خط التجميع

أدت الثورة الصناعية إلى ازدهار التصنيع والاختراع. وشهدت العديد من الصناعات، ولا سيما ^{المنسوجات والأسلحة النارية والساعات [6]} والمركبات التي تجرها الخيول وقاطرات ^{السكك الحديدية} وآلات الخياطة والدراجات ، تحسناً سريعاً في مناولة المواد والتشغيل والتجميع خلال القرن التاسع عشر، على الرغم من أن المفاهيم الحديثة مثل الهندسة الصناعية واللوجستيات لم تكن قد ظهرت بعد.

وصف رو (1916) مطحنة الدقيق الأوتوماتيكية التي بناها أوليفر إيفانز عام 1785 بأنها بداية مناولة المواد السائبة الحديثة . استخدمت مطحنة إيفانز مصعدًا دلوًا بحزام جلدي، وسيورًا لولبية ، وسيورًا قماشية، وغيرها من الأجهزة الميكانيكية لأتمتة عملية إنتاج الدقيق بالكامل. وانتشر هذا الابتكار إلى مطاحن ومصانع جعة أخرى. ^{[ 7 ] [ 8 ]}

ربما يكون مصنع بورتسموث بلوك ميلز ، الذي بُني بين عامي 1801 و1803، أقدم مثال صناعي لعملية تجميع خطية ومستمرة. قام مارك إيزامبارد برونيل (والد إيزامبارد كينغدوم برونيل )، بمساعدة هنري مودسلي وآخرين، بتصميم 22 نوعًا من آلات التصنيع لإنتاج أجزاء بكرات التجهيز التي استخدمتها البحرية الملكية . حقق هذا المصنع نجاحًا باهرًا لدرجة أنه ظل قيد الاستخدام حتى ستينيات القرن العشرين، ولا تزال ورشة العمل قائمة في حوض بناء السفن الملكي في بورتسموث ، وتحتوي على بعض الآلات الأصلية. ^{[ 9 ]}

كانت مسبكة بريدج ووتر من أوائل الأمثلة على تصميم المصانع شبه الحديث، المصمم لتسهيل مناولة المواد . كانت أرض المصنع محاطة بقناة بريدج ووتر وخط سكة حديد ليفربول ومانشستر . رُتبت المباني على خط مستقيم مع خط سكة حديد لنقل المواد الخام التي تمر عبرها. استُخدمت الرافعات لرفع المواد الثقيلة، التي كان وزنها يصل أحيانًا إلى عشرات الأطنان. كانت عملية الإنتاج تمر بالتتابع حتى تركيب الهيكل والتجميع النهائي. ^{[ 10 ]}

بدأ تشغيل أول خط تجميع انسيابي في مصنع ريتشارد غاريت وأولاده ، في ليستون ، بمقاطعة سوفولك الإنجليزية، لتصنيع محركات بخارية محمولة . سُميت منطقة خط التجميع " الورشة الطويلة " نظرًا لطولها، وبدأت العمل بكامل طاقتها في أوائل عام 1853. كان يتم جلب المرجل من المسبك ووضعه في بداية الخط، وأثناء تقدمه عبر المبنى، كان يتوقف في مراحل مختلفة لإضافة أجزاء جديدة. من الطابق العلوي، حيث تُصنع الأجزاء الأخرى، كانت الأجزاء الأخف وزنًا تُنزل عبر شرفة ثم تُثبت على الآلة في الطابق الأرضي. وعندما تصل الآلة إلى نهاية الورشة، تكون قد اكتملت. ^{[ 11 ]}

خلال أوائل القرن التاسع عشر، وفر تطوير أدوات الآلات مثل مخرطة قطع البراغي ، وآلة تسوية المعادن ، وآلة التفريز ، والتحكم في مسار الأدوات عبر القوالب والتجهيزات ، المتطلبات الأساسية لخط التجميع الحديث من خلال جعل الأجزاء القابلة للتبديل حقيقة عملية. ^{[ 12 ]}

بدأ استخدام المصاعد الناقلة التي تعمل بالبخار لتحميل وتفريغ السفن في وقت ما في الربع الأخير من القرن التاسع عشر. ^{[ 13 ]} يُظهر هونشيل (1984) رسمًا تخطيطيًا يعود إلى حوالي عام 1885 لناقل يعمل بالكهرباء ينقل العلب عبر خط تعبئة في مصنع تعليب.

يُعتقد أن صناعة تعبئة اللحوم في شيكاغو كانت من أوائل خطوط التجميع (أو خطوط التفكيك) الصناعية التي استُخدمت في الولايات المتحدة بدءًا من عام 1867. ^{[ 14 ]} كان العمال يقفون في محطات ثابتة، ويقوم نظام بكرات بنقل اللحم إلى كل عامل، فيُنجز مهمة واحدة. وقد كتب هنري فورد وآخرون عن تأثير هذه الممارسة في المسالخ على التطورات اللاحقة في شركة فورد للسيارات. ^{[ 15 ]}

بحسب دوم، يُعزى الفضل في تطبيق الإنتاج الضخم للسيارات عبر خط التجميع إلى رانسوم أولدز ، الذي استخدمه لبناء أول سيارة منتجة بكميات كبيرة، وهي أولدزموبيل كيرفد داش . ^{[ 18 ]} حصل أولدز على براءة اختراع لمفهوم خط التجميع، الذي طبقه في مصنع شركة أولدز للسيارات عام 1901. ^{[ 19 ]}

في شركة فورد للسيارات ، أدخل ويليام "با" كلان خط التجميع بعد عودته من زيارة مسلخ شركة سويفت في شيكاغو، حيث شاهد ما كان يُعرف آنذاك بـ"خط التفكيك"، حيث كانت تُقطع الذبائح أثناء تحركها على سير ناقل. لفت انتباهه كفاءة شخص واحد في إزالة القطعة نفسها مرارًا وتكرارًا دون الانتقال إلى محطة أخرى. عرض الفكرة على بيتر إي. مارتن ، الذي أصبح لاحقًا رئيسًا لإنتاج فورد، والذي كان متشككًا في البداية لكنه شجعه على المضي قدمًا. ادعى آخرون في فورد أنهم طرحوا الفكرة على هنري فورد ، لكن اكتشاف با كلان في المسلخ موثق جيدًا في أرشيف متحف هنري فورد ^{[ 20 ]} وفي أماكن أخرى، مما يجعله مساهمًا مهمًا في مفهوم خط التجميع الآلي الحديث. كان فورد مُمتنًا، إذ زار منشأة سيرز الآلية للغاية لمعالجة طلبات البريد، والتي تبلغ مساحتها 40 فدانًا، حوالي عام 1906. في فورد، كانت العملية تطورًا تدريجيًا عبر التجربة والخطأ ^{[ 17 ]} لفريق يتألف أساسًا من بيتر إي. مارتن ، مدير المصنع؛ وتشارلز إي. سورنسن ، مساعد مارتن؛ وكلارنس دبليو. أفيري ؛ وسي. هارولد ويلز ، رسام وصانع أدوات؛ وتشارلز إبندر ؛ وجوزيف غالامب . وقد وُضعت بعض الأسس لهذا التطوير مؤخرًا من خلال التخطيط الذكي لوضع أدوات الآلات الذي كان والتر فلاندرز يقوم به في فورد حتى عام 1908.

طُوّر خط التجميع المتحرك لسيارة فورد موديل تي ، وبدأ تشغيله في 7 أكتوبر 1913 في مصنع فورد هايلاند بارك ، ^{[ 21 ] [ 22 ]} واستمر تطويره بعد ذلك، باستخدام دراسة الوقت والحركة . ^{[ 17 ]} قلّل خط التجميع، الذي يعمل بواسطة سيور ناقلة ، وقت إنتاج سيارة موديل تي إلى 93 دقيقة فقط ^{[ 18 ]} بتقسيم العملية إلى 45 خطوة. ^{[ 23 ]} وبفضل إنتاج السيارات بسرعة تفوق سرعة جفاف الطلاء في ذلك الوقت، كان له تأثير هائل على العالم.

في عام 1922، قال فورد (عبر كاتبه الخفي كروثر) عن خط التجميع الذي أنشأه عام 1913:

أعتقد أن هذا كان أول خط نقل متحرك يتم تركيبه على الإطلاق. وقد استُلهمت الفكرة بشكل عام من عربة النقل العلوية التي يستخدمها عمال تعبئة اللحوم في شيكاغو لتجهيز اللحوم. ^{[ 24 ]}

قدم تشارلز إي. سورنسن ، في مذكراته التي صدرت عام 1956 بعنوان "أربعون عاماً مع فورد "، نسخة مختلفة من التطور لم تكن تتعلق كثيراً بـ "المخترعين" الأفراد بقدر ما كانت تتعلق بالتطور التدريجي والمنطقي للهندسة الصناعية :

ما طُوِّر في شركة فورد هو ممارسة نقل العمل من عامل إلى آخر حتى يصبح وحدة متكاملة، ثم تنظيم تدفق هذه الوحدات في الوقت والمكان المناسبين إلى خط تجميع نهائي متحرك ينتج عنه المنتج النهائي. وبغض النظر عن الاستخدامات السابقة لبعض هذه المبادئ، فإن المسار المباشر للإنتاج الضخم وتكثيفه نحو الأتمتة ينبع مباشرة مما طُوِّر في شركة فورد موتور بين عامي 1908 و1913. يُعتبر هنري فورد عمومًا أبو الإنتاج الضخم، لكنه لم يكن كذلك، بل كان راعيه. ^{[ 25 ]}

نتيجةً لهذه التطورات في أساليب الإنتاج، أصبحت سيارات فورد تُصنّع بفواصل زمنية مدتها ثلاث دقائق، أي بمعدل ستة أقدام في الدقيقة. ^{[ 26 ]} كان هذا أسرع بكثير من الطرق السابقة، مما زاد الإنتاج بنسبة ثمانية إلى واحد (حيث كان يتطلب 12.5 ساعة عمل قبل ذلك، وساعة و33 دقيقة بعده)، مع استخدام عدد أقل من العمال. ^{[ 6 ]} وقد حقق هذا نجاحًا باهرًا، حتى أصبح الطلاء يُمثّل عائقًا كبيرًا. إذ لم يكن يجف بالسرعة الكافية سوى اللون الأسود الياباني ، مما أجبر الشركة على التخلي عن مجموعة الألوان المتوفرة قبل عام 1914، إلى أن تم تطوير طلاء دوكو سريع الجفاف في عام 1926. ^{[ 6 ]}

كانت تقنية خط التجميع جزءًا لا يتجزأ من انتشار السيارات في المجتمع الأمريكي. وقد ساهم انخفاض تكاليف الإنتاج في جعل سعر سيارة فورد موديل تي في متناول الطبقة المتوسطة الأمريكية. ففي عام 1908، كان سعرها حوالي 825 دولارًا، وبحلول عام 1912 انخفض إلى حوالي 575 دولارًا. ويُعادل هذا الانخفاض في السعر انخفاضًا من 15,000 دولار إلى 10,000 دولار أمريكي في عام 2000. وفي عام 1914، كان بإمكان عامل خط التجميع شراء سيارة فورد موديل تي براتب أربعة أشهر. ^{[ 6 ]}

أدت إجراءات السلامة المعقدة التي اتبعتها شركة فورد، ولا سيما تخصيص موقع محدد لكل عامل بدلاً من السماح لهم بالتجول بحرية، إلى خفض معدل الإصابات بشكل كبير . يُطلق على هذا المزيج من الأجور المرتفعة والكفاءة العالية اسم " الفوردية "، وقد حذت حذوها معظم الصناعات الكبرى. تزامنت مكاسب الكفاءة الناتجة عن خط التجميع مع انطلاقة الولايات المتحدة. أجبر خط التجميع العمال على العمل بوتيرة محددة بحركات متكررة للغاية، مما أدى إلى زيادة الإنتاج لكل عامل، بينما كانت دول أخرى تستخدم أساليب أقل إنتاجية.

في صناعة السيارات ، كان نجاحها باهرًا، وسرعان ما انتشر عالميًا. فقد تبنتها شركتا فورد فرنسا وبريطانيا عام 1911، وفورد الدنمارك عام 1923، وفورد ألمانيا وفورد اليابان عام 1925؛ وفي عام 1919، كانت شركة فولكان (ساوثبورت، لانكشاير) أول شركة تصنيع أوروبية محلية تتبناها. وسرعان ما اضطرت الشركات إلى امتلاك خطوط تجميع، وإلا ستواجه خطر الإفلاس لعدم قدرتها على المنافسة؛ وبحلول عام 1930، اختفت 250 شركة لم تكن تمتلكها. ^{[ 6 ]}

أدى الطلب الهائل على المعدات العسكرية خلال الحرب العالمية الثانية إلى ظهور تقنيات خطوط التجميع في بناء السفن وإنتاج الطائرات. بُنيت آلاف سفن ليبرتي باستخدام تقنيات البناء المسبق على نطاق واسع، مما مكّن من إتمام تجميع السفن في غضون أسابيع أو حتى أيام. بعد أن أنتجت شركات تصنيع الطائرات الأمريكية أقل من 3000 طائرة للجيش الأمريكي عام 1939، أنتجت أكثر من 300 ألف طائرة خلال الحرب العالمية الثانية. كانت شركة فولتي رائدة في استخدام خطوط التجميع الآلية في صناعة الطائرات، وسرعان ما حذت شركات أخرى حذوها. وكما لاحظ ويليام إس. كنودسن (الذي عمل في فورد ^{[ 17 ]} وجنرال موتورز ولجنة الدفاع الوطني الاستشارية): "لقد انتصرنا لأننا خنقنا العدو بسيل جارف من الإنتاج، لم يره من قبل، ولم يكن يحلم به". ^{[ 27 ] [ 28 ]}