причин того рвения, с которым они призывают к использованию машин почти во всех отраслях промышленности. Везде, где его можно применить вместо ручного труда, к нему повсеместно и охотно прибегают ... Это такое состояние рынка труда, и это рвение к машинам везде, где оно может быть применено, к которому под руководством Превосходное образование и интеллект - залог замечательного процветания Соединенных Штатов.[2]

— Джозеф Уитворт, 1854 г.

Другие характеристики

Американская система способствовала повышению эффективности за счет разделения труда. Разделение труда помогло производству перейти от небольших ремесленных мастерских к ранним фабрикам. Ключевые свидетельства, подтверждающие повышение эффективности, включают увеличение размера фирмы, свидетельство отдачи от масштаба и увеличение неспециализированной рабочей силы. Потребность фирм в обучении необразованных людей выполнению только одной задачи в производственной цепочке позволяла использовать неспециализированную рабочую силу. Женщины и дети чаще работали в более крупных фирмах, особенно в тех, которые производили мебель и одежду.[нужна цитата ].

История

В конце 18 века Французский Общее Жан Батист Вакетт де Грибоваль Предполагается, что мушкеты можно было бы изготавливать быстрее и экономичнее, если бы они были сделаны из взаимозаменяемых частей. Эта система также упростит полевой ремонт в боевых условиях. Он покровительствовал Оноре Блан, которые пытались реализовать Système Gribeauval, но так и не удалось.[1] А пока под британским заводская система требовались квалифицированные машинисты для изготовления деталей по конструкции. Но каким бы опытным ни был машинист, детали никогда не были идентичными, и каждую деталь приходилось изготавливать отдельно, чтобы соответствовать своему аналогу - почти всегда одним человеком, который производил каждое законченное изделие от начала до конца.

Массовое производство с использованием сменных частей было впервые достигнуто в 1803 году. Марк Исамбар Брюнель совместно с Генри Модслей и Саймона Гудрича под руководством (при участии) бригадного генерала сэра Самуэль Бентам, генеральный инспектор морских заводов Портсмут Блок Миллс в Портсмутская верфь, для британского королевского флота во время наполеоновской войны. К 1808 году годовое производство достигло 130 000 блоки для плавания.[3][4][5][6][страница нужна ][7][страница нужна ][8][страница нужна ][9][страница нужна ][10][страница нужна ][11][12] Этот метод работы не получил широкого распространения в британском производстве в течение многих десятилетий, а когда он появился, он был импортирован из Америки и стал известен как Американская система производства, хотя он возник в Англии.

В Система Лоуэлла также связан с американской системой в это время. Особое внимание уделялось закупке, обучению и предоставлению жилья и других предметов первой необходимости для рабочей силы, а также использованию полуавтоматических машин в централизованном заводском здании или комплексе.

Идея Грибоваля была доставлена ​​в США двумя путями. Во-первых, друг Бланка Томас Джефферсон отстаивал его, отправляя копии мемуаров и документов Блана с описанием его работы в Секретарь войны Генри Нокс. Во-вторых, артиллерийский офицер Луи де Тусар (который служил с Лафайет ) был энтузиастом идей Грибоуваля. Тусар написал два влиятельных документа после Американская революция; один был использован как план для Западная точка, а другой стал учебным пособием для офицеров.[1]

Военное министерство, в которое входили офицеры, прошедшие обучение в Вест-Пойнте по руководству Тусара, открыло склады оружия в Springfield и Харперс Ферри и поставил перед ними задачу решить проблему взаимозаменяемости. Окончательно задача была выполнена в 1820-х годах. Историк Дэвид А. Хауншелл считает, что это было сделано Капитан Джон Х. Холл, внутренний подрядчик в Харперс-Ферри.[1] В письме от 1822 года Холл утверждает, что он добился взаимозаменяемости в 1822 году.[13] Но историк Диана Мьюир утверждает, что более вероятно, что это было Симеон Норт, подрядчик по производству оружия в Коннектикуте, производящий оружие для армии США. Норт, а не Холл, был изобретателем важнейшего фрезерный станок в 1816 году и имел преимущество перед Холлом в том, что он тесно сотрудничал с первой отраслью промышленности, которая массово производила сложные машины из серийного производства. сменные части, часовая промышленность Коннектикута.[14][страница нужна ] К 1815 году идея взаимозаменяемости прочно утвердилась в системе государственных закупок США; Контракты Конгресса оговаривали это качество мушкетов, винтовок и пистолетов, заказанных после этой даты.[15] Взаимозаменяемость частей огнестрельного оружия на оружейных складах США, как выяснилось, использовалась в течение ряда лет к моменту расследования Комитета британской парламентской комиссии по стрелковому оружию 1853 года.[1]

Решающим фактором в создании взаимозаменяемых металлических деталей стало изобретение нескольких Станки, таких как токарный станок с суппортом, токарно-винторезный станок, токарно-револьверный станок, фрезерный станок и строгальный станок по металлу. Одним из самых важных и универсальных станков был Токарный станок Дэвида Уилкинсона, за что он получил премию в размере 10 000 долларов от правительства США.[16][страница нужна ]

Эли Уитни обычно приписывают идею и практическое применение, но оба утверждения неверны. Основываясь на его репутации изобретателя хлопкоочистительный В 1798 году правительство США заключило с ним контракт на производство 10 000 мушкетов в течение двух лет. На выполнение заказа потребовалось восемь лет, поскольку Уитни совершенствовала и разрабатывала новые технологии и машины. В письме к министру финансов Оливеру Уолкотту, извиняясь за задержки, Уитни написала:

Одна из моих основных задач - сформировать инструменты так, чтобы они сами формировали работу и давали каждой части ее справедливую пропорцию, которая, когда она будет выполнена, даст быстроту, единообразие и точность всему ... Короче говоря, инструменты которые я созерцаю, похожи на гравюру на медной пластине, с которой можно сделать множество совершенно одинаковых оттисков.[13][страница нужна ]

Уитни действительно использовала машины; однако нет никаких свидетельств того, что он производил какое-либо новое оборудование для металлообработки.[13] После завершения первоначального контракта Уитни произвела еще 15 000 мушкетов в течение следующих двух лет. Уитни никогда не проявлял интереса к взаимозаменяемости до 1800 г., когда Министр финансов Wolcott познакомил его с мемуарами Блана,[1] но он потратил гораздо больше времени и энергии на продвижение идеи, чем на ее разработку.

В целях распространения знаний о технологиях производства военное министерство заставляло подрядчиков открывать свои магазины для других производителей и конкурентов. Оружейные склады также открыто делились производственными технологиями с частным сектором.[16] Кроме того, идея перекочевала из оружейных складов в промышленность, поскольку машинисты, обученные оружейной системе, были наняты другими производителями. Таким образом, опытные инженеры и машинисты оказали влияние на американцев. часовщики и производители швейных машин Wilcox, Gibbs, Wheeler и Wilson, которые использовали сменные детали до 1860 года.[1][17] Поздно принять сменную систему Singer Corporation швейная машина (1870-е), жнец производитель McCormick Harvesting Machine Company (1870–80-е годы)[1] и несколько крупных производителей паровых машин, таких как Корлисс (середина 1880-х гг.)[18] а также производители локомотивов. При крупномасштабном производстве велосипедов в 1880-х годах использовалась сменная система.[1]

Эта идея также может привести к наступлению американского «золотого века» производства, когда Рэнсом Э. Олдс массовое производство автомобиля Curved Dash началось в 1901 году. Генри Форд не начал массовое производство автомобилей до 1913 года. Освоив истинную взаимозаменяемость на конвейере, завод Ford выпускал стандартные модели автомобилей. Эти эффективные производственные стратегии позволили этим автомобилям быть доступными для среднего класса.

Доиндустриальная революция

Идея взаимозаменяемых частей и отдельной сборочной линии не была новой, хотя и мало использовалась. Идея была впервые разработана в Восточная Азия в течение Воюющие государства период и позже Династия Цинь более 2200 лет назад - бронзовые спусковые крючки и запорные механизмы арбалета производились серийно и делались взаимозаменяемыми. Венеция в период позднего средневековья были корабли, которые производились с использованием предварительно изготовленных деталей, сборочные линии, и массовое производство. В Венецианский Арсенал по всей видимости, производил почти по одному кораблю каждый день, что было фактически первым в мире фабрика.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ а б c d е ж г час я j Hounshell, Дэвид А. (1984), От американской системы к массовому производству, 1800–1932 годы: развитие производственных технологий в США, Балтимор, Мэриленд: издательство Университета Джона Хопкинса, ISBN  978-0-8018-2975-8, LCCN  83016269, OCLC  1104810110
  2. ^ Роу, Джозеф Уикхэм (1916), Английские и американские производители инструментов, Нью-Хейвен, Коннектикут: Издательство Йельского университета, LCCN  16011753. Перепечатано McGraw-Hill, Нью-Йорк и Лондон, 1926 г. (LCCN  27-24075 ); и Lindsay Publications, Inc., Брэдли, Иллинойс, (ISBN  978-0-917914-73-7).. Отчет британских комиссаров на Нью-Йоркской промышленной выставке, Лондон, 1854 г..
  3. ^ Просвещение и измерение, Великобритания: Создание современного мира, заархивировано с оригинал на 2017-04-05, получено 2010-06-23.
  4. ^ Портсмутская верфь, Великобритания, архив из оригинал на 2020-02-26, получено 2010-06-23.
  5. ^ «Блок», Коллекции (exhiblet), Великобритания: Музей науки.
  6. ^ Гилберт, KR (1965), Портсмутское оборудование для производства блоков, Лондон.
  7. ^ Купер, CC (1982), «Производственная линия на Портсмутском блочном заводе», Обзор промышленной археологии, VI: 28–44.
  8. ^ Купер, CC (1984), «Портсмутская система производства», Технологии и культура, 25: 182–225.
  9. ^ Коад, Джонатан (1989), Королевские верфи 1690–1850 гг., Олдершот.
  10. ^ Коад, Джонатан (2005), Портсмутские блочные заводы: Бентам, Брунель и начало промышленной революции Королевского флота, ISBN  1-873592-87-6.
  11. ^ Уилкин, Сьюзен (1999), Применение новых технологий на Портсмутской верфи, 1790–1815 гг. (Кандидатская диссертация), Открытый университет (копии доступны в отделе британских диссертаций Британской библиотеки).
  12. ^ Кантрелл, Дж; Cookson, G, eds. (2002), Генри Модслей и пионеры века машин, Страуд.
  13. ^ а б c Коуэн, Рут Шварц (1997). Социальная история американских технологий. Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. С. 7–8. ISBN  0-19-504606-4.
  14. ^ Мьюир, Диана, Размышления в пруду Буллоу, Университетское издательство Новой Англии.
  15. ^ Берк, Джеймс (1995) [1978], Подключения, Little, Brown & Co, стр. 151, ISBN  0-316-11672-6.
  16. ^ а б Томпсон, Росс (2009). Структуры изменений в эпоху механики: технологическое изобретение в США 1790–1865 гг.. Балтимор, Мэриленд: Издательство Университета Джона Хопкинса. ISBN  978-0-8018-9141-0.
  17. ^ Томсон, Росс (1989). Путь к механизированному производству обуви в США. Пресса Университета Северной Каролины. ISBN  978-0-80781867-1.
  18. ^ Хантер, Луи К. (1985). История промышленной энергетики в США, 1730–1930 гг.. 2: Сила пара. Шарлоттсвилл: Издательство Университета Вирджинии.