アメリカの製造システム

アメリカの製造システムは、19世紀に発展した製造方法の集合体である。 ^[1] 2つの注目すべき特徴は、互換性のある部品の広範な使用と生産の機械化であり、手作業による方法と比較して労働力のより効率的な使用につながった。このシステムは、マサチューセッツ州スプリングフィールドとバージニア州ハーパーズフェリー（後のウェストバージニア州）の米国兵器庫で最初に完全に開発されたため、兵器庫慣行とも呼ばれた。 ^[2]米国軍に供給する請負業者の内部、およびさまざまな民間兵器庫。「アメリカシステム」という名前は、アメリカの国民性に固有のシステムのどの側面からも来ているのではなく、19世紀の一時期、最初にそれをうまく実装したアメリカの企業と強く結び付けられ、その方法が（当時）イギリスや大陸ヨーロッパの企業の方法といかに対照的であったかから来ている。1850年代には、「アメリカシステム」は、前世紀に発展したイギリスの工場システムと対比された。数十年の間に、製造技術はさらに進化し、「アメリカ式」のシステムの背景にある考え方は世界中で使われるようになりました。そのため、方法の範囲がグローバルである今日の製造業では、もはやそのような区別はありません。

アメリカのシステムでは、半熟練労働者が工作機械と治具を使用して、標準化された同一の互換性のある部品を公差内で製造し、最小限の時間とスキルで組み立てることができ、ほとんどまたはまったく調整を必要としませんでした。

部品が互換性があるため、製造と組み立ておよび修理を分離することも可能であり、これは分業の一例である。つまり、サプライチェーンの上流にある小規模な工場での製造、主要工場の組立ラインでの組み立て、小規模な専門店または現場での修理という、3 つの機能すべてを半熟練労働者で実行できるということである。その結果、より多くのものをより安価に、より高品質で製造できるようになり、それらのものをより遠くまで流通させることができ、修理もより簡単かつ安価になったため、より長持ちするようになった。各機能の場合、部品の互換性システムでは、通常、手工具を専門の機械に置き換えることが求められた。

部品の互換性は、主に繊維機械の製造のために開発された機械加工作業と工作機械における多くの革新と改良を組み合わせることで最終的に達成されました。これらの革新には、新しい工作機械と治具（どちらも切削工具をガイドするためのもの）、作業を適切な位置に保持するための固定具、完成した部品の精度をチェックするためのブロックとゲージの発明が含まれていました。^[2]

イギリスの工作機械メーカー、ジョセフ・ウィットワースは、ニューヨーク国際博覧会のイギリス委員に任命されました。彼は別のイギリス委員とともに数州を回り、さまざまなメーカーを訪問し、その結果、アメリカの製造業に関する非常に影響力のある報告書を出版しました。その報告書から引用すると、次のとおりです。

労働者階級の数は比較的少ないが、このことは彼らが産業のほぼすべての部門で機械の使用を熱心に求めることで相殺され、実際、その原因の 1 つとなっているのかもしれない。機械が肉体労働の代替として適用できるところではどこでも、機械が広く、喜んで利用されている... 労働市場のこの状況と、機械が適用できるところではどこでも機械に熱心に頼る姿勢こそが、優れた教育と知性の導きのもとで、米国の驚くべき繁栄の原因である。^[3]

— ジョセフ・ウィットワース、1854年

アメリカのシステムは分業を通じて効率性の向上に貢献した。分業は、製造業を小さな職人の店から初期の工場へと移行させるのに役立った。効率性の向上を裏付ける重要な証拠には、企業規模の拡大、規模の経済性の証拠、非専門労働者の増加などがある。企業は、教育を受けていない人々を、生産性チェーンの 1 つの作業だけを行うように訓練する必要があったため、非専門労働者の利用が可能になった。家具や衣類を生産する大企業では、女性や子供がより頻繁に雇用された。^{[出典が必要]}。

18世紀後半、フランスの将軍ジャン・バティスト・ヴァケット・ド・グリボーバルは、マスケット銃を互換性のある部品で作れば、より迅速かつ経済的に製造できると提唱した。この方式により、戦闘中の野戦修理も容易になる。グリボーバルはオノレ・ブランを支援し、ブランはグリボーバル方式の導入を試みたが、成功しなかった。^[2]それまでのイギリスの工場システムでは、熟練した機械工が設計図から部品を製造する必要があった。しかし、どんなに熟練した機械工でも、部品が同一になることはなく、各部品は対応する部品に合うように別々に製造する必要があり、ほとんどの場合、1人の作業員が各完成品を最初から最後まで製造していた。

互換性のある部品を使用した大量生産は、1803年にマーク・イザムバード・ブルネルがヘンリー・モーズリー、サイモン・グッドリッチと協力し、ナポレオン戦争中の英国海軍のためにポーツマス造船所のポーツマスブロック工場の海軍工場監察総監である准将サー・サミュエル・ベンサムの管理（および貢献）のもとで初めて達成されました。1808年までに年間生産量は13万個の帆用ブロックに達しました。^{[4] [5] [6] [7] [ページが必要] [8] [ページが必要] [ 9] [ページが必要] [10] [ページが必要] [11] [ページが必要] [12] [13]}この作業方法は、何十年もの間英国の一般的な製造業には普及しませんでしたが、普及したときはアメリカから輸入され、英国で始まったにもかかわらず、アメリカ製造システムとして知られるようになりました。

ローウェルシステムは、当時のアメリカのシステムとも関連があります。ローウェル システムは、労働者の住宅やその他の生活必需品の調達、訓練、提供、および集中化された工場ビルや複合施設での半自動機械の使用を重視していました。

グリボーバルの考えは、2つのルートで米国に伝えられた。まず、ブランの友人トーマス・ジェファーソンがそれを支持して、ブランの回顧録と彼の仕事について記した書類のコピーを陸軍長官 ヘンリー・ノックスに送った。次に、砲兵将校のルイ・ド・トゥーサール（ラファイエットに仕えていた）がグリボーバルの考えの熱狂者だった。トゥーサールはアメリカ独立戦争後に2つの影響力のある文書を書いた。1つはウェストポイントの青写真として使われ、もう1つは将校の訓練マニュアルになった。^[2]

陸軍省は、ウェストポイントでトゥーサードのマニュアルに基づいて訓練を受けた士官も含め、スプリングフィールドとハーパーズ・フェリーに兵器庫を設立し、互換性の問題を解決するよう任務を与えた。この任務は最終的に1820年代に達成された。歴史家のデイビッド・A・ハウンシェルは、これをハーパーズ・フェリーの内部契約業者であるジョン・H・ホール大尉が成し遂げたと考えている。 ^[2] 1822年の日付の手紙で、ホールは同年に互換性を達成したと主張している。^[14]しかし、歴史家のダイアナ・ミュアは、米軍のために銃を製造していたコネチカット州の兵器契約業者シメオン・ノースであった可能性が高いと主張している。ホールではなくノースが1816年に極めて重要なフライス盤を発明し、大量生産された互換性のある部品から複雑な機械を大量生産した最初の産業であるコネチカット州の時計製造産業と密接に協力していたという点でホールより有利であった。^{[15] [ページが必要]} 1815年までに、互換性の考え方は米国政府の調達システムで確立され、議会の契約では、その日以降に発注されたマスケット銃、ライフル銃、ピストルにこの品質が規定されました。^[16]米国の兵器庫における銃器部品の互換性は、1853年の英国議会委員会の小火器調査委員会の時点では、何年も前から使用されていたことが判明しました。^[2]

「アメリカ方式」は1850年代に英国に再導入され、コルト社がピムリコで海軍用リボルバーの注文を遂行し、戦争中にロンドンとバーミンガムの銃器メーカーがストライキを起こしたことで、陸軍省は低技能労働者を雇用できることの有用性に気づき、1857年までにフライス盤が購入され、王立小火器工場に設置された。 ^[17]

互換性のある金属部品を作る上で重要な要素となったのは、スライドレスト旋盤、ねじ切り旋盤、タレット旋盤、フライス盤、金属プレーナーなどの工作機械の発明でした。これらの工作機械の中で最も重要で多用途なものの1つは、デビッド・ウィルキンソンの旋盤であり、これにより彼は米国政府から1万ドルの賞金を受け取りました。^{[18] [ページが必要]}

一般的に、このアイデアと実用化はイーライ・ホイットニーの功績とされているが、どちらも誤った帰属である。綿繰り機の発明者としての彼の評判に基づき、米国政府は 1798 年に 2 年以内に 10,000 丁のマスケット銃を製造する契約を彼に与えた。ホイットニーが新しい技術と機械を完成させて開発したため、実際にはこの注文が届くまで 8 年かかった。財務長官オリバー・ウォルコットに宛てた遅延の謝罪の手紙の中で、ホイットニーは次のように書いている。

私の主な目的の 1 つは、道具自体が作品を形作り、各部分に適切な比率を与えるように道具を形作ることです。これが達成されると、全体に迅速性、統一性、正確性がもたらされます...つまり、私が考えている道具は、銅板に彫刻を施すのに似ており、そこから多数の完全に同じ印刷物を採取することができます。^{[14] [ページが必要]}

ホイットニーは確かに機械を使用していたが、彼が新しいタイプの金属加工機械を製造したという証拠はない。^{[14]最初の契約を完了した後、ホイットニーはその後2年間でさらに15,000丁のマスケット銃を製造した。ホイットニーは1800年に}財務長官 ウォルコットがブランの回顧録を紹介するまで互換性にまったく興味を示さなかったが^[2]、彼はそのアイデアを開発するよりも宣伝することに多くの時間とエネルギーを費やした。

製造技術に関する知識を広めるため、陸軍省は請負業者に工場を他の製造業者や競争相手に開放させた。兵器庫も民間産業と製造技術を公然と共有した。^[18]さらに、兵器庫システムで訓練された機械工が他の製造業者に雇われたため、このアイデアは兵器庫から産業へと移行した。熟練したエンジニアと機械工は、1860年より前に互換性のある部品を使用していたアメリカの時計職人やミシン製造業者のウィルコックス・アンド・ギブスやウィーラー・アンド・ウィルソンに影響を与えた。 ^{[2] [19]}互換性システムを採用したのは、シンガー社のミシン（1870年代）、刈り取り機製造業者のマコーミック・ハーベスティング・マシン・カンパニー（1870年代～80年代）^{[2] 、コーリス（1880年代半ば） [20]}などのいくつかの大手蒸気機関製造業者、および機関車メーカーであった。1880年代の大規模な自転車生産では、互換性システムが使用されていた。^[2]

このアイデアは、1901 年にランサム E. オールズがカーブド ダッシュ自動車の大量生産を開始したときに、アメリカの製造業の「黄金時代」につながることにもなりました。ヘンリー フォードは1913 年まで自動車の大量生産を始めませんでした。組立ラインで真の互換性を実現したフォード工場は、標準モデルの自動車を生産しました。これらの効率的な生産戦略により、これらの自動車は中流階級でも手頃な価格で購入できるようになりました。

交換可能な部品と独立した組立ラインというアイデアは目新しいものではなかったが、あまり使われていなかった。このアイデアは、 2200年以上前の戦国時代、その後の秦王朝の東アジアで初めて開発された。青銅製のクロスボウの引き金とロック機構が大量生産され、交換可能になっていた。中世後期のヴェネツィアには、既成部品、組立ライン、大量生産を使用して製造された船があった。ヴェネツィアのアルセナーレは、事実上世界初の工場で、ほぼ毎日1隻の船を製造していたようだ。

• アメリカの時計製造システム
• イーライ・ホイットニー
• 産業革命
• 内部請負
• 製造業