Amerikanisches Produktionssystem - American system of manufacturing

Das amerikanische Herstellungssystem war eine Reihe von Herstellungsmethoden , die sich im 19. Jahrhundert entwickelten. Die beiden bemerkenswerten Merkmale waren der umfangreiche Einsatz von austauschbaren Teilen und die Mechanisierung für die Produktion, was zu einem effizienteren Arbeitseinsatz im Vergleich zu manuellen Methoden führte. Das System wurde auch als Waffenkammerpraxis bezeichnet, da es zuerst in Waffenkammern vollständig entwickelt wurde , nämlich in den Waffenkammern der Vereinigten Staaten in Springfield in Massachusetts und Harpers Ferry in Virginia (später West Virginia ), in Auftragnehmern zur Versorgung der US-Streitkräfte und in verschiedenen private Waffenkammern. Der Name "Amerikanisches System" kommt nicht von einem Aspekt des Systems, der dem amerikanischen Nationalcharakter eigen ist, sondern einfach davon, dass es im 19. und wie sich ihre Methoden (damals) von denen britischer und kontinentaleuropäischer Unternehmen unterschieden. In den 1850er Jahren wurde das "amerikanische System" dem britischen Fabriksystem gegenübergestellt, das sich im Laufe des vorigen Jahrhunderts entwickelt hatte. Innerhalb weniger Jahrzehnte hatte sich die Fertigungstechnik weiterentwickelt und die Ideen des "amerikanischen" Systems waren weltweit im Einsatz. Daher gibt es in der heutigen Fertigung, die in ihren Methoden global ist, eine solche Unterscheidung nicht mehr.

Das amerikanische System umfasste angelernte Arbeitskräfte mit Werkzeugmaschinen und Vorrichtungen , um standardisierte, identische, austauschbare Teile herzustellen, die mit einer Toleranz hergestellt wurden , die mit einem Minimum an Zeit und Geschick zusammengebaut werden konnten und wenig bis gar keine Montage erforderten .

Da die Teile austauschbar sind, war es auch möglich, Fertigung von Montage und Reparatur zu trennen – ein Beispiel für Arbeitsteilung . Dadurch konnten alle drei Funktionen von angelernten Arbeitskräften ausgeführt werden: Fertigung in kleineren Fabriken entlang der Lieferkette, Montage am Fließband im Stammwerk und Reparatur in kleinen Fachgeschäften oder im Außendienst. Das Ergebnis war, dass mehr Dinge billiger und mit höherer Qualität hergestellt werden konnten, und diese Dinge konnten auch weiter verteilt werden und hielten länger, weil auch Reparaturen einfacher und billiger waren. Bei jeder Funktion beinhaltete das System austauschbarer Teile typischerweise den Ersatz von Handwerkzeugen durch Spezialmaschinen.

Die Austauschbarkeit der Teile wurde schließlich durch die Kombination einer Reihe von Innovationen und Verbesserungen bei Bearbeitungsvorgängen und Werkzeugmaschinen erreicht , die hauptsächlich für den Textilmaschinenbau entwickelt wurden. Zu diesen Innovationen gehörten die Erfindung neuer Werkzeugmaschinen und Vorrichtungen (in beiden Fällen zum Führen des Schneidwerkzeugs ), Vorrichtungen zum Halten des Werkstücks in der richtigen Position sowie Blöcke und Lehren zur Überprüfung der Genauigkeit der fertigen Teile.

Einsatz von Maschinen

Der englische Werkzeugmaschinenhersteller Joseph Whitworth wurde zum britischen Kommissar für die New York International Exhibition ernannt. In Begleitung eines anderen britischen Kommissars bereiste er mehrere Staaten, besuchte verschiedene Hersteller und veröffentlichte daraufhin einen sehr einflussreichen Bericht über die amerikanische Fertigung, aus dem er zitiert wird:

Die Zahl der Arbeiterklasse ist verhältnismäßig gering, aber dies wird aufgewogen und kann sogar eine der Ursachen für den Eifer sein, durch den sie in fast allen Industriezweigen den Einsatz von Maschinen verlangen. Wo immer es als Ersatz für die Handarbeit eingesetzt werden kann, wird es überall und gern in Anspruch genommen ... Es ist dieser Zustand des Arbeitsmarktes und dieser eifrige Rückgriff auf Maschinen, wo immer er anwendbar ist, auf die unter Anleitung von überlegene Bildung und Intelligenz, ist dem bemerkenswerten Wohlstand der Vereinigten Staaten zu verdanken.

—  Joseph Whitworth, 1854

Andere Eigenschaften

Das amerikanische System trug durch Arbeitsteilung zu Effizienzgewinnen bei. Die Arbeitsteilung unterstützte den Übergang der Produktion von kleinen Handwerksbetrieben zu frühen Fabriken. Zu den wichtigsten Belegen für Effizienzsteigerungen gehören die Zunahme der Unternehmensgröße, der Nachweis von Skalenerträgen und eine Zunahme nicht spezialisierter Arbeitskräfte. Die Notwendigkeit für Unternehmen, ungebildete Menschen auszubilden, um nur eine Sache in der Produktivitätskette zu erfüllen, ermöglichte den Einsatz nicht spezialisierter Arbeitskräfte. Frauen und Kinder waren häufiger in größeren Betrieben beschäftigt, vor allem in der Möbel- und Bekleidungsindustrie.

Geschichte

Im späten 18. Jahrhundert schlug der französische General Jean Baptiste Vaquette de Gribeauval vor, dass Musketen schneller und kostengünstiger hergestellt werden könnten, wenn sie aus austauschbaren Teilen hergestellt würden. Dieses System würde auch die Durchführung von Feldreparaturen unter Gefechtsbedingungen erleichtern. Er stellte Honoré Blanc die Schirmherrschaft zur Verfügung , der versuchte, das Système Gribeauval umzusetzen , jedoch nie erfolgreich war. Bis dahin waren im britischen Fabriksystem erfahrene Maschinisten erforderlich, um Teile nach einem Entwurf herzustellen. Aber egal wie geschickt der Maschinist war, die Teile waren nie identisch, und jedes Teil musste separat hergestellt werden, um zu seinem Gegenstück zu passen – fast immer von einer Person, die jedes fertige Produkt von Anfang bis Ende fertigte.

Die Massenproduktion mit austauschbaren Teilen wurde erstmals 1803 von Marc Isambard Brunel in Zusammenarbeit mit Henry Maudslay und Simon Goodrich unter der Leitung von (mit Beiträgen von) Brigadegeneral Sir Samuel Bentham , dem Generalinspekteur der Naval Works in Portsmouth Block Mills, erreicht in Portsmouth Dockyard , für die britische Royal Navy während des Napoleonischen Krieges. Bis 1808 hatte die Jahresproduktion 130.000 Segelblöcke erreicht . Diese Arbeitsweise hat sich in der britischen Produktion jahrzehntelang nicht durchgesetzt, und dann wurde sie aus Amerika importiert und wurde als American System of Manufacturing bekannt , obwohl sie ihren Ursprung in England hatte.

Das Lowell-System ist während dieser Zeit auch mit dem amerikanischen System verwandt. Es betonte die Beschaffung, Ausbildung und Bereitstellung von Wohnraum und anderen Lebensnotwendigkeiten für die Belegschaft sowie den Einsatz halbautomatischer Maschinen in einem zentralen Fabrikgebäude oder -komplex.

Gribeauvals Idee wurde auf zwei Wegen in die USA transportiert. Zunächst setzte sich Blancs Freund Thomas Jefferson dafür ein und schickte Kopien von Blancs Memoiren und Papieren, die seine Arbeit beschreiben, an Kriegsminister Henry Knox . Zweitens war Artillerieoffizier Louis de Tousard (der bei Lafayette gedient hatte ) ein Liebhaber von Gribeauvals Ideen. Tousard schrieb nach der Amerikanischen Revolution zwei einflussreiche Dokumente ; einer wurde als Blaupause für West Point verwendet , und der andere wurde das Ausbildungshandbuch für Offiziere.

Das Kriegsministerium, zu dem auch Offiziere gehörten, die in West Point nach Tousards Handbuch ausgebildet wurden, richtete die Waffenkammern in Springfield und Harper's Ferry ein und beauftragte sie mit der Lösung des Problems der Austauschbarkeit. Die Aufgabe wurde schließlich in den 1820er Jahren erfüllt. Der Historiker David A. Hounshell glaubt, dass dies von Captain John H. Hall , einem internen Auftragnehmer bei Harper's Ferry, getan wurde . In einem Brief aus dem Jahr 1822 behauptet Hall, er habe 1822 die Austauschbarkeit erreicht. Aber die Historikerin Diana Muir argumentiert, dass es wahrscheinlicher ist, dass es Simeon North war , ein Waffenlieferant aus Connecticut, der Waffen für die US-Armee herstellte. North, nicht Hall, war der Erfinder der entscheidenden Fräsmaschine im Jahr 1816 und hatte gegenüber Hall den Vorteil, dass er eng mit der ersten Industrie zusammenarbeitete, die komplexe Maschinen aus massenproduzierten austauschbaren Teilen in Massenproduktion herstellte , der Uhrenindustrie in Connecticut . Bis 1815 war die Idee der Austauschbarkeit im Beschaffungssystem der US-Regierung fest etabliert; Kongressverträge sahen diese Qualität in Musketen, Gewehren und Pistolen vor, die nach diesem Datum bestellt wurden. Die Austauschbarkeit von Schusswaffenteilen in den US-Waffenkammern wurde zum Zeitpunkt der Untersuchung des Ausschusses der britischen Parlamentarischen Kommission für Kleinwaffen von 1853 für eine Reihe von Jahren festgestellt.

Ein entscheidender Faktor bei der Herstellung von austauschbaren Metallteilen war die Erfindung mehrerer Werkzeugmaschinen , wie der Gleitlagerdrehmaschine, der Spindeldrehmaschine, der Revolverdrehmaschine, der Fräsmaschine und der Metallhobelmaschine. Eine der wichtigsten und vielseitigsten dieser Werkzeugmaschinen war die Drehmaschine von David Wilkinson , für die er von der Regierung der Vereinigten Staaten eine Auszeichnung in Höhe von 10.000 US-Dollar erhielt.

Eli Whitney wird allgemein die Idee und die praktische Anwendung zugeschrieben, aber beides sind falsche Zuschreibungen. Aufgrund seines Rufs als Erfinder des Baumwoll-Gins erhielt er 1798 von der US-Regierung einen Auftrag über die Produktion von 10.000 Musketen innerhalb von zwei Jahren. Tatsächlich dauerte es acht Jahre, bis Whitney neue Techniken und Maschinen perfektionierte und entwickelte. In einem Brief an Finanzminister Oliver Wolcott, in dem er sich für die Verzögerungen entschuldigte, schrieb Whitney:

Eines meiner Hauptziele ist es, Werkzeuge so zu formen, dass die Werkzeuge selbst die Arbeit gestalten und jedem Teil seine gerechte Proportion verleihen – die, wenn sie einmal vollendet ist, dem Ganzen Expedition, Einheitlichkeit und Genauigkeit verleihen ... Kurz gesagt, die Werkzeuge die ich betrachte, ähneln der Gravur auf einer Kupferplatte, von der eine große Anzahl von Eindrücken genommen werden kann, die vollkommen gleich sind.

Whitney benutzte Maschinen; Es gibt jedoch keine Beweise dafür, dass er irgendeine neue Art von Metallbearbeitungsmaschinen herstellte. Nach Abschluss des ersten Vertrags produzierte Whitney innerhalb der folgenden zwei Jahre weitere 15.000 Musketen. Whitney bekundete bis 1800 kein Interesse an Austauschbarkeit, als Finanzminister Wolcott ihn den Memoiren von Blanc vorstellte, aber er verbrachte viel mehr Zeit und Energie damit, die Idee zu fördern, als sie zu entwickeln.

Um das Wissen über Herstellungstechniken zu verbreiten, veranlasste das Kriegsministerium Auftragnehmer, ihre Geschäfte für andere Hersteller und Konkurrenten zu öffnen. Die Waffenkammern teilten auch offen Herstellungstechniken mit der Privatindustrie. Darüber hinaus wanderte die Idee von den Waffenkammern in die Industrie, da im Waffensystem geschulte Maschinisten von anderen Herstellern eingestellt wurden. Qualifizierte Ingenieure und Maschinisten somit amerikanischen beeinflusst Uhrmachern und Nähmaschinenhersteller Wilcox und Gibbs und Wheeler und Wilson, die austauschbare Teile verwendet , vor 1860. Späte des Wechselsystem zu übernehmen waren Singer Nähmaschine (1870er Jahre), Schnitter Hersteller McCormick Harvesting Machine Company (1870er –80er Jahre) und mehrere große Dampfmaschinenhersteller wie Corliss (Mitte der 1880er Jahre) sowie Lokomotivenhersteller. Bei der großen Produktion von Fahrrädern in den 1880er Jahren wurde das austauschbare System verwendet.

Die Idee sollte auch zum amerikanischen "Goldenen Zeitalter" der Fertigung führen, als Ransom E. Olds ab 1901 das Curved Dash-Auto in Massenproduktion produzierte . Henry Ford begann erst 1913 mit der Massenproduktion von Autos. das Ford-Werk produzierte Standardmodellautos. Diese effizienten Produktionsstrategien machten diese Automobile für die Mittelklasse erschwinglich.

Vorindustrielle Revolution

Die Idee der austauschbaren Teile und der separaten Montagelinie war nicht neu, wurde aber wenig genutzt. Die Idee wurde zuerst in Ostasien während der Zeit der Kriegführenden Staaten und später der Qin-Dynastie vor über 2200 Jahren entwickelt – Armbrustabzüge und Verriegelungsmechanismen aus Bronze wurden in Massenproduktion hergestellt und waren austauschbar. Venedig hatte im späten Mittelalter Schiffe, die mit vorgefertigten Teilen, Fließbändern und Massenproduktion hergestellt wurden . Das venezianische Arsenal produzierte anscheinend jeden Tag fast ein Schiff, in der praktisch ersten Fabrik der Welt .

Siehe auch

Verweise