Sistema americano de fabricación

El sistema americano de fabricación fue un conjunto de métodos de fabricación que se desarrolló en el siglo XIX. ^[1] Las dos características notables fueron el uso extensivo de piezas intercambiables y la mecanización para la producción, lo que resultó en un uso más eficiente de la mano de obra en comparación con los métodos manuales. El sistema también se conocía como práctica de armería porque se desarrolló por primera vez en armerías , a saber, las Armerías de los Estados Unidos en Springfield en Massachusetts y Harpers Ferry en Virginia (más tarde Virginia Occidental ), ^[2] contratistas internos para abastecer a las Fuerzas Armadas de los Estados Unidos y varias armerías privadas. El nombre "sistema americano" no proviene de ningún aspecto del sistema que sea exclusivo del carácter nacional estadounidense, sino simplemente del hecho de que durante un tiempo en el siglo XIX estuvo fuertemente asociado con las empresas estadounidenses que lo implementaron con éxito por primera vez, y cómo sus métodos contrastaban (en ese momento) con los de las empresas británicas y de Europa continental. En la década de 1850, el "sistema americano" se contrastó con el sistema de fábrica británico que había evolucionado durante el siglo anterior. En cuestión de unas décadas, la tecnología de fabricación había evolucionado aún más y las ideas que sustentaban el sistema "americano" se utilizaban en todo el mundo. Por eso, en la fabricación actual, que tiene un alcance global en cuanto a sus métodos, ya no existe tal distinción.

El sistema americano implicaba mano de obra semicalificada que utilizaba máquinas herramientas y plantillas para fabricar piezas estandarizadas, idénticas e intercambiables , fabricadas según una tolerancia , que se podían ensamblar con un mínimo de tiempo y habilidad, y que requerían poco o ningún ajuste.

Como las piezas son intercambiables, también fue posible separar la fabricación del montaje y la reparación, un ejemplo de división del trabajo . Esto significaba que las tres funciones podían ser llevadas a cabo por mano de obra semicalificada: la fabricación en fábricas más pequeñas en la cadena de suministro, el montaje en una línea de montaje en una fábrica principal y la reparación en pequeños talleres especializados o en el campo. El resultado es que se podían fabricar más cosas, a menor precio y con mayor calidad, y esas cosas también se podían distribuir más y duraban más, porque las reparaciones también eran más fáciles y baratas. En el caso de cada función, el sistema de piezas intercambiables normalmente implicaba sustituir maquinaria especializada para reemplazar las herramientas manuales.

La intercambiabilidad de piezas se logró finalmente mediante la combinación de una serie de innovaciones y mejoras en las operaciones de mecanizado y las máquinas herramienta , que se desarrollaron principalmente para fabricar maquinaria textil. Estas innovaciones incluyeron la invención de nuevas máquinas herramienta y plantillas (en ambos casos, para guiar la herramienta de corte ), accesorios para mantener la pieza de trabajo en la posición adecuada y bloques y calibres para verificar la precisión de las piezas terminadas. ^[2]

El fabricante inglés de máquinas herramienta Joseph Whitworth fue designado comisario británico para la Exposición Internacional de Nueva York. Acompañado por otro comisario británico, viajó por varios estados visitando a varios fabricantes y, como resultado, publicó un informe muy influyente sobre la industria manufacturera estadounidense, del que se citan sus palabras:

Las clases trabajadoras son comparativamente pocas en número, pero esto se ve contrarrestado por, y de hecho puede ser una de las causas, el afán con el que recurren al uso de maquinaria en casi todos los sectores de la industria. Dondequiera que pueda aplicarse como sustituto del trabajo manual, se recurre a ella de forma universal y voluntaria... Es esta condición del mercado laboral y este ávido recurso a la maquinaria dondequiera que pueda aplicarse, bajo la guía de una educación e inteligencia superiores, a lo que se debe la notable prosperidad de los Estados Unidos. ^[3]

—Joseph  Whitworth, 1854

El sistema estadounidense contribuyó a las ganancias de eficiencia a través de la división del trabajo. La división del trabajo ayudó a la transición de la manufactura desde los pequeños talleres de artesanos a las primeras fábricas. Las pruebas clave que respaldan las ganancias de eficiencia incluyen el aumento del tamaño de las empresas, la evidencia de los rendimientos a escala y un aumento de la mano de obra no especializada. La necesidad de que las empresas capacitaran a personas sin educación para realizar solo una cosa en la cadena de productividad permitió el uso de mano de obra no especializada. Las mujeres y los niños fueron empleados con mayor frecuencia en las empresas más grandes, especialmente las que producían muebles y ropa. ^{[ cita requerida ]} .

A finales del siglo XVIII, el general francés Jean Baptiste Vaquette de Gribeauval sugirió que los mosquetes podrían fabricarse más rápido y de forma más económica si se hicieran con piezas intercambiables. Este sistema también facilitaría las reparaciones de campo en condiciones de batalla. Brindó patrocinio a Honoré Blanc , quien intentó implementar el Système Gribeauval , pero nunca tuvo éxito. ^[2] Hasta entonces, bajo el sistema de fábrica británico , se requerían maquinistas expertos para producir piezas a partir de un diseño. Pero por muy hábil que fuera el maquinista, las piezas nunca eran idénticas y cada pieza tenía que fabricarse por separado para que encajara con su contraparte, casi siempre por una persona que producía cada artículo completo de principio a fin.

La producción en masa utilizando piezas intercambiables se logró por primera vez en 1803 por Marc Isambard Brunel en cooperación con Henry Maudslay y Simon Goodrich, bajo la dirección de (con contribuciones de) el general de brigada Sir Samuel Bentham , el Inspector General de Obras Navales en Portsmouth Block Mills en Portsmouth Dockyard , para la Marina Real Británica durante la Guerra Napoleónica. Para 1808, la producción anual había alcanzado los 130.000 bloques de vela . ^{[4] [5] [6] [7] [ página necesaria ] [8] [ página necesaria ] [9] [ página necesaria ] [10] [ página necesaria ] [11] [ página necesaria ] [12] [13]} Este método de trabajo no se impuso en la fabricación general en Gran Bretaña durante muchas décadas, y cuando lo hizo, se importó de Estados Unidos, pasando a conocerse como el Sistema Americano de Manufactura , a pesar de que se originó en Inglaterra.

El sistema Lowell también está relacionado con el sistema estadounidense de esa época. Se centraba en la adquisición, la formación y la provisión de viviendas y otros elementos básicos para la vida de los trabajadores, así como en el uso de máquinas semiautomáticas en un edificio o complejo fabril centralizado.

La idea de Gribeauval llegó a los Estados Unidos por dos vías. En primer lugar, el amigo de Blanc, Thomas Jefferson, la defendió, enviando copias de las memorias de Blanc y documentos que describían su trabajo al secretario de Guerra Henry Knox . En segundo lugar, el oficial de artillería Louis de Tousard (que había servido con Lafayette ) era un entusiasta de las ideas de Gribeauval. Tousard escribió dos documentos influyentes después de la Revolución estadounidense ; uno se utilizó como modelo para West Point y el otro se convirtió en el manual de entrenamiento del oficial. ^[2]

El Departamento de Guerra, que incluía oficiales entrenados en West Point con el manual de Tousard, estableció las armerías en Springfield y Harper's Ferry y les encargó resolver el problema de la intercambiabilidad. La tarea finalmente se logró en la década de 1820. El historiador David A. Hounshell cree que esto fue realizado por el capitán John H. Hall , un contratista interno en Harper's Ferry. ^[2] En una carta fechada en 1822, Hall afirma que había logrado la intercambiabilidad en ese año. ^[14] Pero la historiadora Diana Muir sostiene que es más probable que fuera Simeon North , un contratista de armas de Connecticut que fabricaba armas para el ejército de los EE. UU. North, no Hall, fue el inventor de la crucial fresadora en 1816, y tenía una ventaja sobre Hall en que trabajó estrechamente con la primera industria que produjo en masa máquinas complejas a partir de piezas intercambiables producidas en masa , la industria relojera de Connecticut. ^{[15] [ página necesaria ]} En 1815, la idea de intercambiabilidad estaba bien establecida en el sistema de adquisiciones del gobierno de los EE. UU.; los contratos del Congreso estipulaban esta calidad en los mosquetes, rifles y pistolas pedidos después de esa fecha. ^[16] Se descubrió que la intercambiabilidad de piezas de armas de fuego en las armerías de los EE. UU. había estado en uso durante varios años cuando el Comité de la Comisión Parlamentaria Británica sobre Armas Pequeñas realizó la investigación en 1853. ^[2]

El "método americano" fue reintroducido en el Reino Unido en la década de 1850, cuando Colt ejecutó por encargo revólveres navales en Pimlico , y las huelgas de los fabricantes de armas de Londres y Birmingham durante la guerra hicieron que el Ministerio de Guerra se diera cuenta de la utilidad de poder emplear trabajadores poco cualificados, por lo que se compraron fresadoras y se instalaron en la Royal Small Arms Factory en 1857. ^[17]

Un factor decisivo para la fabricación de piezas metálicas intercambiables fue la invención de varias máquinas herramienta , como el torno de apoyo deslizante, el torno de corte de tornillos, el torno de torreta, la fresadora y la cepilladora de metales. Una de las más importantes y versátiles de estas máquinas herramienta fue el torno de David Wilkinson , por el que recibió un premio de 10.000 dólares del gobierno de los Estados Unidos. ^{[18] [ página necesaria ]}

En general, se atribuye a Eli Whitney la idea y la aplicación práctica, pero ambas atribuciones son incorrectas. Basándose en su reputación como inventor de la desmotadora de algodón , el gobierno de Estados Unidos le dio un contrato en 1798 para producir 10.000 mosquetes en un plazo de dos años. En realidad, se necesitaron ocho años para entregar el pedido, mientras Whitney perfeccionaba y desarrollaba nuevas técnicas y máquinas. En una carta al secretario del Tesoro, Oliver Wolcott, en la que se disculpaba por los retrasos, Whitney escribió:

Uno de mis principales objetivos es formar herramientas de manera que las herramientas mismas den forma a la obra y den a cada parte su justa proporción, lo que, una vez logrado, dará rapidez, uniformidad y exactitud al conjunto... En resumen, las herramientas que contemplo son similares a un grabado en una placa de cobre de la que se pueden tomar un gran número de impresiones, perfectamente iguales. ^{[14] [ página necesaria ]}

Whitney utilizó maquinaria; sin embargo, no hay evidencia de que haya producido ningún tipo nuevo de maquinaria para trabajar metales. ^[14] Después de completar el contrato inicial, Whitney pasó a producir otros 15.000 mosquetes en los dos años siguientes. Whitney nunca expresó ningún interés en la intercambiabilidad hasta 1800, cuando el secretario del Tesoro Wolcott le expuso las memorias de Blanc, ^[2] pero dedicó mucho más tiempo y energía a promover la idea que a desarrollarla.

Para difundir el conocimiento de las técnicas de fabricación, el Departamento de Guerra hizo que los contratistas abrieran sus talleres a otros fabricantes y competidores. Las armerías también compartieron abiertamente las técnicas de fabricación con la industria privada. ^[18] Además, la idea migró de las armerías a la industria, ya que otros fabricantes contrataron a maquinistas formados en el sistema de armería. De este modo, los ingenieros y maquinistas cualificados influyeron en los relojeros y fabricantes de máquinas de coser estadounidenses Wilcox y Gibbs y Wheeler y Wilson, que utilizaban piezas intercambiables antes de 1860. ^{[2] [19]} Entre los últimos en adoptar el sistema intercambiable se encuentran la máquina de coser Singer Corporation (década de 1870), el fabricante de segadoras McCormick Harvesting Machine Company (década de 1870-1880) ^[2] y varios grandes fabricantes de motores de vapor como Corliss (mediados de la década de 1880) ^[20] , así como los fabricantes de locomotoras. La producción a gran escala de bicicletas en la década de 1880 utilizó el sistema intercambiable. ^[2]

La idea también ayudaría a dar lugar a la "Edad de Oro" de la fabricación estadounidense, cuando Ransom E. Olds empezó a producir en serie el automóvil Curved Dash a partir de 1901. Henry Ford no empezó a producir automóviles en serie hasta 1913. Al dominar la intercambiabilidad real en la línea de montaje, la planta de Ford produjo automóviles de modelo estándar. Estas estrategias de producción eficientes permitieron que estos automóviles fueran asequibles para la clase media.

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La idea de las piezas intercambiables y de la línea de montaje independiente no era nueva, aunque se utilizó poco. La idea se desarrolló por primera vez en el este de Asia durante el período de los Estados Combatientes y, más tarde, durante la dinastía Qin , hace más de 2200 años: los gatillos de bronce de las ballestas y los mecanismos de bloqueo se produjeron en masa y se hicieron intercambiables. Venecia, a finales de la Edad Media, tenía barcos que se producían utilizando piezas prefabricadas, líneas de montaje y producción en masa . Al parecer, el Arsenal veneciano producía casi un barco por día, en lo que efectivamente fue la primera fábrica del mundo .

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