Производство: от ручного труда к современным технологиям.

Введение

Промышленная деятельность, производящая товары для продажи с использованием труда и машин – функциональный избирательный округ в Гонконге.

Производство – это создание или выработка товаров с помощью оборудования, труда, машин, инструментов, химической или биологической обработки или формулировки. Оно является сутью вторичного сектора экономики. Ненадежный источник: дата=март 2023. Термин может относиться к широкому спектру человеческой деятельности, от ручного труда до высоких технологий, но чаще всего применяется к промышленному производству, в котором сырье из первичного сектора преобразуется в готовую продукцию в больших масштабах. Такая продукция может продаваться другим производителям для изготовления более сложных изделий (например, самолетов, бытовой техники, мебели, спортивного инвентаря или автомобилей) или распространяться через третичный сектор конечным пользователям и потребителям (обычно через оптовиков, которые, в свою очередь, продают их розничным торговцам, а те – индивидуальным покупателям). Производственная инженерия – это область техники, занимающаяся разработкой и оптимизацией производственного процесса, то есть этапов, посредством которых сырье превращается в конечный продукт. Производственный процесс начинается с проектирования продукта и определения спецификаций материалов. Затем эти материалы модифицируются в процессе производства для получения желаемого продукта. Современное производство охватывает все промежуточные этапы, связанные с производством и интеграцией компонентов продукта. В некоторых отраслях, таких как производство полупроводников и стали, вместо этого используется термин «изготовление». Производственный сектор тесно связан с инженерным делом и промышленным дизайном.

Этимология

Современное английское слово manufacture, вероятно, происходит от среднефранцузского manufacture («процесс производства»), которое, в свою очередь, восходит к классическому латинскому manū («рука») и среднефранцузскому facture («изготовление»). В качестве альтернативы, английское слово могло быть образовано независимо от более раннего английского manufacture («изготовленное руками») и fracture. Первое зафиксированное употребление этого слова в английском языке относится к середине XVI века и обозначало изготовление изделий вручную.

Доистория и древняя история

Предки человека изготавливали предметы, используя камень и другие инструменты задолго до появления Homo sapiens около 200 000 лет назад. Самые ранние методы изготовления каменных орудий, известные как олдувайская «культура», датируются, по крайней мере, 2,3 миллиона лет назад, а самые ранние прямые свидетельства использования орудий, найденные в Эфиопии в Великой рифтовой долине, датируются 2,5 миллиона лет назад. Для изготовления каменного орудия «ядро» из твердого камня с определенными свойствами скола (например, кремень) поражали камнем-молотком. В результате скола получались острые края, которые можно было использовать в качестве орудий, в основном в виде рубил или скребков. Эти орудия значительно помогали ранним людям в их образе жизни охотников-собирателей при создании других орудий из более мягких материалов, таких как кость и дерево. В среднем палеолите, примерно 300 000 лет назад, появилась техника подготовки ядра, позволявшая быстро изготавливать несколько лезвий из одного каменного ядра. В период неолита отполированные каменные орудия изготавливались из различных твердых пород, таких как кремень, нефрит, жадеит и зелёный камень. Полированные топоры использовались наряду с другими каменными орудиями, включая метательные снаряды, ножи и скребки, а также орудия, изготовленные из органических материалов, таких как дерево, кость и рог. Считается, что выплавка меди возникла, когда технология обжига керамики позволила достичь достаточно высоких температур. Концентрация различных элементов, таких как мышьяк, увеличивается с глубиной в медных рудных месторождениях, а выплавка этих руд даёт мышьяковистую бронзу, которую можно достаточно упрочнить для изготовления орудий. Железный век традиционно определяется широким распространением изготовления оружия и орудий из железа и стали, а не из бронзы. Выплавка железа сложнее, чем выплавка олова и меди, поскольку полученное железо требует горячей ковки и может быть расплавлено только в специально спроектированных печах. Место и время открытия выплавки железа неизвестны, отчасти из-за сложности отличия металла, извлеченного из никелевых руд, от кованого метеоритного железа. В период роста древних цивилизаций многие древние технологии были результатом прогресса в производстве. Несколько из шести классических простых машин были изобретены в Месопотамии. Месопотамии приписывают изобретение колеса. Механизм колеса и оси впервые появился с гончарным кругом, изобретенным в Месопотамии (современный Ирак) в течение 5-го тысячелетия до нашей эры. Египетская бумага из папируса, а также керамика производились массово и экспортировались по всему Средиземноморскому бассейну. Ранние строительные методы, использовавшиеся древними египтянами, использовали кирпичи, состоящие в основном из глины, песка, ила и других минералов.

Human ancestors manufactured objects using stone and other tools long before the emergence of Homo sapiens about 200,000 years ago. The earliest methods of stone tool making, known as the Oldowan "industry", date back to at least 2.3 million years ago, with the earliest direct evidence of tool usage found in Ethiopia within the Great Rift Valley, dating back to 2.5 million years ago. To manufacture a stone tool, a "core" of hard stone with specific flaking properties (such as flint) was struck with a hammerstone. This flaking produced sharp edges that could be used as tools, primarily in the form of choppers or scrapers. These tools greatly aided the early humans in their hunter gatherer lifestyle to form other tools out of softer materials such as bone and wood. The Middle Paleolithic, approximately 300,000 years ago, saw the introduction of the prepared core technique, where multiple blades could be rapidly formed from a single core stone. During the Neolithic period, polished stone tools were manufactured from a variety of hard rocks such as flint, jade, jadeite, and greenstone. The polished axes were used alongside other stone tools including projectiles, knives, and scrapers, as well as tools manufactured from organic materials such as wood, bone, and antler. Copper smelting is believed to have originated when the technology of pottery kiln allowed sufficiently high temperatures. The concentration of various elements such as arsenic increase with depth in copper ore deposits and smelting of these ores yields arsenical bronze, which can be sufficiently work hardened to be suitable for manufacturing tools. The Iron Age is conventionally defined by the widespread manufacturing of weapons and tools using iron and steel rather than bronze. Iron smelting is more difficult than tin and copper smelting because smelted iron requires hot working and can be melted only in specially designed furnaces. The place and time for the discovery of iron smelting is not known, partly because of the difficulty of distinguishing metal extracted from nickel containing ores from hot worked meteoritic iron. During the growth of the ancient civilizations, many ancient technologies resulted from advances in manufacturing. Several of the six classic simple machines were invented in Mesopotamia. Mesopotamians have been credited with the invention of the wheel. The wheel and axle mechanism first appeared with the potter's wheel, invented in Mesopotamia (modern Iraq) during the 5th millennium BC. Egyptian paper made from papyrus, as well as pottery, were mass produced and exported throughout the Mediterranean basin. Early construction techniques used by the Ancient Egyptians made use of bricks composed mainly of clay, sand, silt, and other minerals.

Средневековье и раннее новое время

В Средние века произошли новые изобретения, внедрение инноваций в управление традиционными способами производства и экономический рост. Технология изготовления бумаги, возникшая в Китае во II веке, была завезена на Ближний Восток, когда в VIII веке группа китайских мастеров по изготовлению бумаги попала в плен. Технология производства бумаги распространилась в Европу в результате завоевания Испании Омейядами. В XII веке на Сицилии была основана бумажная фабрика. В Европе для производства бумажной массы использовали волокна из льняных и хлопчатобумажных тряпок. Линн Таунсенд Уайт-младший считал, что прядильное колесо увеличило количество тряпок, что привело к удешевлению бумаги и стало одним из факторов развития книгопечатания. Благодаря литью пушек, доменные печи получили широкое распространение во Франции в середине XV века. В Китае доменные печи использовались с IV века до нашей эры.

Первая и Вторая промышленные революции

Промышленная революция была переходом к новым производственным процессам в Европе и Соединенных Штатах с 1760 по 1830-е годы. Этот переход включал в себя замену ручного труда машинным, внедрение новых химических производств и процессов обработки железа, расширение использования паровой и водной энергии, развитие станкостроения и возникновение механизированной фабричной системы. Промышленная революция также привела к беспрецедентному росту численности населения. Текстильная промышленность была доминирующей отраслью Промышленной революции с точки зрения занятости, объема производства и вложенного капитала. Именно текстильная промышленность первой начала использовать современные методы производства. Быстрая индустриализация началась в Великобритании, с механизированного прядения в 1780-х годах, а после 1800 года наблюдался значительный рост производства пара и железа. В начале XIX века механизированное производство текстиля распространилось из Великобритании в континентальную Европу и Соединенные Штаты, и важные центры текстильной, угольной и металлургической промышленности возникли в Бельгии и Соединенных Штатах, а позднее – во Франции. Благодаря усовершенствованиям вакуумных насосов и исследованиям материалов, лампы накаливания стали пригодными для широкого использования в конце 1870-х годов. Это изобретение оказало глубокое влияние на условия труда, поскольку фабрики теперь могли работать в две и даже три смены. Механизация производства обуви произошла в середине XIX века. Массовое производство швейных машин и сельскохозяйственной техники, такой как жатки, началось в середине и конце XIX века. Массовое производство велосипедов стартовало в 1880-х годах.

Современное производство

Электрификация заводов, которая началась постепенно в 1890-х годах после внедрения практичного двигателя постоянного тока и двигателя переменного тока, происходила наиболее быстро в период с 1900 по 1930 год. Этому способствовало создание электроэнергетических компаний с централизованными станциями и снижение цен на электроэнергию с 1914 по 1917 год. Электродвигатели обеспечивали большую гибкость в производстве и требовали меньше обслуживания, чем приводные валы и ремни. На многих заводах наблюдалось увеличение объемов производства на 30% благодаря все более широкому переходу на электродвигатели. Электрификация сделала возможным современное массовое производство, и наибольшее влияние раннего массового производства оказало на производство повседневных товаров, таких как на компании Ball Brothers Glass Manufacturing Company, которая электрифицировала свой завод по производству стеклянных банок в городе Манси, штат Индиана, США, примерно в 1900 году. В новом автоматизированном процессе стеклодувные машины заменили 210 мастеров-стеклодувов и их помощников. Небольшой электрический грузовик теперь мог перевозить 150 дюжин бутылок за один раз, в то время как ранее использовавшиеся ручные тележки могли перевозить только 6 дюжин бутылок за один раз. Электрические смесители заменили рабочих с лопатами, которые загружали песок и другие ингредиенты в стеклянную печь. Электрический мостовой кран заменил 36 подсобных рабочих, занимавшихся перемещением тяжелых грузов по заводу. Массовое производство получило широкое распространение в конце 1910-х и 1920-х годах благодаря компании Ford Motor Company Генри Форда, которая внедрила электродвигатели в хорошо известную на тот момент технологию последовательного или поточного производства. Ford также закупал или проектировал и строил специальные станки и приспособления, такие как многошпиндельные сверлильные прессы, которые могли просверлить все отверстия с одной стороны блока двигателя за одну операцию, и многоголовочные фрезерные станки, которые могли одновременно обрабатывать 15 блоков двигателя, закрепленных на одном приспособлении. Все эти станки были систематически расположены в производственном потоке, а некоторые имели специальные тележки для перемещения тяжелых деталей к местам обработки. Для производства Ford Model T использовалось 32 000 станков. Бережливое производство, также известное как производство «точно в срок», было разработано в Японии в 1930-х годах. Это метод производства, направленный прежде всего на сокращение времени внутри производственной системы, а также времени реакции со стороны поставщиков и потребителей. В 1950-х годах оно было внедрено в Австралии компанией British Motor Corporation (Australia) на ее заводе Victoria Park в Сиднее, откуда эта идея позже перешла в Toyota. В 1977 году из Японии в западные страны распространились новости, опубликованные в двух статьях на английском языке: в одной методология называлась «системой Оно» в честь Тайити Оно, который сыграл ключевую роль в ее разработке в Toyota. В другой статье, написанной авторами Toyota в международном журнале, были представлены дополнительные сведения. В конечном итоге эти и другие публикации были реализованы на практике, начиная с 1980 года, и затем быстро распространились по всей отрасли в Соединенных Штатах и других странах.

Electrification of factories, which had begun gradually in the 1890s after the introduction of the practical DC motor and the AC motor, was fastest between 1900 and 1930. This was aided by the establishment of electric utilities with central stations and the lowering of electricity prices from 1914 to 1917. Electric motors allowed more flexibility in manufacturing and required less maintenance than line shafts and belts. Many factories witnessed a 30% increase in output owing to the increasing shift to electric motors. Electrification enabled modern mass production, and the biggest impact of early mass production was in the manufacturing of everyday items, such as at the Ball Brothers Glass Manufacturing Company, which electrified its mason jar plant in Muncie, Indiana, U. S. around 1900. The new automated process used glass blowing machines to replace 210 craftsman glass blowers and helpers. A small electric truck was now used to handle 150 dozen bottles at a time whereas previously used hand trucks could only carry 6 dozen bottles at a time. Electric mixers replaced men with shovels handling sand and other ingredients that were fed into the glass furnace. An electric overhead crane replaced 36 day laborers for moving heavy loads across the factory. Mass production was popularized in the late 1910s and 1920s by Henry Ford's Ford Motor Company, which introduced electric motors to the then well known technique of chain or sequential production. Ford also bought or designed and built special purpose machine tools and fixtures such as multiple spindle drill presses that could drill every hole on one side of an engine block in one operation and a multiple head milling machine that could simultaneously machine 15 engine blocks held on a single fixture. All of these machine tools were arranged systematically in the production flow and some had special carriages for rolling heavy items into machining positions. Production of the Ford Model T used 32,000 machine tools. Lean manufacturing, also known as just in time manufacturing, was developed in Japan in the 1930s. It is a production method aimed primarily at reducing times within the production system as well as response times from suppliers and to customers. It was introduced in Australia in the 1950s by the British Motor Corporation (Australia) at its Victoria Park plant in Sydney, from where the idea later migrated to Toyota. News spread to western countries from Japan in 1977 in two English language articles: one referred to the methodology as the "Ohno system", after Taiichi Ohno, who was instrumental in its development within Toyota. The other article, by Toyota authors in an international journal, provided additional details. Finally, those and other publicity were translated into implementations, beginning in 1980 and then quickly multiplying throughout the industry in the United States and other countries.

Стратегия производства

Согласно "традиционному" представлению о производственной стратегии, существует пять ключевых аспектов, по которым оценивается эффективность производства: стоимость, качество, надежность, гибкость и инновационность. В отношении эффективности производства Уикхэм Скиннер, которого называют "отцом производственной стратегии", использовал концепцию "фокуса", подразумевая, что компания не может достичь наивысшего уровня по всем пяти аспектам и, следовательно, должна выбрать один или два конкурентных приоритета. Эта точка зрения привела к теории "компромиссов" в производственной стратегии. Подобным образом, Элизабет Хаас в 1987 году писала о создании ценности для клиентов в производстве с точки зрения "более низких цен, большей скорости обслуживания или более высокого качества". Теория "компромиссов" впоследствии подвергалась обсуждению и ставилась под сомнение.

Специалист по производству Терри Хилл отметил, что производство часто рассматривается как менее "стратегически" важная бизнес-функция, чем, например, маркетинг и финансы, и что руководители производства "присоединились" к обсуждению бизнес-стратегии относительно поздно, из-за чего их вклад носит преимущественно реактивный характер.

Экономика обрабатывающей промышленности

Новые технологии открыли новые возможности для роста в передовом производстве и создания рабочих мест, например, в производственном поясе Соединенных Штатов. Производство обеспечивает важную материально-техническую поддержку национальной инфраструктуры и национальной обороны. С другой стороны, большинство производственных процессов сопряжены со значительными социальными и экологическими издержками. Например, затраты на ликвидацию опасных отходов могут превысить выгоды от продукта, который их порождает. Опасные материалы могут подвергать работников риску для здоровья. Эти издержки хорошо известны, и прилагаются усилия для их снижения за счет повышения эффективности, сокращения отходов, использования промышленного симбиоза и отказа от вредных химических веществ. Отрицательные издержки производства также можно регулировать законодательно. Развитые страны регулируют производственную деятельность трудовым и природоохранным законодательством. Во всем мире производители могут подпадать под действие нормативных требований и налогов на загрязнение, чтобы компенсировать экологические издержки производства. Профсоюзы и цеховые гильдии исторически играли важную роль в переговорах о правах и заработной плате работников. Экологические нормы и защита трудовых прав, доступные в развитых странах, могут быть недоступны в странах третьего мира. Деликтное право и ответственность за качество продукции налагают дополнительные издержки на производство. Это важные факторы в продолжающемся процессе, происходящем на протяжении последних десятилетий, перевода производственных предприятий в экономики "развивающегося мира", где производственные затраты значительно ниже, чем в экономиках "развитого мира".

Финансы

С финансовой точки зрения, основная цель производственной отрасли – достижение экономии затрат на единицу продукции, что, в свою очередь, ведет к снижению цен на продукцию для конечных потребителей. Недостоверный источник: дата=январь 2024. Именно благодаря этому относительному снижению затрат по отношению к рынку производственные компании обеспечивают свою прибыльность.

Безопасность

Производственная отрасль сталкивается с уникальными проблемами в области охраны здоровья и безопасности, и Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH) признал её приоритетным сектором промышленности в рамках Национальной программы исследований в области охраны труда (NORA) для выявления и разработки стратегий вмешательства в отношении вопросов охраны здоровья и безопасности на рабочем месте.

Основные страны-производители

По данным Организации Объединенных Наций по промышленному развитию (ЮНИДО), Китай является крупнейшим производителем в мире по объему производства в 2019 году, обеспечивая 28,7% от общего мирового объема производства, далее следуют Соединенные Штаты, Япония, Германия и Индия. ЮНИДО также публикует Индекс конкурентоспособности промышленного производства (CIP), который оценивает конкурентоспособность производственного сектора различных стран. Индекс CIP объединяет валовой объем промышленного производства страны с другими факторами, такими как уровень развития высоких технологий и влияние страны на мировую экономику. Германия заняла первое место в Индексе CIP за 2020 год, за ней следуют Китай, Южная Корея, Соединенные Штаты и Япония.