Новые и увеличенные машины, которые таким образом приводились в действие водяной энергией и собирались на фабриках, были изобретены главным образом в течение восемнадцатого века. Джон Кей в 1738 году изобрел то, что было известно как «летучий челнок», который удвоил объем ткачества, выполняемого одним человеком за определенное время. Харгривс в 1764 году изобрел прялку «Дженни» — машину, которая приводила в действие несколько веретен для прядения пряжи и поэтому делала в много раз больше, чем мог сделать один прядильщик с прялкой. Аркрайт несколько лет спустя разработал ватермашину, с помощью которой прялка «Дженни» могла приводиться в действие водяной энергией. Кромптон чуть позже разработал «мюль-машину», которая сочетала важные качества прялки «Дженни» и ватермашины. До конца века паровая машина начала поставлять энергию и использовалась во многих случаях, где водяная энергия была недоступна. Затем, в 1792 году, появился хлопкоочистительный станок Уитни, с помощью которого семена легко извлекались из хлопка, и это ценное волокно стало гораздо более доступным для производственных целей.
Эффект развития машинной и фабричной системы благодаря изобретениям этих вдумчивых людей колоссально увеличил производственные отрасли Англии, а позже и других частей мира. Импорт хлопка в Англию до изобретения прялки «Дженни» составлял в среднем менее 2 миллионов фунтов в год. С изобретением прялки «Дженни» и ватермашины импорт хлопка и производство хлопчатобумажных изделий быстро удвоились и утроились, а затем росли такими быстрыми темпами, что к 1800 году импорт составлял около 40 миллионов фунтов, к 1830 году — 260 миллионов фунтов, а к 1840 году — более 400 миллионов фунтов. Импорт шерсти вырос с менее чем 2 миллионов фунтов во второй половине восемнадцатого века до 150 миллионов фунтов в 1860 году и более 700 миллионов фунтов в 1890 году, хотя в этой статье производства рост импорта был менее выражен, чем в хлопке, из-за того, что большая часть шерсти, используемой в производстве, производилась внутри страны, в то время как весь используемый хлопок импортировался.
В железоделательной и сталелитейной промышленности рост использования машин был еще более тесно связан с великим развитием последних лет, чем в текстильной. Было вполне естественно, что человек должен был стремиться к использованию машин в железоделательной и сталелитейной промышленности. Материал, с которым приходилось работать, был такого большого веса, что его нельзя было обрабатывать в больших количествах без помощи нечеловеческой силы, а тот факт, что его необходимо было обрабатывать при сильном нагреве, требовал использования каких-то устройств для его перемещения. Тем не менее, прошло много времени, очень много времени после начала производства железа и стали, прежде чем люди разработали машины, которые привели к такому удивительному развитию в производстве. Медленный темп роста в предыдущие века и быстрый темп в прошлом столетии можно в некоторой степени измерить мировым производством чугуна, основы всех изделий из железа и стали. Малхолл оценивает мировое производство чугуна в 1500 году в 60 000 тонн, в 1700 году — в 100 000 тонн, а в 1800 году — в 460 000 тонн. Затем увеличение стало более резко выраженным: производство достигло 1 миллиона тонн в 1820 году, 2,5 миллиона в 1840 году, 7 миллионов в 1860 году, 18 миллионов в 1880 году, 40 миллионов в 1900 году и почти 60 миллионов в 1907 году. Увеличение в восемнадцатом веке составило около трети миллиона тонн, а в девятнадцатом веке — 39,5 миллионов тонн, или более чем в 100 раз больше, чем в восемнадцатом веке. Великое развитие в превращении железа в сталь произошло только во второй половине девятнадцатого века, мировое производство стали в 1850 году составляло, по данным Малхолла, 71 000 тонн, в 1870 году — 540 000 тонн, в 1880 году — 4 миллиона тонн, в 1890 году — 12 миллионов, в 1900 году — примерно 20 миллионов, а в 1907 году — около 40 миллионов. Рост производства чугуна и стали был более быстрым в Европе, чем в Соединенных Штатах, в первой части девятнадцатого века, но во второй части этого века Соединенные Штаты обогнали всех своих соперников, и их производство железа и стали сейчас больше, чем у любых других двух стран мира.
Эти удивительные достижения в производстве железа и стали были еще более зависимы от развития машин для транспортировки материала и его обработки на фабрике, чем в случае с текстилем. Чугун нельзя производить без непосредственного соединения трех природных материалов: железной руды, известняка и некоторого материала для создания сильного жара. Железо встречается только в виде «руды», представляющей собой железо, смешанное с камнями, землей или другим веществом, которое необходимо удалить, чтобы использовать железо. Для этого руду нужно нагреть. Раньше это делалось путем помещения небольшого количества древесного угля в яму в земле, помещения железа поверх него, а затем еще большего количества угля поверх руды. Раздувая горящий уголь или дуя на огонь легкими через тростник, жар увеличивался, и руда размягчалась, а путем ковки в горячем состоянии бесполезный материал выбивался. Затем путем дальнейших нагревов его можно было выковать в желаемую форму. Через некоторое время людям пришло в голову построить стену из камней и грязи, поместить в нее руду и уголь и сделать мехи из шкуры какого-нибудь животного (прототип тех, которые сейчас используют кузнецы и другие работники по металлу), и таким образом нагнетать воздух в нижнюю часть массы угля и железа. При этом железо можно было нагреть настолько, что оно фактически плавилось и стекало на дно печи, а после охлаждения было готово к более тонким процессам, с помощью которых оно превращалось в желаемые изделия. Через некоторое время стены печи стали строить выше, и если ее можно было расположить рядом с водопадом, вал водяного колеса регулировался так, чтобы приводить в действие мехи и поддерживать поток воздуха в огонь, ибо жара горящего угля было недостаточно, чтобы расплавить железо без этого принудительного дутья.
Это был процесс, с помощью которого люди производили железо на протяжении многих поколений. Но это был очень дорогой процесс, ибо количество древесины, которое необходимо было использовать для производства древесного угля, было настолько велико, что леса вскоре истощились, особенно в Англии, где производство железа стало активным. Предпринимались попытки использовать уголь вместо древесного угля, но вес железной руды был настолько велик, что он подавлял огонь в угле, который размягчался при горении. Затем через некоторое время кому-то пришло в голову обработать уголь способом, несколько похожим на тот, с помощью которого древесина превращалась в древесный уголь, и был получен кокс, который успешно заменили древесным углем при нагревании железной руды и производстве железа.
В Соединенных Штатах процесс с древесным углем использовался до периода, гораздо более позднего, чем время его отказа в Англии, ибо запасы древесины были очень велики, и люди, расчищавшие землю для использования в сельском хозяйстве, были рады превратить древесину в древесный уголь и найти для него рынок сбыта. Простая печь на древесном угле и принудительное дутье с помощью простого процесса обеспечивали железоделательные системы мира до начала девятнадцатого века. В результате в различных частях Соединенных Штатов появились сотни небольших печей, просто управляемых и выпускающих небольшие количества железа. Тем временем кто-то обнаружил, что если воздух, нагнетаемый в печь, нагревается перед подачей в огонь, это значительно увеличивает теплоотдачу определенного количества древесного угля или кокса, и горячее дутье стало частью более крупных печей. Затем было обнаружено, что антрацитовый уголь Соединенных Штатов достаточно тверд, чтобы выдержать вес руды, и производит жар, достаточно интенсивный, чтобы расплавить ее; и так в антрацитовом регионе Соединенных Штатов развилась крупная железоделательная промышленность. Затем было обнаружено, что определенный битуминозный уголь в западной Пенсильвании может производить отличный кокс для производства железа, и коннелсвиллский кокс стал успешным конкурентом антрацитового угля, а позже стали использоваться и другие виды кокса. Позже последовали открытия природного газа, и они внесли свой вклад в производство и обработку железа. Тем временем строились железные дороги для перевозки руды к углю или угля к руде, или и того, и другого к какому-нибудь удобному месту встречи, и начали внедряться машины для обработки руды и угля вдоль железной дороги и у печи. Это привело к разработке других машин для обработки железа после того, как оно покидало печь, и валков для прокатки железа в прутья и для придания ему того вида обработки, который давал молот раннего железоделателя при производстве в примитивных печах. Затем в регионах озера Верхнее были обнаружены огромные залежи железной руды, самые богатые из известных в мире; и были разработаны машины с паровым приводом, чтобы зачерпывать ее из пластов, в которых она была найдена, помещать в вагоны, которые, в свою очередь, перевозили ее к кромке воды и выгружали в большие емкости, из которых она могла под действием силы тяжести попадать в трюм парохода. Затем были разработаны другие машины, работающие на пару, чтобы забирать ее из трюма парохода и снова загружать в вагоны, которые перевозили ее к печи, где она встречалась с углем или коксом, произведенным, транспортированным и обработанным с помощью аналогичных машинных процессов, и превращалась в железо, которое также обрабатывалось большими машинами.
Пока все это происходило — на самом деле задолго до более поздних событий, упомянутых выше, — работники по железу обнаружили, что чугун, выходящий из печей, содержит так много углерода, что его невозможно успешно обрабатывать. Поэтому они сумели избавиться от углерода, расплавив железо в мартеновской печи и пропуская над ним пламя, и так как углерод горюч, он постепенно выгорал. Это давало мягкое ковкое железо, но не той консистенции, чтобы обладать требуемой прочностью или служить целям, которые сейчас обслуживаются сталью. Чтобы привести его в надлежащее состояние, необходимо было повторно ввести очень небольшое количество углерода так равномерно, чтобы можно было определить как количество, так и распределение. Это делалось в течение многих лет путем помещения прутьев железа в тигель или другую закрытую емкость, окруженную древесным углем, и подвергания их интенсивному нагреву в течение нескольких часов или дней. Таким образом, производство стали было медленным и дорогим процессом до середины девятнадцатого века. Затем сэр Генри Бессемер, англичанин, обнаружил, что путем нагнетания воздуха в нижнюю часть большой реторты, содержащей расплавленное железо, кислород воздуха соединяется с углеродом железа, и за несколько минут нежелательный углерод полностью выгорает, и что путем повторного введения в эту расплавленную массу чистого железа требуемого количества углерода в виде зеркального чугуна или ферромарганца сталь можно производить гораздо дешевле и быстрее, чем раньше. Уильям Келли, американец, также разработал аналогичный процесс примерно в то же время. Так начался процесс современного сталелитейного производства, который за одно полустолетие увеличил в десять раз мировое потребление стали, а следовательно, и железа, ибо очень большая доля железа, используемого сейчас в мире, превращается в сталь перед тем, как быть примененной для службы, которую оно должно выполнять для людей.
Во всех процессах, с помощью которых производство железа и стали было преобразовано из простых методов столетие или два назад в нынешнюю систему, при которой одно предприятие может теперь производить за неделю, месяц или год столько железа или стали, сколько весь мир тогда производил за равный промежуток времени, машины и капитал были великими причинами развития — машины для добычи железа и угля, для их транспортировки к месту производства, для обработки материала в естественном состоянии, для обработки его в печи, для обработки его в расплавленном состоянии, для прокатки и придания формы после того, как он переходит из расплавленного состояния в то, в котором он начинает принимать форму готового продукта, и капитал для покупки этих машин и огромных количеств требуемого материала. «Само богатство наших ресурсов, — говорит Дж. Рассел Смит в «Истории железа и стали», — создало такое богатство возможностей для занятости в Соединенных Штатах, что труд является и был дефицитным. Как следствие, американская железоделательная промышленность была переведена на машинную основу, и сам ее успех проистекает из того факта, что нехватка рабочей силы вынудила внедрить машины, которые превзошли мечты их изобретателей. В железоделательной и сталелитейной промышленности Америки человек делает не больше, чем касается рычагов, в то время как остальное делается паром и электричеством. Четыре больших бессемеровских конвертера, вмещающих 15 или 20 тонн расплавленного железа, выполняют свою работу с помощью воздушного дутья, нагнетаемого через расплавленный материал силой двигателя. Электрические краны качают 20-тонные загрузки и тяжелые конвертеры так же легко, как школьник качает свое ведерко с обедом, и выливают новоиспеченную сталь в металлическую форму, которая стоит на вагонетке, готовая отвезти ее к гидравлической машине, которая снимает форму с раскаленного слитка. Безлюдный способ, которым этот большой стальной слиток превращается в полезный кусок стали, никогда не перестает быть чудом. Большие машины видны, но завод кажется пустынным. Затем раздается грохот и рев, и большой кусок раскаленного металла виден, как он путешествует со всей независимостью змеи через множество черных роликов и ныряет в челюсти роликов, которые сжимают его в более плоскую форму. Затем он останавливается, переворачивается и снова ныряет через те же ролики, которые сплющивают его еще больше. После того, как это повторилось несколько раз, вы обнаружите, стоя на высокой платформе, человека или двух, тянущих рычаги, которые запускают механизмы двигателей мощностью шесть или семь тысяч лошадиных сил, которые приводят в движение знающие ролики, которые дробят и прокатывают слиток в формы, которые человек может использовать».
«Пожалуй, самое большое различие между английскими и американскими сталелитейными заводами, — сказал английский писатель по этому вопросу, — это отсутствие рабочих на американских заводах. Большое и растущее использование движущих и направляющих машин ответственно за это. На заводе, прокатывающем три тысячи тонн рельсов в день, на полу цеха не видно и дюжины человек. Стать свидетелем на таком заводе превращения за полчаса раскаленного стального слитка весом в несколько тонн в готовые штампованные стальные рельсы длиной девяносто футов, и все это идеально, с помощью невидимых рук, — значит получить новые идеи о возможностях механизма, о подчинении материи разуму».
Это некоторые из шагов, с помощью которых системы производственного мира были за последние 150 лет преобразованы из домашнего труда или труда небольшой мастерской в труд фабрики — и фабрика развилась в огромные предприятия благодаря инвестированию больших сумм денег в покупку и установку постоянно совершенствующихся машин, более изобретательных, более производительных, более дорогостоящих, но выпускающих больше и лучше готовой продукции с каждым новым устройством и новым вложением капитала.
III. РАЗВИТИЕ ФАБРИЧНОЙ СИСТЕМЫ.
Изобретения, с помощью которых производство в мире было преобразовано из домашнего и мастерского в крупную фабрику, были результатом лет, даже поколений, изучения условий одно за другим по мере их возникновения. «Ни одно из изобретений, которые были величайшими по своему эффекту, — говорит Гобсон, — в основном не было приписано усилиям или способностям одного человека: каждое представляло в своей успешной форме добавление многих последовательных приращений открытия; в большинстве случаев успешное изобретение было чуть более превосходящим выжившим из многих подобных попыток. Такова история большинства изобретений. Давление промышленных обстоятельств направляет интеллект многих умов к пониманию какой-то одной точки трудности, общие знания эпохи побуждают многих приходить к схожим решениям, то решение, которое чуть лучше адаптировано к фактам, выходит победителем, и изобретатель, поставщик или, в некоторых случаях, грабитель коронуется как великий изобретательский гений».
Англия была самой ранней ареной развития фабричной системы, объединения больших зданий и центров огромных масс машин, приводимых в действие водяной или паровой энергией и укомплектованных большим количеством людей — ибо, как бы ни была изобретательна машина, для ее управления и ведения работы, которую она должна выполнять, необходимо определенное количество человеческого интеллекта. Причины более раннего развития в Англии найти несложно. У нее были колонии во всех частях мира, из которых можно было черпать сырье и в которых можно было продавать промышленные товары, ибо она в течение многих лет препятствовала или запрещала производство в колониях; у нее были отличные судоходные возможности для транспортировки своей продукции во все части мира и для доставки сырья и продовольствия своим рабочим дома; владение землями в виде крупных поместий имело тенденцию отправлять в города и производственные центры ту часть населения, которая при других обстоятельствах занималась бы сельским хозяйством; рабочее население более охотно поддавалось методам производственных интересов, чем в других странах, где торговые гильдии более определенно определяли занятия и методы занятий рабочих классов; и относительная свобода от войн позволяла более быстрый рост, чем в других странах, в которых беспорядки такого характера были более частыми и более склонными к частоте, чем в островной стране, Англии. «Когда мюль-машина Кромптона, механический ткацкий станок Картрайта и двигатели Уатта преобразовывали промышленность Англии, — говорит Гобсон, — ее континентальные соперники имели всю свою энергию, поглощенную войнами и политическими революциями».
Большая часть шерсти и льна, необходимых в английской промышленности, производилась внутри страны. Колонии поставляли другие волокна; корабли, возвращавшиеся из своих рейсов в колонии, привозили сырой шелк; отсутствие гор, разделяющих страну и людей на районы и классы, позволяло обмениваться трудом и материалами; раннее развитие рек и каналов дало дешевую транспортировку; обильные запасы угля поощряли развитие паровой энергии; а близость железной руды и угля помогала развивать ту другую великую производственную отрасль — железо и сталь. Г-н Малхолл, знаменитый статистик, оценивает стоимость промышленных товаров Соединенного Королевства в 1780 году в 177 миллионов фунтов стерлингов, Франции — 147 миллионов, Германии — 50 миллионов, Австрии — 30 миллионов, России, Италии и Испании — по 10 миллионов каждая, а Соединенных Штатов — 15 миллионов. В 1896 году он оценил стоимость промышленных товаров тех же стран следующим образом: Соединенное Королевство — 876 миллионов фунтов стерлингов; Франция — 596 миллионов; Германия — 690 миллионов; Австрия — 328 миллионов; Россия — 380 миллионов; Италия — 190 миллионов; Испания — 121 миллион; и Соединенные Штаты — 1 980 миллионов. Согласно его оценке, прирост за 116 лет, с 1780 по 1896 год, составил: Соединенное Королевство — со 191 до 876 миллионов фунтов стерлингов; Франция — со 115 до 596 миллионов; Германия — с 50 до 690 миллионов; Австрия — с 30 до 328 миллионов; Россия — с 10 до 380 миллионов; и Соединенные Штаты — с 15 до 1 980 миллионов. Оценки г-на Малхолла ставят общую стоимость промышленных товаров континентальной Европы в 1780 году примерно в 1,5 раза выше, чем у Соединенного Королевства; в 1896 году — примерно в 3 раза выше, чем у Соединенного Королевства. Его оценки ставят стоимость промышленных товаров в Соединенных Штатах в 1870 году примерно на уровне 3 1/3 процента от стоимости всей Европы; в 1896 году — примерно на уровне 55 процентов от стоимости всей Европы.