Amerykański system produkcji

Amerykański system produkcji był zbiorem metod produkcji , które ewoluowały w XIX wieku. Dwie godne uwagi cechy to szerokie zastosowanie wymiennych części i mechanizacja produkcji, co zaowocowało bardziej efektywnym wykorzystaniem siły roboczej w porównaniu z metodami ręcznymi. System był również znany jako praktyka zbrojeniowa , ponieważ został po raz pierwszy w pełni opracowany w zbrojowniach , a mianowicie w zbrojowniach Stanów Zjednoczonych w Springfield w stanie Massachusetts i Harpers Ferry w Wirginii (później Wirginia Zachodnia ), wewnątrz wykonawców dostarczających siły zbrojne Stanów Zjednoczonych i różne prywatne zbrojownie. Nazwa „system amerykański” nie wzięła się z żadnego aspektu systemu, który jest unikalny dla amerykańskiego charakteru narodowego, ale po prostu z faktu, że przez pewien czas w XIX wieku był silnie kojarzony z amerykańskimi firmami, które jako pierwsze z powodzeniem go wdrożyły, i jak ich metody kontrastowały (w tamtym czasie) z metodami firm brytyjskich i kontynentalnych. W latach pięćdziesiątych XIX wieku „system amerykański” przeciwstawiano brytyjskiemu systemowi fabrycznemu , który ewoluował w ciągu poprzedniego stulecia. W ciągu kilku dziesięcioleci technologia produkcji ewoluowała dalej, a idee stojące za systemem „amerykańskim” były używane na całym świecie. Dlatego w dzisiejszej produkcji, która jest globalna w zakresie swoich metod, nie ma już takiego rozróżnienia.

System amerykański obejmował częściowo wykwalifikowaną siłę roboczą przy użyciu obrabiarek i przyrządów do wykonywania znormalizowanych, identycznych, wymiennych części , wyprodukowanych z tolerancją , które można było zmontować przy minimalnym czasie i umiejętnościach, wymagając niewielkiego lub żadnego dopasowania .

Ponieważ części są wymienne, możliwe było również oddzielenie produkcji od montażu i naprawy — przykład podziału pracy . Oznaczało to, że wszystkie trzy funkcje mogły być wykonywane przez średnio wykwalifikowaną siłę roboczą: produkcja w mniejszych fabrykach znajdujących się wyżej w łańcuchu dostaw, montaż na linii montażowej w głównej fabryce oraz naprawa w małych wyspecjalizowanych warsztatach lub w terenie. Skutek jest taki, że można było zrobić więcej rzeczy, taniej iz wyższą jakością, a te rzeczy też można było rozprowadzać dalej i starczały na dłużej, bo naprawy też były łatwiejsze i tańsze. W przypadku każdej funkcji system części wymiennych polegał zwykle na zastępowaniu narzędzi ręcznych specjalistycznymi maszynami.

Zamienność części została ostatecznie osiągnięta dzięki połączeniu wielu innowacji i ulepszeń w operacjach obróbki skrawaniem i obrabiarkach , które zostały opracowane głównie do wytwarzania maszyn tekstylnych. Innowacje te obejmowały wynalezienie nowych obrabiarek i przyrządów (w obu przypadkach do prowadzenia narzędzia skrawającego ), uchwytów do utrzymywania przedmiotu we właściwej pozycji oraz bloków i sprawdzianów do sprawdzania dokładności gotowych części.

Używanie maszyn

Angielski producent obrabiarek Joseph Whitworth został mianowany brytyjskim komisarzem Międzynarodowej Wystawy w Nowym Jorku. W towarzystwie innego brytyjskiego komisarza podróżował po kilku stanach, odwiedzając różnych producentów, w wyniku czego opublikował bardzo wpływowy raport na temat amerykańskiej produkcji, z którego jest cytowany:

Klasy pracujące są stosunkowo nieliczne, ale jest to równoważone i może być jedną z przyczyn gorliwości, z jaką wzywają one do użycia maszyn w prawie każdej gałęzi przemysłu. Wszędzie tam, gdzie może być stosowana jako substytut pracy fizycznej, jest powszechnie i chętnie stosowana ... To jest ten stan rynku pracy i to chętne uciekanie się do maszyn wszędzie tam, gdzie można je zastosować, do których, pod kierownictwem wyższemu wykształceniu i inteligencji, zawdzięczamy niezwykły dobrobyt Stanom Zjednoczonym.

— Joseph Whitworth, 1854

Inne cechy

System amerykański przyczynił się do wzrostu wydajności poprzez podział pracy. Podział pracy pomógł produkcji przejść od małych warsztatów rzemieślniczych do wczesnych fabryk. Kluczowe dowody potwierdzające wzrost wydajności obejmują wzrost wielkości firmy, dowody korzyści skali oraz wzrost niewyspecjalizowanej siły roboczej. Konieczność szkolenia przez firmy niewykształconych ludzi do wykonywania tylko jednej czynności w łańcuchu produktywności pozwoliła na wykorzystanie niewyspecjalizowanej siły roboczej. Kobiety i dzieci częściej zatrudniano w większych firmach, zwłaszcza produkujących meble i odzież. .

Historia

Pod koniec XVIII wieku francuski generał Jean Baptiste Vaquette de Gribeauval zasugerował, że muszkiety mogłyby być produkowane szybciej i bardziej ekonomicznie, gdyby były wykonane z wymiennych części. System ten ułatwiłby również przeprowadzanie napraw polowych w warunkach bojowych. Zapewnił patronat Honoré Blanc , który próbował wdrożyć Système Gribeauval , ale nigdy mu się to nie udało. Do tego czasu, w brytyjskim systemie fabrycznym , wykwalifikowani mechanicy byli zobowiązani do produkcji części na podstawie projektu. Jednak bez względu na to, jak wykwalifikowany był mechanik, części nigdy nie były identyczne, a każda część musiała być wytwarzana osobno, aby pasowała do swojego odpowiednika — prawie zawsze przez jedną osobę, która wytwarzała każdy ukończony element od początku do końca.

Produkcja masowa z wykorzystaniem wymiennych części została po raz pierwszy osiągnięta w 1803 roku przez Marca Isambarda Brunela we współpracy z Henry'm Maudslayem i Simonem Goodrichem pod kierownictwem (przy współudziale) generała brygady Sir Samuela Benthama , Generalnego Inspektora Robót Marynarki Wojennej w Portsmouth Block Mills w Portsmouth Dockyard dla brytyjskiej Królewskiej Marynarki Wojennej podczas wojny napoleońskiej. Do 1808 roku roczna produkcja osiągnęła 130 000 bloków żaglowych . Ta metoda pracy nie przyjęła się w ogólnej produkcji w Wielkiej Brytanii przez wiele dziesięcioleci, a kiedy to się stało, została sprowadzona z Ameryki, stając się znana jako amerykański system produkcji , mimo że wywodzi się z Anglii.

System Lowell jest również powiązany z systemem amerykańskim w tym czasie. Położono nacisk na pozyskiwanie, szkolenie i zapewnianie mieszkań i innych artykułów pierwszej potrzeby dla siły roboczej, a także na używanie półautomatycznych maszyn w scentralizowanym budynku lub kompleksie fabrycznym.

Pomysł Gribeauvala dotarł do Stanów Zjednoczonych dwiema drogami. Po pierwsze, przyjaciel Blanca, Thomas Jefferson , był orędownikiem tego, wysyłając kopie wspomnień Blanca i dokumentów opisujących jego pracę do sekretarza wojny Henry'ego Knoxa . Po drugie, oficer artylerii Louis de Tousard (który służył z Lafayette ) był entuzjastą pomysłów Gribeauvala. Tousard napisał dwa wpływowe dokumenty po rewolucji amerykańskiej ; jeden posłużył jako plan dla West Point , a drugi stał się podręcznikiem szkolenia oficera.

Departament Wojny, w skład którego wchodzili oficerowie przeszkoleni w West Point na podstawie podręcznika Tousarda, założył zbrojownie w Springfield i Harper's Ferry i zlecił im rozwiązanie problemu wymienności. Zadanie zostało ostatecznie zrealizowane w latach dwudziestych XIX wieku. Historyk David A. Hounshell uważa, że ​​zrobił to kapitan John H. Hall , wewnętrzny wykonawca w Harper's Ferry. W liście z 1822 roku Hall twierdzi, że w tym roku osiągnął zamienność. Ale historyk Diana Muir twierdzi, że bardziej prawdopodobne jest, że był to Simeon North , wykonawca broni z Connecticut, produkujący broń dla armii amerykańskiej. North, a nie Hall, był wynalazcą kluczowej frezarki w 1816 roku i miał przewagę nad Hallem, ponieważ ściśle współpracował z pierwszą branżą, która masowo produkowała złożone maszyny z masowo produkowanych wymiennych części , przemysłem zegarmistrzowskim Connecticut . W 1815 r. idea zamienności była dobrze ugruntowana w rządowym systemie zamówień publicznych Stanów Zjednoczonych; Kontrakty kongresowe przewidywały tę jakość w muszkietach, karabinach i pistoletach zamawianych po tej dacie. Stwierdzono, że wymienność części broni palnej w amerykańskich zbrojowniach była używana przez wiele lat do czasu dochodzenia brytyjskiej komisji parlamentarnej ds. Broni strzeleckiej w 1853 r.

Krytycznym czynnikiem w tworzeniu wymiennych części metalowych było wynalezienie kilku obrabiarek , takich jak tokarka z podkładką ślizgową, tokarka do śrub, tokarka rewolwerowa, frezarka i strugarka do metalu. Jedną z najważniejszych i najbardziej wszechstronnych z tych obrabiarek była tokarka Davida Wilkinsona , za którą otrzymał nagrodę w wysokości 10 000 dolarów od rządu Stanów Zjednoczonych.

Eli Whitney jest generalnie uznawany za pomysł i praktyczne zastosowanie, ale oba są błędnymi przypisaniami. Opierając się na jego reputacji jako wynalazcy odziarniarki do bawełny , rząd Stanów Zjednoczonych dał mu w 1798 roku kontrakt na wyprodukowanie 10 000 muszkietów w ciągu dwóch lat. W rzeczywistości realizacja zamówienia zajęła osiem lat, ponieważ Whitney doskonalił i rozwijał nowe techniki i maszyny. W liście do sekretarza skarbu Olivera Wolcotta, w którym przeprasza za opóźnienia, Whitney napisał:

Jednym z moich głównych celów jest uformowanie narzędzi, aby same narzędzia kształtowały pracę i nadawały każdej części jej właściwą proporcję - co po osiągnięciu zapewni całości szybkość, jednolitość i dokładność ... Krótko mówiąc, narzędzia które rozważam, są podobne do grawerowania na miedzianej płycie, z której można pobrać wielką liczbę doskonale podobnych odcisków.

Whitney używał maszyn; nie ma jednak dowodów na to, że wyprodukował jakikolwiek nowy typ maszyn do obróbki metali. Po sfinalizowaniu wstępnego kontraktu Whitney wyprodukował kolejne 15 000 muszkietów w ciągu następnych dwóch lat. Whitney nigdy tak naprawdę nie interesował się zamiennością aż do 1800 roku, kiedy sekretarz skarbu Wolcott pokazał mu wspomnienia Blanca, ale poświęcił znacznie więcej czasu i energii na promowanie tej idei niż na jej rozwijanie.

Aby szerzyć wiedzę o technikach wytwarzania, Departament Wojny kazał kontrahentom otwierać swoje sklepy dla innych producentów i konkurentów. Zbrojownie również otwarcie dzieliły się technikami produkcji z przemysłem prywatnym. Dodatkowo pomysł przeniósł się ze zbrojowni do przemysłu, ponieważ maszyniści przeszkoleni w systemie zbrojeniowym byli zatrudniani przez innych producentów. W ten sposób wykwalifikowani inżynierowie i mechanicy wywarli wpływ na amerykańskich zegarmistrzów i producentów maszyn do szycia Wilcoxa i Gibbsa oraz Wheelera i Wilsona, którzy używali wymiennych części przed 1860 rokiem. Późno przyjęli wymienny system maszyn do szycia Singer Corporation (lata 70. XIX wieku), producenta żniwiarzy McCormick Harvesting Machine Company (lata 70. XIX wieku –80) i kilku dużych producentów silników parowych, takich jak Corliss (połowa lat 80. XIX wieku), a także producentów lokomotyw. Na dużą skalę produkcja rowerów w latach 80. XIX wieku wykorzystywała system wymienny.

Pomysł pomógłby również doprowadzić do amerykańskiego „złotego wieku” produkcji, kiedy Ransom E. Olds zaczął masowo produkować samochód Curved Dash, począwszy od 1901 roku. Henry Ford rozpoczął masową produkcję samochodów dopiero w 1913 roku. Opanowanie prawdziwej wymienności na linii montażowej, fabryka Forda produkowała standardowe modele samochodów. Te wydajne strategie produkcji sprawiły, że samochody te stały się przystępne cenowo dla klasy średniej.

Rewolucja przedindustrialna

Pomysł z wymiennymi częściami i oddzielną linią montażową nie był nowy, choć był mało używany. Pomysł narodził się po raz pierwszy w Azji Wschodniej w okresie Walczących Królestw , a później w czasach dynastii Qin , ponad 2200 lat temu – spusty i mechanizmy blokujące kusze z brązu były produkowane masowo i przystosowane do wymiany. Wenecja w późnym średniowieczu miała statki, które były produkowane przy użyciu prefabrykowanych części, linii montażowych i masowej produkcji . Wenecki Arsenał najwyraźniej produkował prawie jeden statek dziennie, w rzeczywistości pierwszej na świecie fabryce .

Zobacz też

• Amerykański system produkcji zegarków
• Eli Whitney
• Rewolucja przemysłowa
• Kontraktowanie wewnętrzne
• Produkcja