Американская система производства представляла собой набор методов производства , которые развились в 19 веке. [1] Двумя примечательными особенностями были широкое использование взаимозаменяемых деталей и механизация производства, что привело к более эффективному использованию труда по сравнению с ручными методами. Система была также известна как оружейная практика , потому что она была впервые полностью разработана в оружейных заводах , а именно в оружейных заводах Соединенных Штатов в Спрингфилде в Массачусетсе и Харперс-Ферри в Вирджинии (позже Западной Вирджинии ), [2] внутренних подрядчиках по поставкам вооруженных сил Соединенных Штатов и различных частных оружейных заводах. Название «американская система» произошло не от какого-либо аспекта системы, который является уникальным для американского национального характера, а просто от того факта, что в течение некоторого времени в 19 веке она была тесно связана с американскими компаниями, которые первыми успешно внедрили ее, и тем, как 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 технология производства развивалась дальше, и идеи, лежащие в основе «американской» системы, использовались во всем мире. Поэтому в современном производстве, которое является глобальным по масштабу своих методов, больше нет такого различия.
Американская система предполагала использование полуквалифицированного труда с использованием станков и приспособлений для изготовления стандартизированных, идентичных, взаимозаменяемых деталей , изготовленных с минимальными допусками , которые можно было собрать за минимальное время и с минимальными навыками, практически не требуя подгонки.
Поскольку детали взаимозаменяемы, также стало возможным отделить производство от сборки и ремонта — пример разделения труда . Это означало, что все три функции могли выполняться полуквалифицированной рабочей силой: производство на небольших фабриках вверх по цепочке поставок, сборка на сборочной линии на главном заводе и ремонт в небольших специализированных мастерских или в полевых условиях. В результате можно было изготовить больше вещей, дешевле и качественнее, и эти вещи также можно было распространять дальше и они служили дольше, потому что ремонт также был проще и дешевле. В случае каждой функции система взаимозаменяемых деталей обычно включала замену ручных инструментов специализированным оборудованием.
Взаимозаменяемость деталей была наконец достигнута путем объединения ряда инноваций и усовершенствований в операциях обработки и станках , которые были разработаны в первую очередь для изготовления текстильных машин. Эти инновации включали изобретение новых станков и приспособлений (в обоих случаях для направления режущего инструмента ), приспособлений для удержания работы в правильном положении, а также блоков и калибров для проверки точности готовых деталей. [2]
Английский производитель станков Джозеф Уитворт был назначен британским комиссаром на Нью-Йоркской международной выставке. В сопровождении другого британского комиссара он объехал несколько штатов, посещая различных производителей, и в результате опубликовал весьма влиятельный отчет об американском производстве, из которого он цитируется:
Рабочие классы сравнительно немногочисленны, но это уравновешивается и, действительно, может быть одной из причин рвения, с которым они призывают использовать машины почти в каждом секторе промышленности. Везде, где их можно применить в качестве замены ручного труда, к ним повсеместно и охотно прибегают... Именно этому состоянию рынка труда и этому рьяному обращению к машинам везде, где их можно применить, под руководством высшего образования и интеллекта, обязано замечательное процветание Соединенных Штатов. [3]
— Джозеф Уитворт, 1854 г.
Американская система способствовала повышению эффективности за счет разделения труда. Разделение труда помогло производству перейти от небольших ремесленных мастерских к ранним фабрикам. Основные доказательства, подтверждающие повышение эффективности, включают увеличение размера фирмы, доказательства отдачи от масштаба и увеличение неспециализированной рабочей силы. Необходимость для фирм обучать необразованных людей выполнять только одну задачу в цепочке производительности позволила использовать неспециализированную рабочую силу. Женщины и дети чаще нанимались на работу в более крупных фирмах, особенно тех, которые производили мебель и одежду. [ необходима цитата ] .
В конце XVIII века французский генерал Жан Батист Вакетт де Грибоваль предположил, что мушкеты можно было бы производить быстрее и экономичнее, если бы они изготавливались из взаимозаменяемых частей. Эта система также облегчила бы полевой ремонт в боевых условиях. Он оказал покровительство Оноре Блану , который пытался внедрить систему Грибоваля , но так и не преуспел. [2] До тех пор, в рамках британской фабричной системы , квалифицированные машинисты должны были производить детали по проекту. Но каким бы квалифицированным ни был машинист, детали никогда не были идентичными, и каждую деталь приходилось изготавливать отдельно, чтобы она подходила к своей паре — почти всегда одним человеком, который производил каждую готовую деталь от начала до конца.
Массовое производство с использованием взаимозаменяемых деталей было впервые осуществлено в 1803 году Марком Изамбардом Брюнелем в сотрудничестве с Генри Модсли и Саймоном Гудричем под руководством (с участием) бригадного генерала сэра Сэмюэля Бентама , генерального инспектора военно-морских работ на верфи Портсмута , для британского Королевского флота во время Наполеоновской войны. К 1808 году годовой объем производства достиг 130 000 парусных блоков . [4] [5] [6] [7] [ нужна страница ] [8] [ нужна страница ] [9] [ нужна страница ] [10] [ нужна страница ] [11] [ нужна страница ] [12] [13] Этот метод работы не прижился в общем производстве в Британии в течение многих десятилетий, а когда он это сделал, то был импортирован из Америки, став известным как Американская система производства , хотя он и возник в Англии.
Система Лоуэлла также связана с американской системой того времени. Она делала упор на закупку, обучение и предоставление жилья и других жизненных потребностей для рабочей силы, а также на использование полуавтоматических машин в централизованном заводском здании или комплексе.
Идея Грибоваля была доставлена в США двумя путями. Во-первых, друг Блана Томас Джефферсон отстаивал ее, отправляя копии мемуаров и документов Блана, описывающих его работу, военному министру Генри Ноксу . Во-вторых, артиллерийский офицер Луи де Тусар (который служил с Лафайетом ) был энтузиастом идей Грибоваля. Тусар написал два влиятельных документа после Американской революции ; один был использован в качестве плана для Вест-Пойнта , а другой стал руководством по обучению офицеров. [2]
Военное министерство, в состав которого входили офицеры, прошедшие обучение в Вест-Пойнте по руководству Тусарда, создало арсеналы в Спрингфилде и Харперс-Ферри и поручило им решить проблему взаимозаменяемости. Задача была окончательно выполнена в 1820-х годах. Историк Дэвид А. Хауншелл полагает, что это сделал капитан Джон Х. Холл , внутренний подрядчик в Харперс-Ферри. [2] В письме от 1822 года Холл утверждает, что он добился взаимозаменяемости в том году. [14] Но историк Диана Мьюир утверждает, что более вероятно, что это был Симеон Норт , подрядчик из Коннектикута, 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, которая массово производила сложные машины из серийно производимых взаимозаменяемых деталей , — часовой промышленностью Коннектикута. [15] [ нужна страница ] К 1815 году идея взаимозаменяемости прочно укоренилась в системе закупок правительства США; контракты Конгресса предусматривали это качество для мушкетов, винтовок и пистолетов, заказанных после этой даты. [16] Было обнаружено, что взаимозаменяемость деталей огнестрельного оружия на складах оружия США использовалась в течение ряда лет к моменту расследования Комитета по стрелковому оружию британских парламентских комиссий в 1853 году. [2]
«Американский метод» был вновь введен в Великобритании в 1850-х годах, когда Кольт выполнил заказ на военно-морских револьверах в Пимлико , а забастовки лондонских и бирмингемских оружейников во время войны заставили Военное министерство осознать полезность возможности нанимать низкоквалифицированных рабочих, поэтому к 1857 году на Королевской фабрике стрелкового оружия были закуплены и установлены фрезерные станки. [17]
Решающим фактором в создании взаимозаменяемых металлических деталей стало изобретение нескольких станков , таких как токарный станок с подвижным суппортом, токарно-винторезный станок, револьверный токарный станок, фрезерный станок и строгальный станок по металлу. Одним из самых важных и универсальных из этих станков был токарный станок Дэвида Уилкинсона , за который он получил награду в размере 10 000 долларов от правительства Соединенных Штатов. [18] [ нужна страница ]
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. Фактически, на выполнение заказа ушло восемь лет, поскольку Уитни совершенствовал и разрабатывал новые методы и машины. В письме министру финансов Оливеру Уолкотту с извинениями за задержки Уитни написал:
Одной из моих главных целей является создание инструментов, которые сами по себе будут придавать работе форму и придавать каждой части ее правильные пропорции, что, будучи однажды выполненным, придаст всему делу быстроту, единообразие и точность... Короче говоря, инструменты, которые я рассматриваю, подобны гравюре на медной пластине, с которой можно сделать множество совершенно одинаковых оттисков. [14] [ нужна страница ]
Уитни действительно использовал машины; однако нет никаких доказательств того, что он производил какие-либо новые типы металлообрабатывающих машин. [14] После завершения первоначального контракта Уитни продолжил производить еще 15 000 мушкетов в течение следующих двух лет. Уитни на самом деле никогда не проявлял никакого интереса к взаимозаменяемости до 1800 года, когда министр финансов Уолкотт познакомил его с мемуарами Бланка, [2] но он потратил гораздо больше времени и энергии на продвижение идеи, чем на ее разработку.
Чтобы распространить знания о производственных технологиях, Военное министерство заставило подрядчиков открыть свои цеха для других производителей и конкурентов. Арсеналы также открыто делились производственными технологиями с частной промышленностью. [18] Кроме того, идея перекочевала из арсеналов в промышленность, поскольку машинисты, обученные в системе арсеналов, были наняты другими производителями. Таким образом, опытные инженеры и машинисты оказали влияние на американских часовщиков и производителей швейных машин Wilcox and Gibbs и Wheeler and Wilson, которые использовали взаимозаменяемые детали до 1860 года. [2] [19] Позднее, кто принял систему взаимозаменяемых деталей, были швейная корпорация Singer Corporation (1870-е годы), производитель жаток McCormick Harvesting Machine Company (1870-е–80-е годы) [2] и несколько крупных производителей паровых двигателей, таких как Corliss (середина 1880-х годов) [20], а также производители локомотивов. Крупномасштабное производство велосипедов в 1880-х годах использовало систему взаимозаменяемых деталей. [2]
Эта идея также помогла привести к американскому «Золотому веку» производства, когда Рэнсом Э. Олдс начал массовое производство автомобиля Curved Dash, начав его в 1901 году. Генри Форд не начинал массовое производство автомобилей до 1913 года. Освоив настоящую взаимозаменяемость на сборочной линии, завод Ford выпускал стандартные модели автомобилей. Эти эффективные производственные стратегии позволили этим автомобилям стать доступными для среднего класса.
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 династии Цинь более 2200 лет назад — бронзовые арбалетные спусковые крючки и запирающие механизмы производились массово и были сделаны взаимозаменяемыми. В Венеции в конце Средневековья были корабли, которые производились с использованием предварительно изготовленных деталей, сборочных линий и массового производства . Венецианский арсенал, по-видимому, производил почти по одному кораблю каждый день, что фактически было первой в мире фабрикой .
{{citation}}: CS1 maint: location missing publisher (link).{{citation}}: CS1 maint: location missing publisher (link).{{citation}}: CS1 maint: location missing publisher (link).{{citation}}: CS1 maint: location missing publisher (link).