美国的制造系统是19世纪发展起来的一套制造方法,具有两个显著特征:广泛使用可互换零件和生产的机械化。这一系统最初被称为「军工实践」,因为它最早在美国的几个军械厂发展起来,尤其是位于马萨诸塞州的斯普林菲尔德和西弗吉尼亚的哈珀斯费里。这些军械厂主要为美国军队提供装备,而此外,还涉及一些私人军械厂。虽然「美国系统」这个名称来源并不特别体现美国的特质,但却强烈地与19世纪时期那些首次成功实现该系统的美国公司相联系。
「无论可以作为手工劳动的替代品,机械的使用都是普遍且自愿的。」
到了1850年代,「美国系统」与英国的工厂制度形成鲜明对比。在几十年的技术演变后,这一制造理念已被全球广泛采用,今天的制造业无论是在方法还是范围上均已全球化,原本的区别几乎不存在。
美国系统的核心在于使用机械工具和夹具来生产标准化、相同且可互换的零件,这些零件制造时的公差控制使它们可以迅速、轻松地组装,几乎无需调整。由于零件的可互换性,生产、组装和维修可以被有效分离,这是一种劳动分工的绝佳范例。这使得所有三个功能都可以由半熟练的工人完成:在供应链上较小工厂进行生产,主要工厂进行组装,小型专业店或现场进行修理。最终结果是可以以更便宜的价格,制造出更多的高品质产品,并且这些产品因为维修变得更便宜而能够延长使用寿命。
「通过将专门机械替代手工具,零件的可互换性最终得以实现。」
这些创新主要源于纤维机械生产中使用的新型机床和夹具的研发。英国机械工具制造商约瑟夫·惠特沃斯作为纽约国际博览会的英国专员,考察美国的制造商,并发表了一份影响深远的报告,其中指出了美国制造业的独特之处。惠特沃斯的观察强调了劳动力市场的特征及其对机械使用的渴望,这直接促进了美国经济的繁荣。
在美国制造史上,18世纪末的法国将军让-巴普蒂斯特·格里波瓦尔首次提出,若将制造过程整体设计为可互换部件,则无论是生产速度还是经济性都能得到提升。然而,无论在设计还是实施上,在英国的工厂系统下,制造非标准、独一无二的零部件仍然需要技术熟练的工匠。
「这一制度使得在战斗中进行现场修理变得更加便利。」
实际上,在1803年时,马克·伊萨姆巴德·布鲁内尔首次与亨利·莫德斯利和西蒙·古德里奇合作,为英国皇家海军首次实现了大规模的互换零件生产。这一举措虽于当时未能在英国的普遍制造业中广泛应用,但随后美国的成功实践使其迅速被引用并发展成为美国制造系统。
因此,在19世纪中期,美国的制造系统在历史上不仅影响了美国的经济,也改变了全球制造的方式。尤其是随着产品规模的扩大,劳动分工的进一步优化,制造的流程变得更加高效。从女性到儿童的普遍参与也标志着劳动市场的重要转变,尤其是在家具和服装的生产中。
随着生产技术的进步,该系统不可避免地迎来了新时代的来临。当亨利·福特于1913年在生产线上投入使用互换零件时,大规模生产的概念被真实地转化为现实。这使得汽车不再是奢侈品,而是能够为中产阶级所负担的产品,推动了美国经济的又一次飞跃。
最后,我们不禁要问,这一制造系统的演变,能否成为我们未来创新与经济发展的指引?