Kjedeproduksjon , masseproduksjon , serieproduksjon eller masseproduksjon var en revolusjonerende prosess i industriell produksjon hvis base er samlebåndet , samlebåndet eller produksjonslinjen ; en form for organisering av produksjonen som delegerer til hver arbeider en spesifikk og spesialisert funksjon i maskiner som også er mer utviklet. [ 1 ]
Dens teoretiske idé ble født med Taylorisme , og den som hadde ideen om å sette den ut i livet var Ransom Olds , som innviet sitt samlebånd i 1901 og bygget sin prototype kalt Curved Dash . [ 2 ] Samlebåndssystemet ble imidlertid populært noen år senere, takket være Henry Ford , som, etter Olds' idé, utviklet et samlebånd med overlegen produksjonskapasitet og hvorfra flaggskipproduktet hans var Ford T. [ 3 ] Imidlertid ville denne vellykkede utviklingen til samlebåndet få publikum til å feilaktig tilskrive oppfinnelsen hans til Ford, i stedet for Olds. [ 4 ] På slutten av det 20. århundre ble det erstattet av en ny form for industriell organisasjon kalt Toyotisme som har blitt dypere i det 21. århundre .
Arbeidsdisiplinen og søken etter samtidens kontroll over arbeiderens produksjonstider hadde en objektiv grense på 1800-tallet . Dette var at døgnet har 24 timer og måten arbeideren jobbet på hadde en hastighet som fortsatt i stor grad bestemmes av tiden som ble brukt til å lage en gjenstand. Arbeidsdelingen var ikke nok til å øke produksjonshastigheten, så Frederick Taylor jobbet med ideen om en stoppeklokke med sikte på å eliminere den "unyttige tiden" eller bortkastet i produksjonsprosessen.
Tayloristisk arbeidsorganisasjon reduserte effektivt fabrikkkostnadene , men så bort fra arbeidernes lønn . Det ga opphav til mange streiker og utbredt misnøye hos proletariatet med modellen, noe Henry Ford korrigerte og med dette oppnådde han også en synlig sosial transformasjon. Taylorismen har fått kritikk og har også blitt verdsatt godt. Utviklingen av denne produktive modellen ville fortsette i Toyotisme .
Standardiserte deler og størrelser og fabrikkproduksjonsteknikker ble utviklet i førindustriell tid; Før oppfinnelsen av verktøymaskiner krevde produksjonen av presisjonsdeler, spesielt metalliske, mye arbeid.
Armbrøster laget av bronsedeler ble produsert i Kina i løpet av den krigførende statens periode . Qin-keiseren forente Kina, i det minste delvis, ved å utstyre store hærer med disse våpnene, som inneholdt en sofistikert utløsermekanisme bestående av utskiftbare deler. [ 6 ] Det antas også at Terracotta-hæren som vokter keiserens nekropolis ble opprettet ved å bruke standardiserte former på et samlebånd . [ 7 ] [ 8 ]
I det gamle Kartago ble krigsskip masseprodusert i stor skala og til moderate kostnader, slik at de effektivt kunne opprettholde kontrollen over Middelhavet . [ 9 ] Mange århundrer senere ville republikken Venezia følge Kartago i å produsere skip fra prefabrikkerte deler på et samlebånd: Det venetianske arsenalet produserte nesten et skip hver dag i det som faktisk var verdens første fabrikk , som på sitt topp sysselsatte 16.000 mennesker. [ 10 ] [ 11 ]
Oppfinnelsen av flyttbare typer har muliggjort masseproduksjon av dokumenter som bøker. Det første bevegelige typesystemet ble oppfunnet i Kina av Bi Sheng , [ 12 ] under Song-dynastiets regjeringstid , hvor det ble brukt blant annet til å utstede papirpenger . [ 13 ] Den eldste bevarte boken produsert med metalltype er Jikji , trykt i Korea i 1377. [ 14 ] Johannes Gutenberg , gjennom sin oppfinnelse av trykking og produksjon av Gutenberg-bibelen , introduserte bevegelige typer i Europa. Gjennom denne introduksjonen ble masseproduksjon i den europeiske forlagsindustrien vanlig, noe som førte til en demokratisering av kunnskap, fremveksten av leseferdighet og utdanning, og begynnelsen av moderne vitenskap . [ 15 ]
Jean-Baptiste de Gribeauval , en fransk artilleriingeniør, introduserte standardisering av våpendesign på midten av 1700-tallet. Han utviklet en 6-tommers (150 mm) felthaubits hvis pistol, vognenhet og ammunisjonsspesifikasjoner ble gjort uniforme for alle franske kanoner. De standardiserte utskiftbare delene av disse fatene ned til muttere, bolter og skruer gjorde dem enkle å masseprodusere og reparere.
I den industrielle revolusjonen ble enkle masseproduksjonsteknikker brukt i Englands Portsmouth Block Mills for å lage skipsskiver for Royal Navy i Napoleonskrigene . Det ble oppnådd i 1803 av Marc Isambard Brunel i samarbeid med Henry Maudslay under ledelse av Sir Samuel Bentham. [ 16 ] De første utvetydige eksemplene på produksjonsoperasjoner nøye utformet for å redusere produksjonskostnadene gjennom dyktig arbeidskraft og bruk av maskiner dukket opp i England på 1700-tallet. [ 17 ] .
Sjøforsvaret var i en ekspansjonstilstand som krevde produksjon av 100 000 trinseblokker i året. Bentham hadde allerede oppnådd bemerkelsesverdig effektivitet ved kai ved å introdusere motoriserte maskiner og omorganisere verftssystemet. Brunel, en banebrytende ingeniør, og Maudslay, en pioner innen maskinverktøyteknologi som hadde utviklet den første industrielt praktiske skruskjærende dreiebenken i 1800, som standardiserte skruegjengestørrelser for første gang, noe som igjen tillot bruken av utskiftbare deler, de samarbeidet i planene om å produsere maskineri for produksjon av blokker. I 1805 hadde verftet blitt fullstendig oppgradert med revolusjonerende spesialbygde maskiner i en tid da produktene fortsatt ble individuelt bygget av forskjellige komponenter. [ 16 ] Totalt 45 maskiner var nødvendig for å utføre 22 prosesser på blokkene, som kunne lages i en av tre mulige størrelser. [ 16 ] Maskinene ble laget nesten utelukkende av metall, noe som forbedret nøyaktigheten og holdbarheten. Maskinene laget merker og hakk i blokkene for å sikre justering gjennom hele prosessen. En av de mange fordelene med denne nye metoden var den økte produktiviteten til arbeidsstyrken på grunn av det reduserte behovet for arbeidskraft for å betjene maskineriet. Richard Beamish, assistent for Brunels sønn og ingeniør, Isambard Kingdom Brunel , skrev:
Slik at ti mann ved hjelp av dette maskineriet kan gjøre med ensartethet, hurtighet og letthet, det som tidligere krevde det usikre arbeidet til hundre og ti. [ 16 ]
I 1808 hadde den årlige produksjonen til de 45 maskinene nådd 130 000 blokker, og noe av utstyret var fortsatt i drift inn på midten av 1900-tallet. [ 16 ] [ 18 ] Masseproduksjonsteknikker ble også brukt i ganske begrenset grad for å lage klokker, og for å lage håndvåpen, selv om deler ofte ikke var utskiftbare. [ 19 ] Selv om de er produsert i svært liten skala, er Krimkrigs kanonbåtmotorer designet og satt sammen av John Penn fra Greenwich registrert som den første anvendelsen av masseproduksjonsteknikker (selv om det ikke nødvendigvis er metoden) av samlebåndet til marineteknikk. . [ 20 ] Etter å ha oppfylt en Admiralitetsordre for 90 enheter for sin høyrevolusjon , høytrykkshusmotordesign , produserte Penn dem alle på 90 dager. Han brukte også Whitworth Standard- tråder gjennom. [ 21 ] Forutsetningene for utstrakt bruk av masseproduksjon var utskiftbare deler , maskinverktøy og energi , spesielt i form av elektrisitet .
Noen av organisasjonsledelseskonseptene som trengs for å skape masseproduksjon fra det 20. århundre, for eksempel vitenskapelig ledelse, hadde blitt fremmet av andre ingeniører (hvorav de fleste ikke er kjente, men Frederick Winslow Taylor er en av de mest kjente), hvis arbeid senere skulle bli syntetisert til felt som industriteknikk , produksjonsteknikk, driftsforskning og ledelsesrådgivning . Selv om Henry Ford, etter å ha forlatt Henry Ford Company , som ble omdøpt til Cadillac og som senere ble tildelt Dewar Trophy i 1908 for å lage masseproduserte utskiftbare presisjonsmotordeler, nedtonet rollen som Taylorisme i utviklingen av masseproduksjon i bedriften din. Imidlertid gjennomførte Ford-ledelsen tidsstudier og eksperimenter for å mekanisere fabrikkprosessene, med fokus på å minimere arbeiderbevegelser. Forskjellen er at mens Taylor først og fremst fokuserte på arbeidereffektivitet, erstattet Ford også arbeidskraft ved å bruke maskiner, nøye arrangert, når det var mulig.
I 1807 fikk Eli Terry kontrakt om å produsere 4000 urverk av tre under Porter-kontrakten. På dette tidspunktet oversteg ikke det årlige utbyttet av treklokker i gjennomsnitt noen få dusin. Terry utviklet en fresemaskin i 1795, hvor han perfeksjonerte utskiftbare deler . I 1807 utviklet Terry en spindelskjæremaskin, som kunne produsere flere stykker samtidig. Terry hyret Silas Hoadley og Seth Thomas til å jobbe på anleggets samlebånd . Porter-kontrakten var den første kontrakten som ba om masseproduksjon av urverk i historien. I 1815 begynte Terry å masseprodusere den første hylleklokken. Chauncey Jerome , en lærling av Eli Terry masseproduserte så mange som 20 000 messingklokker i året i 1840 da han oppfant den billige 30-timers OG-klokken. [ 22 ]
Det amerikanske krigsdepartementet sponset utviklingen av utskiftbare deler for kanoner produsert ved våpenlageret Springfield, Massachusetts og Harpers Ferry , Virginia (dagens West Virginia) i de tidlige tiårene av 1800-tallet, og oppnådde til slutt pålitelig utskiftbarhet innen 1850 [ 19 ] Denne perioden falt sammen med utviklingen av verktøymaskiner , og børsemakere designet og bygget mange av dem. Noen av metodene som ble brukt inkluderte et system med målere for å sjekke dimensjonene til de forskjellige delene og jigger og fiksturer for å styre maskinverktøyene og holde og justere arbeidsstykkene på riktig måte. Dette systemet ble kjent som våpensmedpraksis eller American System of Manufacturing , som spredte seg over hele New England ved hjelp av dyktige våpensmedmekanikere som var medvirkende til å overføre teknologien til symaskinprodusenter og andre industrier. som maskinverktøy, skurtreskere og sykler . Singer Manufacturing Co. , på den tiden den største produsenten av symaskiner, gjorde ikke deler utskiftbare før på slutten av 1880-tallet, omtrent samtidig som Cyrus McCormick tok i bruk moderne produksjonspraksis for å lage hogstmaskiner . [ 19 ]
Under andre verdenskrig masseproduserte USA mange kjøretøy og våpen, for eksempel skip (dvs. Liberty-klassebåter , Higgins-båter ), fly (dvs. nordamerikanske P-51 Mustang , Consolidated B-24 Liberator , Boeing B-29 Superfortress ), jeeper (dvs. Willys MB ), lastebiler, stridsvogner (dvs. M4 Sherman ), og M2 Browning og M1919 Browning maskingevær . Mange kjøretøyer, fraktet med skip, har blitt sendt for deler og deretter satt sammen på stedet. [ 23 ]
For den nåværende energiomstillingen blir mange komponenter i vindturbiner og solcellepaneler masseprodusert. [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ] Vindturbiner og solcellepaneler brukes i henholdsvis vindparker og solparker .
Videre, i nåværende klimaendringer , har storskala karbonbinding (gjennom skogplanting , blåkarbonrestaurering , etc.) blitt foreslått . Noen prosjekter (som Trillion Tree Campaign ) involverer planting av et stort antall trær. For å fremskynde denne innsatsen kan rask treformering være nyttig. Noen automatiserte maskiner er laget som tillater rask (vegetativ) forplantning av planter ! [ 27 ] I tillegg, for noen planter som hjelper til med å binde karbon (som sjøgress ), er det utviklet teknikker som bidrar til å fremskynde prosessen. [ 28 ]
Masseproduksjon tjente på utviklingen av materialer som billig stål, høyfast stål og plast. Maskinering av metaller ble kraftig forbedret med høyhastighetsstål og senere med svært harde materialer som wolframkarbid for skjærekanter. [ 29 ] Produksjon med stålkomponenter ble hjulpet av utviklingen av elektrisk sveising og stemplede ståldeler, som dukket opp i industrien rundt 1890. Plast, som polyetylen , polystyren og polyvinylklorid (PVC), kan enkelt støpes ved ekstrudering , blåsestøping , eller sprøytestøping , slik at forbrukerprodukter, rør, beholdere og plastdeler kan produseres til svært lave kostnader.
En innflytelsesrik artikkel som bidro til å ramme og popularisere definisjonen av masseproduksjon fra 1900-tallet dukket opp i et supplement til Encyclopædia Britannica fra 1926. Artikkelen ble skrevet fra korrespondanse med Ford Motor Company og er noen ganger kreditert med den første bruken av begrepet. [ 19 ]
Elektrifiseringen av fabrikker begynte veldig gradvis på 1890-tallet etter introduksjonen av en praktisk likestrømsmotor av Frank J. Sprague og akselererte etter utviklingen av vekselstrømsmotoren av Galileo Ferraris , Nikola Tesla og Westinghouse , Mikhail Dolivo-Dobrovolsky et al. Elektrifiseringen av fabrikker var raskest mellom 1900 og 1930, hjulpet av etableringen av kraftselskaper med sentralstasjoner og nedgangen i strømprisene mellom 1914 og 1917. [ 30 ]
Elektriske motorer var flere ganger mer effektive enn små dampmaskiner fordi generering av sentralstasjon var mer effektiv enn små dampmaskiner og fordi linjeaksler og belter hadde høye friksjonstap. [ 31 ] [ 32 ] Elektriske motorer tillot også større fleksibilitet i produksjonen og krevde mindre vedlikehold enn aksler og belter. Mange fabrikker så en 30% økning i produksjonen bare ved å bytte til elektriske motorer.
Elektrifisering muliggjorde moderne masseproduksjon, som Thomas Edisons jernmalmforedlingsanlegg (ca. 1893) som kunne behandle 20 000 tonn malm om dagen med to skift på fem mann hver. På den tiden var det fortsatt vanlig å håndtere bulkmaterialer med spader, trillebårer og små smalsporede jernbanevogner og til sammenligning pleide en kanalgraver i tidligere tiår å håndtere 5 tonn per 12 timers skift.
Den største virkningen av tidlig masseproduksjon var i produksjonen av hverdagslige gjenstander, som hos Ball Brothers Glass Manufacturing Company , som elektrifiserte sin murerfabrikk i Muncie, Indiana , USA, rundt 1900. Den nye automatiserte prosessen brukte glassblåsemaskiner til å erstatte 210 håndverksglassblåsere og hjelpere. En liten elektrisk lastebil ble brukt til å håndtere 150 dusin flasker om gangen, mens tidligere en håndbil fraktet 6 dusin. Elektriske miksere erstattet menn med spader som håndterer sanden og andre ingredienser som ble matet inn i glassovnen. En elektrisk brokran erstattet 36 dagarbeidere for å flytte tunge lass rundt på fabrikken. [ 33 ]
I følge Henry Ford : [ 34 ]
Tilveiebringelsen av et helt nytt elektrisk generasjonssystem frigjorde lærbelte- og linjeakselindustrien , ettersom det endelig var mulig å gi hvert verktøy sin egen elektriske motor. Dette kan virke som bare en liten detalj. I virkeligheten kunne ikke moderne industri drives videre med beltet og lineakselen av en rekke årsaker. Motoren har gjort det mulig å ordne maskineri i arbeidsrekkefølge, og dette alene har trolig doblet effektiviteten til industrien, siden det har eliminert en enorm mengde ubrukelig håndtering og sleping. Beltet og lineakselen var også enormt bortkastet - så bortkastet at ingen fabrikk kunne være virkelig stor, da selv den lengste lineakselen var liten etter moderne krav. Videre var høyhastighetsverktøy umulig under de gamle forholdene: verken trinser eller belter tålte moderne hastigheter. Uten høyhastighetsverktøyene og de fineste stålene de har tatt med seg, kunne det ikke vært noe vi kaller moderne industri.
Masseproduksjon ble popularisert på slutten av 1910- og 1920-tallet av Henry Fords Ford Motor Company , [ 35 ] som introduserte elektriske motorer i den da kjente sekvensielle produksjonsteknikken. Ford kjøpte eller designet og bygde også spesialmaskinverktøy, for eksempel borepresser som kunne bore alle hullene på den ene siden av en motorblokk i en enkelt operasjon og en flerhodefresemaskin som samtidig kunne maskinere 15 motorblokker. i ett enkelt tilbehør. Alle disse maskinverktøyene ble systematisk arrangert i produksjonsflyten og noen hadde spesielle vogner for å rulle tunge gjenstander inn i maskinstilling. Produksjonen av Ford Model T brukte 32 000 maskinverktøy. [ 36 ]
Prefabrikasjonsprosessen , der deler lages separat fra det ferdige produktet, er kjernen i all masseprodusert konstruksjon. Tidlige eksempler inkluderer de mobile strukturene som sies å ha blitt brukt av Akbar den store , [ 37 ] og løsørehusene bygget av frigjorte slaver på Barbados . [ 38 ] Nissen-hytta , først brukt av britene under første verdenskrig , kombinerte prefabrikasjon og masseproduksjon på en måte som passet militærets behov. Disse enkle strukturene, som kostet lite og kunne settes sammen på et par timer, var ekstremt vellykkede: Bare under første verdenskrig ble det produsert mer enn 100 000 Nissen-hytter, som tjente andre konflikter og inspirerte en rekke lignende design. [ 39 ]
Etter andre verdenskrig, i USA, var William Levitt pioner for byggingen av standardiserte trakthus på 56 forskjellige steder i landet. Disse samfunnene ble kalt Levittown , og kunne bygges raskt og billig ved å utnytte stordriftsfordeler , samt spesialisere byggeoppgaver til en samlebåndlignende prosess. [ 40 ] Bobilen , et lite prefabrikkert hus som kan transporteres billig på lastebilen, ble også oppfunnet rundt denne tiden .
I den moderne industrialiseringen av konstruksjonen brukes masseproduksjon ofte til prefabrikasjon av huskomponenter. [ 41 ]