História e desenvolvimento
Pré-história e história antiga
Os ancestrais humanos fabricam objetos de pedra e outras ferramentas desde muito antes do surgimento do Homo sapiens, aproximadamente 200.000 anos atrás.[5] Os primeiros métodos de fabricação de ferramentas de pedra, conhecidos como "indústria" de Oldowan, datam de pelo menos 2,3 milhões de anos atrás,[6] com a primeira evidência direta do uso de ferramentas encontrada na Etiópia, no Grande Vale do Rift, datando de 2,5 milhões de anos atrás. milhões de anos atrás.[7] Para fazer uma ferramenta de pedra, um "núcleo" de pedra dura com propriedades específicas de descamação (como pederneira) foi golpeado com um martelo (escultura em pedra). Essa descamação produziu bordas afiadas que poderiam ser usadas como ferramentas, principalmente na forma de uma picareta ou raspador.[8] Essas ferramentas ajudaram muito os primeiros humanos em seu estilo de vida de caçadores-coletores a formar outras ferramentas. de materiais mais macios, como osso e madeira.[9] O Paleolítico Médio, há aproximadamente 300.000 anos, viu a introdução da técnica de núcleo preparado), onde várias folhas podiam ser rapidamente formadas a partir de uma única pedra de núcleo.[8] A descamação por pressão, na qual um punção de madeira, osso ou chifre poderia ser usado para moldar uma pedra muito finamente, foi desenvolvida durante o Paleolítico Superior, começando há cerca de 40.000 anos. Durante o Neolítico, ferramentas de pedra elegantes eram feitas de várias rochas duras, como pederneira, jade, jadeíta e xisto verde. Machados elegantes eram usados junto com outras ferramentas de pedra, incluindo pontas, facas e raspadores, bem como ferramentas feitas de materiais orgânicos, como madeira, osso e chifre.[11].
Acredita-se que a fundição de cobre tenha se originado quando a tecnologia do forno de cerâmica permitia temperaturas bastante altas. A concentração de vários elementos, como o arsênico, aumenta com a profundidade dos depósitos de minério de cobre e com a fusão desses minérios de bronze arsênico, que podem ser endurecidos o suficiente para serem trabalhados e transformados em ferramentas. O bronze é uma liga de cobre com estanho; Este último, que é encontrado em relativamente poucos locais em todo o mundo, fez com que demorasse muito até que o verdadeiro bronze de estanho se espalhasse. Durante a Idade do Bronze, o bronze representou um grande avanço em relação à pedra como material para a fabricação de ferramentas, tanto por suas propriedades mecânicas como resistência e ductilidade, quanto porque podia ser fundido em moldes para fazer objetos com formas complexas. O bronze avançou significativamente a tecnologia de construção naval com melhores ferramentas e chaves de bronze, que substituíram o antigo método de enganchar as pranchas do casco com corda tecida através de orifícios perfurados. Pode ser derretido em fornos especialmente projetados. O local e a hora da descoberta da fundição de ferro não são conhecidos, em parte devido à dificuldade de distinguir o metal extraído de minérios contendo níquel do ferro meteorítico trabalhado a quente.
Durante o crescimento das civilizações antigas, muitas tecnologias antigas resultaram de avanços na fabricação. Várias das seis máquinas simples clássicas foram inventadas na Mesopotâmia.[16] A invenção da roda foi atribuída aos mesopotâmicos. O mecanismo de roda "Roda (física)") apareceu pela primeira vez com a roda de oleiro, inventada na Mesopotâmia (atual Iraque) durante o 5º milênio aC. C.[17] O papel egípcio feito de papiro, assim como a argila, foi produzido em massa e exportado para toda a bacia do Mediterrâneo. As primeiras técnicas de construção utilizadas pelos antigos egípcios utilizavam tijolos compostos principalmente de argila, areia, silte e outros minerais.[18].
Medieval e início da modernidade
A era medieval assistiu a uma mudança radical no ritmo de novas invenções, a inovações na forma como os meios de produção tradicionais eram geridos e ao crescimento económico. A fabricação de papel, uma tecnologia chinesa do século XIX, foi trazida para o Oriente Médio quando um grupo de fabricantes de papel chineses foi capturado no século XIX. A tecnologia de fabricação de papel foi difundida na Europa pela conquista omíada da Hispânia. No século 19, uma fábrica de papel foi fundada na Sicília. Na Europa, a fibra para fazer celulose para fazer papel era obtida a partir de trapos de linho e algodão. Lynn Townsend White Jr. atribuiu à roca o aumento da oferta de trapos, o que levou ao papel barato, o que foi um fator no desenvolvimento da impressão. Devido ao surgimento dos canhões, o alto-forno passou a ser amplamente utilizado na França em meados do século. O alto-forno era usado na China desde o século AC. C..[12][22] A máquina de tricotar meias), inventada em 1598, aumentou o número de tecelões por minuto de 100 para 1000.[23].
Primeira e segunda revoluções industriais
A Revolução Industrial foi a transição para novos processos de produção na Europa e nos Estados Unidos de 1760 a 1830.[24] Esta transição incluiu a mudança de métodos de produção manuais para métodos de produção mecanizados, novos processos da indústria química e produção de ferro, o uso crescente da máquina a vapor e da energia hidráulica, o desenvolvimento de máquinas-ferramentas e a ascensão do sistema fabril mecanizado. A Revolução Industrial também causou um aumento sem precedentes na taxa de crescimento populacional. Os têxteis foram a indústria dominante da Revolução Industrial em termos de emprego, valor de produção e investimento de capital "Capital (economia)"). A indústria têxtil também foi a primeira a utilizar métodos de produção modernos.[25] A rápida industrialização começou na Grã-Bretanha, começando com a fiação mecanizada na década de 1780,[26] com altas taxas de crescimento na produção de ferro e vapor ocorrendo a partir de 1800. A produção têxtil mecanizada espalhou-se da Grã-Bretanha para a Europa continental e os Estados Unidos na virada do século, com grandes centros têxteis, de ferro e de carvão. surgindo na Bélgica e nos Estados Unidos e mais tarde têxteis na França.[25].
Ocorreu uma recessão económica entre o final da década de 1830 e o início da década de 1840, à medida que a adopção das primeiras inovações da Revolução Industrial, como a fiação e a tecelagem mecanizadas, abrandou e os seus mercados amadureceram. As inovações desenvolvidas no final do período, tais como a crescente adopção de locomotivas, navios a vapor e fundição de ferro quente, e novas tecnologias, como o telégrafo eléctrico, amplamente introduzido nas décadas de 1840 e 1850, não foram suficientemente poderosas para impulsionar elevadas taxas de crescimento. O rápido crescimento económico começou a ocorrer na década de 1870, que emergiu de um novo grupo de inovações denominado Segunda Revolução Industrial. Essas inovações incluíram novos processos de fabricação de aço, produção em massa e em cadeia, sistemas de rede elétrica, a fabricação em larga escala de máquinas-ferramentas e o uso de máquinas cada vez mais avançadas em fábricas de vapor.[25][27][28][29].
Aproveitando as melhorias na pesquisa de materiais e nas bombas de vácuo, as lâmpadas elétricas tornaram-se práticas para uso geral no final da década de 1870. Esta invenção teve um efeito profundo no local de trabalho porque as fábricas podiam agora contratar trabalhadores de segundo e terceiro turnos.[30] A produção de calçados tornou-se mecanizada em meados do século.[31] A produção em massa de máquinas de costura e máquinas agrícolas, como ceifeiras, ocorreu em meados do século.[32] As bicicletas foram produzidas em massa a partir da década de 1880.[32] As fábricas de vapor tornaram-se generalizadas, embora a conversão de água em vapor tenha ocorrido na Inglaterra antes de ocorrer nos EUA.[33]
Fabricação moderna
A electrificação das fábricas, que começou gradualmente na década de 1890 após a introdução do prático motor DC e AC, acelerou entre 1900 e 1930, auxiliada pelo estabelecimento de serviços eléctricos com estações centrais e pelo declínio dos preços da electricidade entre 1914 e 1917.[34] Os motores elétricos permitiam maior flexibilidade na fabricação e exigiam menos manutenção do que eixos e correias de linha. Muitas fábricas experimentaram um aumento de 30% na produção apenas com a mudança para motores elétricos. A eletrificação permitiu a produção em massa moderna, e o maior impacto da produção em massa inicial foi na fabricação de produtos de uso diário, como a Ball Brothers Glass Manufacturing Company, que eletrificou sua fábrica de terrinas em Muncie, Indiana, EUA, por volta de 1900. O novo processo automatizado utilizou máquinas sopradoras de vidro para substituir 210 maçaricos e assistentes artesanais de vidro. Um pequeno caminhão elétrico foi usado para movimentar 150 dúzias de garrafas. por vez, onde antes um caminhão trazia 6 dúzias. As misturadoras substituíram os homens que, com a ajuda de pás, manuseavam a areia e outros ingredientes que eram introduzidos no forno de vidro. Uma ponte rolante elétrica substituiu 36 trabalhadores para movimentar cargas pesadas em toda a fábrica.[35].
A produção em massa foi popularizada no final dos anos 1910 e 1920 pela Ford Motor Company de Henry Ford,[36] que introduziu motores elétricos na então conhecida técnica de produção sequencial. A Ford também comprou ou projetou e construiu máquinas-ferramentas e acessórios para usos especiais, como furadeiras de fuso múltiplo que podiam fazer todos os furos em um lado de um bloco de motor em uma operação e um cabeçote de fresagem múltiplo que poderia usinar simultaneamente 15 blocos de motor presos em um único acessório. Todas essas máquinas-ferramentas foram organizadas sistematicamente no fluxo de produção e algumas possuíam carros especiais para rolar componentes pesados até a posição de usinagem. A produção do Ford Modelo T utilizou 32.000 máquinas-ferramentas.[37].
A manufatura enxuta (também conhecida como manufatura just-in-time), que é um método de produção que visa principalmente reduzir os tempos dentro do sistema de produção, bem como os tempos de resposta do fornecedor e do cliente, foi desenvolvida na Toyota no Japão na década de 1930. Foi introduzida na Austrália na década de 1950 pela fábrica da British Motor Corporation (Austrália) Victoria Park em Sydney, de onde a ideia mais tarde migrou para a Toyota. 1977 em dois artigos em inglês: um referia-se à metodologia como "sistema Ohno", de Taiichi Ohno, que foi fundamental para o seu desenvolvimento dentro da Toyota. países.[43].