米勒生于 1833 年,起初在新泽西一家工厂里当学徒,也是典型的工匠。米勒自己制造机床,曾在 1850 年代卖过一些小型的马达车床给胜家公司,但彼时他毫无可互换零件的制造经验。
1861 年,学徒出师的米勒去了玛哈坦火器公司(ManhattanFirearms Company)工作,该公司当时使用柯尔特的方法年产 6000 支枪,这使米勒接触到了美国体系。米勒到了胜家公司后,就将他在玛哈坦火器公司学到的制造方法移植了过来。
事实上,胜家公司购于 1863 年的最早的 10 台铣床就是玛哈坦火器公司制造的。在米勒的主持下,胜家公司以兵工厂的标准进行改革。但比起依赖良好的测量仪器来,米勒更倾向于引入专业化的自动与半自动机床。
1880 年至 1882 年间的某个时候,胜家公司首次用不必在软化状态下手工装配的可互换零件来制造缝纫机,用相同的序列号标记全部主要零件,并以相匹配的数目硬化和重新装配零件。
到1890 年时,胜家公司更新了它的机床、夹具、固定装置和测量制度,基本建立了美国体系。但当时也有人指出,胜家公司“通过雇很多便宜的工人用靠不住的手来完成零件组装,对欧洲制造方式进行了妥协”。不管怎么说,胜家公司实现了制造方式的变革,而厥功甚伟的米勒直到 1907 年才以 74 岁高龄从胜家公司退休。(50)胜家公司的案例再次表明关键性工匠对于美国体系发展的重要性,但美国体系的发展也是对工匠制造传统的否定。
除了缝纫机工业外,美国体系还在农业机械工业里得到了扩展。在19 世纪美国的农机工业里,领军企业之一是麦考密克(McCormick)公司。由于产品型号太多,该公司面临较大的成本压力。
例如,1849 年,麦考密克公司制造 1 台机器的成本平均为 55 美元。由于公司每年花了大量的时间与精力去完善新型农机产品,它往往赶不及满足所有的市场需求。结果,公司的年产量低于其生产能力,代理商和农民对其表现不抱幻想。由于产品型号过多,当客户需要更换一个零件时,不得不告诉公司具体是哪一个零件,并告诉公司其所购机器是哪一年制造的。直到麦考密克公司于 1880 年代建立起全面的测量体系之前,购买公司产品的农民都得自己承担将新的铸铁或锻铁零件装进农机的责任。代理商则通常要保证一大堆零件库存以避免工厂送货太迟。这种市场压力下的麦考密克公司在生产上主要依靠传统铁匠。(51)与缝纫机企业一样,巨大的市场需求量对麦考密克公司产生了巨大的供给压力。图3为麦考密克公司 1841~1885 年的农机总产量。
图3麦考密克公司的农机总产量(1841—1885 年)
资料来源:David A. Hounshell, From the American System to Mass Production, 1800-1932, p. 161.
1841 年,麦考密克公司仅生产了 2 台产品,进入 1850 年代,其产量开始稳步增长,至1880年代则出现了产量上的突飞猛进。而从 1841 年到 1885 年,该公司的产品大类包含手动搂草机、自动搂草机、割草机、滴管、收割机和割捆机这 6 种,其中手动搂草机 1865 年即停产,割捆机则从 1876 年才开始生产。(52)麦考密克公司满足市场需求的能力极不稳定。1884 年5月13 日,当企业创始人去世 6 周后,继任者在日记中写道:“这是我们在生意上所知道的最糟糕的日子。代理商称他们无法获得足够的机器……订单如洪水涌来但没有机器可卖。”不过,直到保守的老顾问被解雇后,麦考密克公司才开始真正迈向大规模生产。(53)
值得注意的是,公司的老顾问担心生意变得过大,害怕生产过多的机器,他对手工制造的坚持也源于其坚信手工制造才能保证产品最高的品质。(54)这一案例明显地体现了制造活动变革中量与质的矛盾关系,及其反映的不同的制造业文化。
从缝纫机工业和农机工业的案例可以看出,美国体系在民用制造业中的扩展,主要源于产量需求的压力。在木工行业、自行车工业中,可以看到相似的变革。不过,只是在新兴的汽车工业中,美国体系才真正成熟,其各构成要素得到充分的发展。美国体系的成熟是与福特制联系在一起的。福特制的出现就如同其他制造革命一样,是一个渐进的演化过程。
在福特制兴起前,包含着可互换零件、机械化、流水线、测量体系等要素的美国体系在制造业中已经出现,福特制利用了这些既存要素,并通过对这些要素的进一步变革与整合而推动了美国体系的完善。关于福特制的研究,已经产生极为丰富的中文文献,此处仅须从制造活动构成要素变革的角度进行概括。在设计方面,福特制继承了可互换性与标准化等美国体系已有的理念,在产品结构与类型两方面力求简单化,从源头上将制造活动导向高效率的大规模生产。
在材料方面,福特制利用了钒合金钢这一关键材料制造汽车,使既结实又轻便的设计目标能够在物质层面得到落实。在手段方面,福特制通过对机床的合理使用实现了机械化生产,通过组建流水线大幅度提高了效率,而这两者都依托于工厂这一制造活动的组织形式。最终,福特制使产品能够大规模生产,完成了制造活动的革命。在这一变革过程中,亨利·福特本人不随潮流的创新精神和执着于目标的坚韧毅力,是整个变革能够顺利进行的保障。
1926 年,福特为《大不列颠百科全书》撰写了“大规模生产”词条,他写道:“大规模生产不是简单的大批量生产……也不是简单的机器生产……大规模生产聚焦于一种制造方案,其原则为控制性、精确性、经济性、系统性、持续性以及快速性。”(55)
恰如福特所言,福特汽车公司建立的美国体系整合了此前已经出现的美国体系的各种要素,并提炼出了抽象的理念,形成一种自觉的制造文化。唯其如此,福特汽车公司的制造方式才能够被称为福特制,并成为美国体系的代称。
(二)美国体系取代工匠传统:德国案例
在美国体系成熟以前,这种革命性的制造方式就因其效率优势而在美国之外传播与扩散,革除着一些国家或地区制造业中的工匠传统。德国的西门子公司就是一个典型案例。维尔纳·冯·西门子(Werner von Siemens)原是普鲁士军队的技术人员,发现了改进电报机的原理,便将制造任务委托给了一名青年机械师哈尔斯克(Johann Georg Halske),后者在柏林经营着一家小型机器公司。哈尔斯克造出了西门子需要的产品。(56)
1847 年,西门子与哈尔斯克一起创立了西门子—哈尔斯克(Siemens & Halske)公司,其目标为“主要制造和生产电报机,但也不排除其他业务”(57)。西门子—哈尔斯克公司成为了整个西门子公司的核心与起点。公司创办者哈尔斯克毫无疑问是一名工匠,因此,创立之初的西门子公司笼罩于强烈的工匠传统之下。
最初,哈尔斯克只是带着 10名工人在一个年租金 300塔勒的房子里制造电报机及其配件。西门子住在房子的一楼,二楼是车间,哈尔斯克住在三楼,每层楼有 6 个房间和 1 个厨房,车间面积只有 150 平方米,生产设备只有 3 台车床。
1848 年,公司雇佣的工人数量增加了近一倍,就把隔壁的房子也租下来了。可以说,初创阶段的西门子公司只是个厂舍合一的作坊。在1870 年之前,西门子公司只有少量通用机床,直到 1863 年,公司才添置了第一台靠蒸汽驱动的机器。
实际上,西门子公司并非无法负担购置机器设备的费用,但公司依靠工匠进行手工制造,对机床与动力机器的需求不高,甚至当公司雇工数量达到 150 人时也是如此。在这一阶段,西门子公司主要接受特定顾客的订单,并不面向市场生产,故手工制造方式可以满足需求。(58)因此,早期的西门子公司是一个将工匠集中到一起劳动但并不使用机器生产的手工工场。
然而,随着时间推移,量的需求开始对西门子公司的制造活动产生压力,这种压力因市场竞争的出现而加剧。
19 世纪中叶,西方国家的电气化方兴未艾,各种电气产品的需求持续增长。维尔纳·西门子的兄弟威廉·西门子(William Siemens)负责在英国为公司联系业务,他向公司施加压力,要求公司通过扩大劳动分工而引入标准化与更便宜的制造方法。威廉对柏林寄到伦敦的工匠制造的昂贵配件不满,威胁公司说他要在英国自行制造或以更低价格采购。西门子家的另一个兄弟卡尔·西门子(Carl von Siemens)1855 年进入公司工作,持同样的态度。卡尔也指出了在英国的德意志工匠与英国工人的区别:“在伍利奇(Woolwich),德意志技师只能干些精细的活,还有装配之类的;但英国工人总是制造一种零件。德意志技师干不来那种事,甚至在英国也一样。如果一个德意志技师像英国人那样勉强干了一个月,他就会跑来说他对整个事情想吐,他干的不像是自己的工作。但一个只知道制造一种特殊零件并以此为生的工人就不会那样说。”
卡尔和威廉都注意到,英国制造的同样产品虽然比德意志的产品更少工艺性,但更便宜。(59)因此,西门子公司的高层已经有人注意到了英国制造方式与德意志制造方式的区别,并视英国制造方式为大规模生产的先进方法,尽管英国人自己很清楚他们的制造方式与美国体系比起来还远谈不上大规模生产。由此亦可见制造方式在不同国家与地区之间存在着“代际”差异。然而,19 世纪总的趋势是,制造业要向大规模生产的方向实现变革,量的要求是决定性的。
其实,维尔纳·西门子也很苦恼公司在制造层面的工匠方式。客观地说,工匠制造方式在早年间为西门子公司生产的电报机带来了耐用而精致的高品质名声,但那是一个缺乏竞争的年代,且昂贵的电报机具有 40% 的利润率。
然而,随着技术的扩散,市场竞争的压力产生了。1858 年,维尔纳写信给卡尔:“车间只有很少的收益。付给工匠工作的价钱过低,工匠们太无所事事。”1861年,西门子公司已经失去在德意志电气工业的垄断地位,维尔纳写道:“错误在于,没有资本和才智,任何技师都无法为我们提供关键的竞争力。”(60)
于是,西门子公司开始进行一些改革。改革首先从基础设施建设启动。维尔纳·西门子宣称:“到目前为止,低成本生产的障碍是我们缺乏铸造部门,木工活也随便找个什么地方就干……在太多犹疑之后,最终,我们决定建立一个木工车间和铸造厂。”基础设施建设意味着西门子公司从形式上开始由作坊扩展为工厂。公司的组织也变得更复杂。
1850 年代中期,西门子公司已经有了一个“规章房间”,用来检查即将出厂的产品,此后,简单的检查工作逐渐转移到了零件组装线上。与此同时,未来将成为实验室的“实验房间”也开辟出来了。(61)为了提升效率,计件工资制被引入公司。不过,这些改革举措遭到了早期服务于公司的工匠的抵触,其中也包括公司创始人之一哈尔斯克。带着大约 100 名工人和 5名监工,哈尔斯克在不断扩展的工厂里保留了一个自己的车间,而且不愿意放弃他的工匠制造方式。(62)这一态势很清楚地表明了西门子公司转型的困难。
进入 1870 年代后,西门子公司的改革才较大规模地展开。此时一个有利的条件是,公司创立时期发挥了骨干作用的工匠纷纷退休或去世。例如,哈尔斯克就于 1868 年退休了。与此同时,普法战争征用了公司的员工,公司缺乏足够的劳动力。
1873 年,维尔纳·西门子写道:“我们有很多空大厅,但我们找不到工人填进去。”而工人运动则使得工资上涨、工时缩短。(63)在这种态势下,西门子公司以机械化为中心来变革制造方式,消除其与生俱来的工匠传统。西门子公司将机床引入到制造活动中,以便用相对少的工人实现相对多的产量,并减少对大量高技能工匠的依赖,用维尔纳·西门子的话说,机床“甚至能使糟糕的工人制造出好产品来”。从哈尔斯克退休的 1868 年到 1873 年,西门子公司购买机床的投资增长了 7 倍,购买动力设备的投资增长了差不多 6 倍,而其员工与销量仅增长了 3 至4倍。(64)
西门子公司对机器设备的投资停止于1873 年,至1880 年才重新开始新一轮设备购置。1880 年代正是德国电气工业大发展而西门子公司不得不面对更多竞争对手的时代。(65)可见,西门子公司的机械化是与市场竞争紧密联系在一起的。
维尔纳·西门子主要是从美国购买机床,他自己也喜欢用“大规模生产”这个词。1871—1872 年,西门子公司从美国买了 2 台重型铣床和 6 台轻型铣床,6 台多轴钻床,还有若干台刨床。西门子公司购买这些机床受到了柏林制造商路德维希·罗伊(Ludwig Loewe)的鼓动,而罗伊从1868 年开始就按照美国模式批量制造缝纫机,1870 年又开始生产武器。
在1872 年的经济扩张期,机床运往德国要花 5 到6个月,维尔纳等不及,就让他的兄弟们设法从法国或英国花更短的时间购买额外的铣床与车床。维尔纳写道:“现在一切都取决于尽快获取这些机器,因为工人几乎是找不到的……带着一些焦虑,我们能获得我们想要的几乎全部订单,但我们必须拒绝或者退缩,因为我们缺乏工人和机器。”这些机器最初被放在西门子公司新工厂的一个被称为“美国大厅”的房间里。
1863 年,公司曾派一名工人去罗伊的缝纫机工厂进修过几个月,学习机器生产,1872 年,这名工人成了新部门的监工。鱼雷装备和一种标准类型的电报机被首先用机床成批制造出来。几个月后,维尔纳·西门子写道:“所以我们热切地奋斗了一年,像美国人那样用专业化的机器做所有事情……这被证明是非常值得的……现在我们全都坚信我们未来的救赎存在于对美国制造方式的应用里,而我们必须改变我们整个的管理方法来适应这一点。只有大规模生产才是我们未来的使命;未来,我们将有能力用它来满足每一种需求并应对任何竞争!”(66)
由此可见,西门子公司的制造方式变革就是引入美国体系,既包括进口美国机床来推行生产的机械化,又包括以大规模生产这一美国体系的理念作为追求的目标。在这一过程中,其他学习了美国体系的德国制造商既成为西门子公司的榜样,又充当了技术转移的中介角色。不过,在西门子公司引入美国体系的时代,美国体系自身还没有发展成熟,因此,西门子公司及维尔纳·西门子本人所追求的大规模生产与 20 世纪福特制带来的大规模生产尚属小巫见大巫。
作为一项体系性的变革,在购买机床以改变制造手段的同时,西门子公司也考虑到了设计的革新,致力于生产标准化的产品。1869 年11 月,维尔纳·西门子写道:“我们现在花了很大的力气从事优良的设计……我们努力的方向是引入标准设计,这可以使生产变便宜从而消除竞争。”他宣称“工匠的设计”已经是过去的事情了。就在 1868 年前后,西门子公司设置了最初的设计部门。(67)在制造活动的诸多构成要素中,西门子公司都在以美国体系取代德意志的工匠传统。
在此可以总结的是,尽管西门子公司是 19 世纪新兴的电气工业的新企业,但由于创立之初规模过小,该公司在形式上趋近于手工工场,也主要依赖工匠从事手工制造。然而,当市场需求产生量的压力后,工匠及其制造方式就成为扩大生产规模的阻力了,公司通过引入现成的美国体系消除了工匠传统,实现制造方式变革。
维尔纳·西门子与哈尔斯克是非常理想的创业组合,西门子从事具有科学理论基础的技术发明,哈尔斯克将其构想变为实际的产品。但这对组合只在产品需求量较少的时代能发挥作用。当量的要求取得主导地位后,哈尔斯克的手工制造方式既无法满足市场需求,又无法应对市场竞争,就成为必须被淘汰的对象了。
不过,一直等到哈尔斯克及其他元老级工匠退休,西门子公司才能顺利推进制造方式变革。由此可见,制造方式也是一种由特定观念导向特定行为的文化,制造方式变革就是一种制造文化的变革,但这种变革,要么需要制造者本身实现观念转变,要么只能等待制造者的更替来获得发生的条件与机会。