Sistema americano de manufatura - American system of manufacturing

O sistema americano de manufatura foi um conjunto de métodos de manufatura que evoluiu no século XIX. As duas características notáveis ​​eram o uso extensivo de peças intercambiáveis e a mecanização da produção, o que resultou em um uso mais eficiente da mão de obra em comparação aos métodos manuais. O sistema também era conhecido como prática de arsenal porque foi totalmente desenvolvido pela primeira vez em arsenais , ou seja, os Arsenais dos Estados Unidos em Springfield em Massachusetts e Harpers Ferry na Virgínia (posteriormente Virgínia Ocidental ), dentro de empreiteiros para fornecer as Forças Armadas dos Estados Unidos , e vários arsenais privados. O nome "sistema americano" não veio de nenhum aspecto do sistema que seja exclusivo do caráter nacional americano, mas simplesmente do fato de que por um tempo no século 19 ele foi fortemente associado às empresas americanas que o implementaram pela primeira vez com sucesso. e como seus métodos contrastavam (naquela época) com os das empresas britânicas e da Europa continental. Na década de 1850, o "sistema americano" foi contrastado com o sistema fabril britânico , que evoluiu no século anterior. Em poucas décadas, a tecnologia de manufatura evoluiu ainda mais, e as idéias por trás do sistema "americano" estavam em uso em todo o mundo. Portanto, na manufatura hoje, que é global no escopo de seus métodos, não existe mais essa distinção.

O sistema americano envolvia mão de obra semiqualificada usando máquinas-ferramenta e gabaritos para fazer peças padronizadas, idênticas e intercambiáveis , fabricadas com uma tolerância , que podiam ser montadas com um mínimo de tempo e habilidade, exigindo pouco ou nenhum encaixe .

Como as peças são intercambiáveis, também era possível separar a fabricação da montagem e do reparo - um exemplo de divisão de trabalho . Isso significava que todas as três funções podiam ser realizadas por mão de obra semiqualificada: manufatura em fábricas menores na cadeia de suprimentos, montagem em uma linha de montagem em uma fábrica principal e reparo em pequenas oficinas especializadas ou no campo. O resultado é que mais coisas poderiam ser feitas, de forma mais barata e com maior qualidade, e essas coisas também poderiam ser distribuídas posteriormente e durar mais, porque os reparos também eram mais fáceis e baratos. No caso de cada função, o sistema de peças intercambiáveis ​​normalmente envolvia a substituição de maquinários especializados para substituir ferramentas manuais.

A intercambiabilidade de peças foi finalmente alcançada pela combinação de uma série de inovações e melhorias nas operações de usinagem e máquinas-ferramenta , que foram desenvolvidas principalmente para a fabricação de máquinas têxteis. Essas inovações incluíram a invenção de novas máquinas-ferramenta e gabaritos (em ambos os casos, para guiar a ferramenta de corte ), acessórios para segurar a peça na posição adequada e blocos e medidores para verificar a precisão das peças acabadas.

Uso de maquinário

O fabricante inglês de máquinas-ferramenta Joseph Whitworth foi nomeado comissário britânico da Exposição Internacional de Nova York. Acompanhado por outro comissário britânico, ele viajou por vários estados visitando vários fabricantes e, como resultado, publicou um relatório altamente influente sobre a manufatura americana, do qual ele é citado:

As classes trabalhadoras são comparativamente poucas em número, mas isso é contrabalançado e, de fato, pode ser uma das causas da avidez com que recorrem ao uso de máquinas em quase todos os departamentos da indústria. Onde quer que possa ser aplicado como um substituto para o trabalho manual, é universal e voluntariamente recorrido a ... É esta condição do mercado de trabalho, e este recurso ávido a máquinas onde quer que possa ser aplicado, ao qual, sob a orientação de educação superior e inteligência, a notável prosperidade dos Estados Unidos é devida.

-  Joseph Whitworth, 1854

Outras características

O sistema americano contribuiu para ganhos de eficiência por meio da divisão do trabalho. A divisão do trabalho ajudou na transição da manufatura de pequenas oficinas artesanais para as primeiras fábricas. As principais evidências que apóiam os ganhos de eficiência incluem o aumento no tamanho da empresa, evidências de retornos de escala e um aumento na mão de obra não especializada. A necessidade de as empresas treinarem pessoas sem instrução para realizar apenas uma coisa na cadeia de produtividade permitiu o uso de mão de obra não especializada. Mulheres e crianças eram empregadas com mais frequência em empresas maiores, especialmente aquelas que produziam móveis e roupas.

História

No final do século 18, o general francês Jean Baptiste Vaquette de Gribeauval sugeriu que os mosquetes poderiam ser fabricados de forma mais rápida e econômica se fossem feitos de peças intercambiáveis. Esse sistema também tornaria os reparos de campo mais fáceis de realizar em condições de batalha. Ele forneceu patrocínio a Honoré Blanc , que tentou implementar o Système Gribeauval , mas nunca teve sucesso. Até então, sob o sistema fabril britânico , os maquinistas qualificados eram obrigados a produzir peças a partir de um projeto. Porém, por mais habilidoso que fosse o maquinista, as peças nunca eram idênticas, e cada peça precisava ser fabricada separadamente para se ajustar à sua contraparte - quase sempre por uma pessoa que produzia cada item concluído do início ao fim.

A produção em massa usando peças intercambiáveis ​​foi realizada pela primeira vez em 1803 por Marc Isambard Brunel em cooperação com Henry Maudslay e Simon Goodrich, sob a gestão do (com contribuições do) Brigadeiro-General Sir Samuel Bentham , o Inspetor Geral de Obras Navais em Portsmouth Block Mills no estaleiro de Portsmouth , para a Marinha Real Britânica durante a Guerra Napoleônica. Em 1808, a produção anual atingiu 130.000 blocos à vela . Esse método de trabalho não pegou na manufatura geral na Grã-Bretanha por muitas décadas e, quando o fez, foi importado da América, ficando conhecido como American System of Manufacturing , embora tenha se originado na Inglaterra.

O sistema Lowell também está relacionado ao sistema americano nessa época. Ele enfatizou a aquisição, o treinamento e o fornecimento de moradia e outras necessidades vitais para a força de trabalho, bem como o uso de máquinas semiautomáticas em um prédio ou complexo de fábrica centralizado.

A ideia de Gribeauval foi transmitida aos Estados Unidos por duas rotas. Primeiro, o amigo de Blanc, Thomas Jefferson, o defendeu, enviando cópias das memórias e papéis de Blanc descrevendo seu trabalho ao Secretário da Guerra Henry Knox . Em segundo lugar, o oficial de artilharia Louis de Tousard (que havia servido com Lafayette ) era um entusiasta das idéias de Gribeauval. Tousard escreveu dois documentos influentes após a Revolução Americana ; um foi usado como projeto para West Point e o outro tornou-se o manual de treinamento do oficial.

O Departamento de Guerra, que incluía oficiais treinados em West Point no manual de Tousard, estabeleceu os arsenais em Springfield e Harper's Ferry e os incumbiu de resolver o problema da intercambialidade. A tarefa foi finalmente cumprida na década de 1820. O historiador David A. Hounshell acredita que isso foi feito pelo Capitão John H. Hall , um empreiteiro interno da Harper's Ferry. Em uma carta datada de 1822, Hall afirma que alcançou a intercambialidade em 1822. Mas a historiadora Diana Muir argumenta que é mais provável que tenha sido Simeon North , um empreiteiro de armas de Connecticut que fabricava armas para o Exército dos EUA. North, não Hall, foi o inventor da fresadora crucial em 1816, e tinha uma vantagem sobre Hall porque trabalhou em estreita colaboração com a primeira indústria que produzia em massa máquinas complexas a partir de peças intercambiáveis produzidas em massa , a indústria relojoeira de Connecticut . Em 1815, a ideia de intercambialidade estava bem estabelecida no sistema de aquisições do governo dos Estados Unidos; Os contratos do Congresso estipulavam essa qualidade em mosquetes, rifles e pistolas encomendados após essa data. A intercambiabilidade de peças de armas de fogo nos arsenais dos Estados Unidos já estava em uso há vários anos, na época do inquérito da Comissão Parlamentar de Armas de Pequeno Porte de 1853 do Reino Unido.

Um fator crítico na fabricação de peças de metal intercambiáveis ​​foi a invenção de várias máquinas-ferramenta , como torno de descanso deslizante, torno de corte de parafuso, torno de torre, fresadora e plaina de metal. Uma das mais importantes e versáteis dessas máquinas-ferramenta foi o torno de David Wilkinson , pelo qual ele recebeu um prêmio de US $ 10.000 do governo dos Estados Unidos.

Eli Whitney é geralmente creditado com a ideia e a aplicação prática, mas ambas são atribuições incorretas. Com base em sua reputação como o inventor do descaroçador de algodão , o governo dos Estados Unidos deu-lhe um contrato em 1798 para 10.000 mosquetes a serem produzidos em dois anos. Na verdade, demorou oito anos para entregar o pedido, enquanto Whitney aperfeiçoava e desenvolvia novas técnicas e máquinas. Em uma carta ao Secretário do Tesouro Oliver Wolcott se desculpando pelos atrasos, Whitney escreveu:

Um dos meus principais objetivos é formar ferramentas para que elas mesmas moldem o trabalho e dêem a cada parte sua justa proporção - que, uma vez realizada, dará expedição, uniformidade e exatidão ao todo ... Em suma, as ferramentas que considero semelhantes a uma gravação em uma placa de cobre da qual pode ser tirado um grande número de impressões, perfeitamente semelhantes.

Whitney usava maquinaria; no entanto, não há evidências de que ele tenha produzido qualquer novo tipo de maquinário para usinagem de metais. Depois de completar o contrato inicial, Whitney passou a produzir outros 15.000 mosquetes nos dois anos seguintes. Whitney nunca realmente expressou qualquer interesse na intercambialidade até 1800, quando o secretário do Tesouro Wolcott o expôs às memórias de Blanc, mas ele gastou muito mais tempo e energia promovendo a ideia do que desenvolvendo-a.

Para difundir o conhecimento das técnicas de fabricação, o Departamento de Guerra fez com que os empreiteiros abrissem suas lojas para outros fabricantes e concorrentes. Os arsenais também compartilhavam abertamente técnicas de fabricação com a indústria privada. Além disso, a ideia migrou dos arsenais para a indústria à medida que mecânicos treinados no sistema de arsenais eram contratados por outros fabricantes. Engenheiros e maquinistas habilidosos influenciaram, assim, os relojoeiros e fabricantes de máquinas de costura americanos Wilcox e Gibbs e Wheeler e Wilson, que usaram peças intercambiáveis ​​antes de 1860. Tardiamente para adotar o sistema intercambiável foram as máquinas de costura Singer Corporation (1870), o fabricante de ceifeiras McCormick Harvesting Machine Company (1870s) –80) e vários grandes fabricantes de motores a vapor, como Corliss (meados da década de 1880), bem como fabricantes de locomotivas. A produção em grande escala de bicicletas na década de 1880 usava o sistema intercambiável.

A ideia também ajudaria a levar à "Idade de Ouro" americana da manufatura, quando Ransom E. Olds produziu em massa o automóvel Curved Dash a partir de 1901. Henry Ford não começou a produzir carros em massa até 1913. Dominando a verdadeira intercambialidade na linha de montagem, a fábrica da Ford produzia carros modelo padrão. Essas estratégias de produção eficientes permitiram que esses automóveis fossem acessíveis à classe média.

Revolução Pré-Industrial

A ideia de peças intercambiáveis ​​e linha de montagem separada não era nova, embora fosse pouco usada. A ideia foi desenvolvida pela primeira vez no Leste Asiático durante o período dos Reinos Combatentes e mais tarde na Dinastia Qin, mais de 2.200 anos atrás - gatilhos de besta de bronze e mecanismos de travamento foram produzidos em massa e feitos para serem intercambiáveis. Veneza durante o final da Idade Média tinha navios que eram produzidos com peças pré-fabricadas, linhas de montagem e produção em massa . O Arsenal veneziano aparentemente produzia quase um navio por dia, naquela que foi efetivamente a primeira fábrica do mundo .

Veja também

Referências