Американская система производства - American system of manufacturing
| История техники |
|---|
Американская система производства была совокупность производственных методов , которые эволюционировали в 19 - м веке. Двумя примечательными особенностями были широкое использование взаимозаменяемых деталей и механизация производства, что привело к более эффективному использованию рабочей силы по сравнению с ручными методами. Система была также известна как оружейная практика, потому что сначала она была полностью разработана в оружейных складах , а именно в Оружейных складах США в Спрингфилде в Массачусетсе и Харперс-Ферри в Вирджинии (позже Западная Вирджиния ), у внутренних подрядчиков для снабжения Вооруженных сил Соединенных Штатов и различных частные оружейные склады. Название «американская система» произошло 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-х годах «американская система» была противопоставлена британской фабричной системе, которая развивалась 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, такого различия больше нет.
Американская система включала в себя полуквалифицированный персонал, использующий станки и приспособления для изготовления стандартизированных, идентичных, взаимозаменяемых деталей , изготовленных с допуском , которые можно было собрать с минимальными затратами времени и навыков, практически не требуя подгонки .
Поскольку детали взаимозаменяемы, можно было отделить производство от сборки и ремонта - пример разделения труда . Это означало, что все три функции могли выполняться полуквалифицированными работниками: производство на небольших заводах вверх по цепочке поставок, сборка на сборочной линии на основном заводе и ремонт в небольших специализированных мастерских или в полевых условиях. В результате можно было изготавливать больше вещей, дешевле и более высокого качества, и эти вещи также могли распространяться дальше и длиться дольше, потому что ремонт также был проще и дешевле. В случае каждой функции система взаимозаменяемых деталей обычно включала замену ручного инструмента специализированным оборудованием.
Взаимозаменяемость деталей была наконец достигнута путем объединения ряда инноваций и усовершенствований в области обработки и станков , которые были разработаны в первую очередь для изготовления текстильных машин. Эти нововведения включали изобретение новых станков и приспособлений (в обоих случаях для направления режущего инструмента ), приспособлений для удержания работы в нужном положении, а также блоков и датчиков для проверки точности готовых деталей.
Использование техники
Английский производитель станков Джозеф Уитворт был назначен британским комиссаром на Нью-Йоркской международной выставке. В сопровождении другого британского комиссара он объехал 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 применять 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.
- 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.
История
В конце 18 века французский генерал Жан Батист Вакет де Грибоуваль предположил, что мушкеты можно было бы производить быстрее и экономичнее, если бы они были сделаны из взаимозаменяемых частей. Эта система также упростит полевой ремонт в боевых условиях. Он покровительствовал Оноре Бланку , который пытался реализовать Систему Грибоуаль , но так и не добился успеха. До этого, согласно британской системе заводов , для изготовления деталей по конструкции требовались квалифицированные механики. 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 каждую законченную деталь от начала до конца.
Массовое производство с использованием сменных деталей было впервые осуществлено в 1803 году Марком Исамбардом Брюнелем в сотрудничестве с Генри Модсли и Саймоном Гудричем под руководством (при участии) бригадного генерала сэра Сэмюэля Бентама , генерального инспектора военно-морских заводов Портсмутского Блока Миллс. в Портсмутской верфи для британского королевского флота во время наполеоновской войны. К 1808 году годовое производство достигло 130 000 парусных блоков . 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 и зародился в Англии.
Система Лоуэлла также связана 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 Блана Томас Джефферсон отстаивал его, посылая копии мемуаров и документов Бланка с описанием его работы военному министру Генри Ноксу . Во-вторых, артиллерийский офицер Луи де Тусар (служивший с Лафайетом ) был энтузиастом идей Грибоуваля. Тусар написал два влиятельных документа после американской революции ; один был использован в качестве чертежа для Вест-Пойнта , а другой стал учебным пособием для офицеров.
Военное министерство, в которое входили офицеры, прошедшие подготовку в Вест-Пойнте по руководству Тусарда, открыло оружейные склады в Спрингфилде и Харперс-Ферри и поручило им решить проблему взаимозаменяемости. Окончательно задача была выполнена в 1820-х годах. Историк Дэвид А. Хауншелл считает, что это сделал капитан Джон Х. Холл , внутренний подрядчик Harper's Ferry. В письме, датированном 1822 годом, Холл утверждает, что он достиг взаимозаменяемости в 1822 году. Но историк Дайана Мьюир утверждает, что более вероятно, что это был Симеон Норт , подрядчик по оружию в Коннектикуте, производивший оружие для армии США. Норт, а не Холл, был изобретателем важнейшего фрезерного станка в 1816 году и имел преимущество перед Холлом в том, что он тесно сотрудничал с первой отраслью промышленности, которая массово производила сложные станки из серийно производимых взаимозаменяемых деталей , часовой промышленностью Коннектикута. . 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. Взаимозаменяемость частей огнестрельного оружия на оружейных складах США, как выяснилось, использовалась в течение ряда лет ко времени расследования Комитета британской парламентской комиссии по стрелковому оружию 1853 года.
Решающим фактором в изготовлении взаимозаменяемых металлических деталей было изобретение нескольких станков , таких как токарный станок с суппортом, токарно-винторезный станок, токарно-револьверный станок, фрезерный станок и строгальный станок по металлу. Одним из наиболее важных и универсальных станков был токарный станок Дэвида Уилкинсона , за который он получил награду в размере 10 000 долларов от правительства США.
Эли Уитни обычно приписывают идею и практическое применение, но оба утверждения неверны. Основываясь на его репутации изобретателя хлопкоочистительной машины , правительство США в 1798 году 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 - что, когда будет выполнено, придаст быстроте, единообразию и точности всему ... Короче говоря, инструменты которые я созерцаю, похожи на гравюру на медной пластине, с которой можно сделать множество совершенно одинаковых оттисков.
Уитни действительно использовала машины; однако нет никаких свидетельств того, что он производил какой-либо новый тип металлообрабатывающего оборудования. После завершения первоначального контракта Уитни произвела еще 15 000 мушкетов в течение следующих двух лет. На самом деле Уитни никогда не проявлял интереса к взаимозаменяемости до 1800 года, когда министр финансов Уолкотт познакомил его с мемуарами Блана, но он потратил гораздо больше времени и энергии на продвижение идеи, чем на ее разработку.
Чтобы распространить знания 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. Кроме того, идея перекочевала из оружейных складов в промышленность, поскольку машинисты, обученные оружейной системе, были наняты другими производителями. Опытные инженеры и машинисты , таким образом , под влиянием американских часовщиков и производителей швейных машин Уилкокс и Гиббса и Уилер и Уилсон, который использовал сменные части перед 1860. Late принять сменным были Зингер швейная машина (1870), жатки производитель McCormick Уборочная машина Company (1870 - е годы –80-е) и несколько крупных производителей паровых двигателей, таких как Корлисс (середина 1880-х годов), а также производителей локомотивов. При крупномасштабном производстве велосипедов в 1880-х годах использовалась сменная система.
Эта идея также помогла привести к американскому «Золотому веку» производства, когда Рэнсом Э. Олдс начал массовое производство автомобиля Curved Dash, начиная с 1901 года. Генри Форд не начинал массовое производство автомобилей до 1913 года. Освоив истинную взаимозаменяемость на конвейере, завод Ford выпускал автомобили стандартных моделей. Эти эффективные производственные стратегии позволили этим автомобилям быть доступными для среднего класса.
Доиндустриальная революция
Идея взаимозаменяемых деталей и отдельной сборочной линии не была новой, хотя и мало использовалась. Идея была впервые разработана в Восточной Азии в период Воюющих царств, а затем во времена династии Цинь, более 2200 лет назад - спусковые механизмы и запорные механизмы бронзового арбалета производились серийно и делались взаимозаменяемыми. В Венеции в период позднего средневековья были корабли, которые производились с использованием предварительно изготовленных деталей, сборочных линий и массового производства . Венецианский Арсенал , видимо , произвел почти один корабль каждый день, в том, что был фактически первый в мире завод .
Смотрите также
- Американская система производства часов
- Эли Уитни
- Индустриальная революция
- Внутри контракта
- Производство