Historia y desarrollo
Prehistoria e historia antigua
Los antepasados humanos han fabricado objetos con piedra y otras herramientas desde mucho antes de la aparición del Homo sapiens hace aproximadamente 200.000 años.[5] Los primeros métodos de fabricación de herramientas de piedra"), conocida como la "industria" Olduvayense, se remonta a hace al menos 2,3 millones de años,[6] con las primeras pruebas directas del uso de herramientas que se encuentran en Etiopía en el Gran Valle del Rift, que se remonta a hace 2,5 millones de años.[7] Para fabricar una herramienta de piedra, un "núcleo" de piedra dura con propiedades específicas de descamación (cómo el sílex) fue golpeado con uno percutor "Percutor (talla lítica)"). Esta descamación produjo bordes afilados que se podían utilizar como herramientas, principalmente en forma de picoladora") o rascadora.[8] Estas herramientas ayudaron en gran medida a los primeros humanos en su estilo de vida cazadora-recolectora para formar otras herramientas a partir de materiales más blandos como el hueso y la madera.[9] El Paleolítico medio, hace aproximadamente 300 000 años, se vio la introducción de la técnica de núcleo preparado"), donde se podrían formar rápidamente varias hojas a partir de una piedra de un solo núcleo.[8] La descamación a presión, en que una madera, un hueso o una cornamenta de punzón que se pudo utilizar para dar forma a una piedra muy finamente se desarrolló durante el Paleolítico superior, empezando hace aproximadamente 40 000 años.[10] Durante el Neolítico, las herramientas de piedra") pulcras se fabricaron a partir de varias rocas duras cómo el sílex, jade, jadeíta, y esquisto verde. Los ejes pulcros se utilizaron junto a otras herramientas de piedra, incluidas las puntas, cuchillos y rascadores, así como herramientas fabricadas con materiales orgánicos como la madera, el hueso y el cuerno.[11].
La fundición "Fundición (metalurgia)") del cobre se cree que se originó cuando la tecnología de la cerámica de kilns "Kiln (horno)") permitieron temperaturas bastante altas.[12] La concentración de varios elementos, como por ejemplo el arsénico, aumenta con la profundidad de los depósitos de mineral de cobre y la fundida de estos minerales de bronce arsénico, que se puede endurecer suficientemente para trabajarlos y fabricar herramientas.[12] El bronce es una aleación de cobre con estaño; este último, que se encuentra en relativamente pocos yacimientos en nivel mundial, provocó que pasara mucho tiempo antes de que el bronce real de lata se generalizara. Durante la Edad del Bronce, el bronce supuso un gran avance sobre la piedra como material para fabricar herramientas, tanto por sus propiedades mecánicas como la resistencia y la ductilidad como porque se podía fundir en moldes para fabricar objetos con formas intrincadas. El bronce avanzó significativamente en la tecnología de construcción naval con mejores herramientas y claves de bronce, que sustituyó l antiguo método de enganchar tablas del casco con cordón tejido a través de agujeros agujereados.[13] La Edad del Hierro se define convencionalmente por la fabricación generalizada de armas y herramientas que utilizan hierro y acero en lugar de bronce.[14] La fundición de hierro es más difícil que la fundida de estaño y cobre, puesto que el hierro fundido requiere un trabajo en caliente y solo se puede fundir en hornos especialmente diseñados. No se conoce el lugar y el momento del descubrimiento de la fundición de hierro, en parte por la dificultad de distinguir el metal extraído de minerales que contienen níquel del hierro meteorítico trabajado en caliente.[15].
Durante el crecimiento de las civilizaciones antiguas, muchas tecnologías antiguas resultaron de los adelantos en la fabricación. Diversas de las seis máquinas simples clásicas se inventaron en Mesopotamia.[16] Se ha atribuido a los mesopotámicos la invención de la rueda. El mecanismo del torno "Torno (física)") apareció por primera vez con el torno de alfarero, inventado en la Mesopotamia (actual Irak) durante el V milenio a. C.[17] El papel egipcio hecho de papiros, así como el barro, se produjeron y exportaron en masa en toda la cuenca mediterránea. Las primeras técnicas de construcción utilizadas por los antiguos egipcios hacían uso de ladrillos compuestos principalmente de arcilla, arena, limo y otros minerales.[18].
Medieval y moderno temprano
En la edad medieval se vio un cambio radical en la tasa de nuevos inventos, innovaciones en la manera de gestionar los medios de producción tradicionales y el crecimiento económico. La fabricación de papel, una tecnología china del siglo , se trajo al Oriente Medio cuando un grupo de fabricantes de papel chinos fueron capturados en el siglo .[19] La tecnología de fabricación de papel se extendió en Europa por la conquista omeya de Hispania.[20] En el siglo se estableció una fábrica de papel en Sicilia. En Europa la fibra para fabricar pulpa para fabricar papel se obtuvo a partir de trapos de lino y algodón. Lynn Townsend White Jr. acreditó la rueda giratoria con el aumento de la oferta de trapos, cosa que provocó un papel barato, que fue un factor en el desarrollo de la impresión.[21] Debido al auge de los cañones, el alto horno se hizo un uso generalizado en Francia a mediados de siglo . El alto horno se había utilizado en China desde el siglo a. C..[12][22] La tricotosa de media"), que se inventó en 1598, aumentó el número de tejedores por minuto de 100 a 1000.[23].
Primera y segunda revoluciones industriales
La Revolución industrial fue la transición a nuevos procesos de fabricación en Europa y los Estados Unidos desde 1760 hasta la década de 1830.[24] Esta transición incluyó el paso de métodos de producción manual a máquinas, nuevos procesos de industria química y producción de hierro, el uso creciente de la máquina de vapor y la energía hidráulica, el desarrollo de máquinas herramienta y el ascenso del sistema fabril mecanizado. La Revolución Industrial también provocó un aumento sin precedentes de la tasa de crecimiento demográfico. El textil fue la industria dominante de la Revolución Industrial en términos de ocupación, valor de producción e inversión de capital "Capital (economía)"). La industria textil también fue la primera en utilizar métodos de producción modernos.[25] La industrialización rápida empezó por primera vez en Gran Bretaña, empezando por la hilatura mecanizada en la década de 1780,[26] con altos índices de crecimiento de la producción de hierro y vapor que se produjeron a partir del 1800. La producción textil mecanizada se extendió desde Gran Bretaña hasta la Europa continental y los Estados Unidos a principios del siglo , con importantes centros textiles, de hierro y de carbón emergiendo en Bélgica y los Estados Unidos y más tarde los textiles en Francia.[25].
Se produjo una recesión económica desde finales de la década de 1830 hasta principios de la década de 1840, cuando la adopción de las primeras innovaciones de la Revolución Industrial, como la hilatura y el tejido mecanizados, se retardaron y sus mercados maduraron. Las innovaciones se desarrollaron a finales del periodo, como la adopción creciente de locomotoras, barcos de vapor y, fundición de hierro en caliente") y nuevas tecnologías, como por ejemplo el telégrafo eléctrico, ampliamente introducidas en la década de 1840 y 1850, no eran bastante potentes para impulsar tasas de crecimiento elevadas. El rápido crecimiento económico empezó a producirse a partir del 1870, que surgió de un nuevo grupo de innovaciones en el que se ha denominado la Segunda Revolución Industrial. Estas innovaciones incluyeron nuevos procesos de elaboración del acero, producción en masa y en cadena, sistemas de redes eléctricas, la fabricación a gran escala de máquinas herramienta y el uso de maquinaria cada vez más avanzada en las fábricas de vapor.[25][27][28][29].
Aprovechando las mejoras en la investigación de materiales y bombas de vacío, las lámparas eléctricas se hicieron prácticas para uso general a finales de la década de 1870. Este invento tuvo un efecto profundo en el puesto de trabajo porque las fábricas ahora podían tener trabajadores del segundo y tercer turno.[30] La producción de calzado se mecanizó a mediados de siglo .[31] La producción masiva de máquinas de coser y maquinaria agrícola como los segadores se produjeron a mediados de siglo .[32] Las bicicletas se produjeron en serie a partir de la década de 1880.[32] Las fábricas de vapor se generalizaron, a pesar de que la conversión del agua a vapor se produjo en Inglaterra antes de que en los EE. UU..[33].
Manufactura moderna
La electrificación de fábricas, que habían empezado gradualmente a la década de 1890 después de la introducción del práctico motor CC y CA, fue más rápido entre 1900 y 1930, ayudado por el establecimiento de servicios eléctricos con estaciones centrales y la bajada de los precios de la electricidad entre 1914 y 1917.[34] Los motores eléctricos permitían una mayor flexibilidad en la fabricación y requerían menos mantenimiento que los ejes y las correas de la línea. Muchas fábricas experimentaron un aumento del 30 % en la producción solo en pasar a motores eléctricos. La electrificación permitió la producción masiva moderna y el mayor impacto de la producción masiva temprana se produjo en la fabricación de productos cotidianos, como por ejemplo Ball Brothers") Glass Manufacturing Company, que electrificaron su planta de terrinas en Muncie, Indiana "Muncie (Indiana)"), EE. UU. hacia el 1900. El nuevo proceso automatizado utilizaba máquinas de soplado de vidrio para sustituir 210 sopletes y ayudantes de vidrio artesanos. Se usaba un pequeño camión eléctrico para manipular 150 docenas de botellas a la vez, donde anteriormente un camión traía 6 docenas. Los mezcladores eléctricos sustituyeron los hombres que a través de palas manipulaban arena y otros ingredientes que se introducían al horno de vidrio. Una grúa aérea eléctrica sustituyó 36 jornaleros para mover cargas pesadas en toda la fábrica.[35].
La producción masiva se popularizó a finales de la década de 1910 y de 1920 por la Ford Motor Company de Henry Ford,[36] que introdujo los motores eléctricos en la entonces conocida técnica de producción en cadena o secuencial. Ford también compró o diseñó y construyó máquinas herramienta y accesorios para usos especiales, como por ejemplo ejes múltiplos de prensas de taladro que podría perforar todos los agujeros de un lado de un bloque de motor en una operación y un cabezal múltiple de fresadora que podrían mecanizar simultáneamente 15 bloques de motor sujetados en un solo dispositivo. Todas estas máquinas herramienta se disponían sistemáticamente en el flujo de producción y algunas tenían carros especiales para hacer rodar componentes pesados en posición de mecanizado. La producción del Ford Model T utilizaba 32 000 máquinas herramienta.[37].
La producción ajustada (también conocida como fabricación justo-in-time), que es un método de producción dirigido principalmente a reducir los tiempos dentro del sistema de producción, así como los tiempos de respuesta de los proveedores y de los clientes, se desarrolló en Toyota en el Japón de los años treinta.[38][39] Fue introducido en Australia en los cincuenta por la British Motor Corporation (Australia) de la planta de Victoria Park en Sídney, desde donde la idea migró más tarde a Toyota.[40] Las noticias se extendieron en los países occidentales desde Japón en 1977 en dos artículos en inglés: uno hacía referencia a la metodología como el "sistema Ohno", por Taiichi Ohno, quien fue fundamental en su desarrollo dentro de Toyota.[41] El otro artículo, publicado por autores de Toyota en una revista internacional, proporcionaba detalles adicionales.[42] Finalmente, aquella publicidad y otras se tradujeron en implementaciones, empezando en 1980 y después multiplicándose rápidamente en toda la industria de los Estados Unidos y otros países.[43].