伊莱·惠特尼

美国发明家、机械工程师、企业家

伊莱·惠特尼（英文：Eli Whitney），美国发明家、机械工程师和企业家，1765年12月8日生于美国马萨诸塞州韦斯特博罗。1780-1782年在父亲开设的商店工作，制造、修理小提琴和各种五金零件。后到纳撒内尔·格林夫人经办的种植园工作。1793年设计制造出轧棉机，一人操作机器每天可轧棉五十多磅。1794年获轧棉机美国专利，与人合伙开办轧棉机制造厂，后因侵权事件及长期诉讼，亏损倒闭。1798年，惠特尼接受美国政府制造10000支滑膛枪合同，在纽黑文附近开办专门工厂，生产军火武器。1825年1月8日，惠特尼于美国康涅狄格州纽黑文去世，享年59岁。

人物经历

早年经历

伊莱·惠特尼于1765年12月8日在美国马萨诸塞州韦斯特博罗出生，后受教于耶鲁大学。

发明轧花机

作为一位发明家和机械工程师，惠特尼最为人所知的成就是于1793年发明了轧花机，将相关流程的生产效率提高了约50倍，从而使得美国南方山地短纤维棉花的成为一种有利可图的作物。轧花机的发明一方面促进了当地的经济繁荣，另一方面却极大地巩固了南方蓄奴制庄园经济，从而无意中为美国南北战争的战前格局埋下伏笔。尽管轧花机的发明带来了巨大的社会冲击，然而围绕着其专利的法律纠纷却蚕食了惠特尼从中获得的利润——由于当时他的专利保护仅在1807-1812在这几年间生效，因此他的发明使仿制者大发其财，而他本人却获利甚微，令他不得不通过美国政府的军火订单来弥补开销。

可互换零件概念

1798年美国正笼罩在可能要与法国开战的阴影之下，惠特尼接受美国政府的委托，在1800年前为美军供应10000至15000支步枪。他按照枪支零件的尺寸设计出一套专门器械和流程，让一般工人通过使用它们分工生产不同的零件。用这种工艺流程生产出来的零件尺寸及公差均一，任何零件皆能适用于任意一把同型号的步枪，只要将它们组装起来便可成为一支完整的步枪。不过惠特尼对军火生产并不是非常热心，他把主要精力投放在市场行情愈见看好的轧花机的生产和推广上，甚至为了轧花机生意而屡屡拖延军火的交付，生产出来的枪支品质也不尽如人意。后来为了改善与美国政府的关系，惠特尼将政府代表请来进行可互换零件的展示。他在观众面前把一些造好的枪支全部拆散，然后随便从中取出零件就组成了一把完全可用的步枪。而在当时流行的工艺是每把枪由头到尾皆由一位工匠打造，同型号的每一把枪的零件都无法互换。惠特尼的创新让在场的政府代表佩服不已。

1798年刚刚接到上述订单时惠特尼并没有制作枪支的经验，而该订单投产的前期亦未闻他提及互换性的概念。该委托开始10个月后，时任美国财政部长的小奥利弗·沃尔科特给他送去了一份“关于枪械生产的外国小册子”之后不久惠特尼就开始谈论零件的“互换性”问题了。因此也有人认为可互换零件的概念并非惠特尼首创，但他是首位公开展示有关技术创新的业内人士这一点确凿无疑。

共同发明铣床

在1814年到1818年间，惠特尼和其他几位同行为了改进枪支的生产而共同发明了铣床，目前尚存的人类最早的铣床也是由惠特尼制造的。

去世和影响

惠特尼因前列腺癌于1825年1月8日于美国康涅狄格州纽黑文去世，享年59岁。1851年，装有可互换零件的器械和惠特尼发明的轧花机一道在英国伦敦第一届世博会（万国工业博览会）上的美国展区展出，其崭新的概念得到了各方重视。该技术经过发展和广泛应用后，极大地改变了传统机械制造的面貌。

主要贡献

惠特尼在早期科学管理方面的贡献主要在以下5个方面：

1、采用了铣床等机器和科学的加工方法，使部件标准化并可以互换。他在给美国财政部长奥利佛·沃尔科特的信中说，“我整个计划的安排是良好的。随着计划的招待，我对它的信心也增加了。我约有60名工人，如果需要，我还可再招募60人。我相信我能做好这项工作……我现在可能制成500套武器，每套的成本为15美元。但我不能顺利地扩大生产。我再要有6个月的时间才能制造出另外500套武器。”

2、建立了广泛的成本会计制度。在惠特尼的工厂中，步枪的每一种部件、每一生产过程都能以元、角、分来表示成本。

3、实行了质量控制措施。例如，检验员对步枪的通条进行检验，返通条摔在枪管上。如果通条没有发出响亮的声音，就作为废品而拒绝收下。

4、认识到了管理幅度原则。他曾说，“我发现我想多雇佣些工人来建立工厂和制造工具有企图是徒劳无功的——除非我能同时在许多地方出现——我不仅要告诉工人，而且要表演给他们看，每一件事怎样做。”

5、认识到了实际试验和理论的关系。他曾说， “我完全意识到，实际的试验是理论的一唯一真正试金厂，是我们能辨别建立在科学原则上的理论与建立在胡思乱想上的空想计划的可靠准则……迄今为止，我满意地发现，我对自己方案的试验表明它完全符合我的期望。”

惠特尼最大的贡献就是指出了大量生产互换零件的概念。当时美国制造步枪的工艺陈旧，每支枪由一个工人承制全部零件并自己装配，因而无法满足政府为对付可能与法国的交战而需的4万支枪的需要。惠特尼冲破了原来的传统工艺，先大量生产可以互换的零件，再装配成步枪，使得生产过程大大加速。他曾当着当时的美国总统杰斐逊和其他高级官员的面，实地表演从一大堆散装零件中装配步枪，从而得到普遍的承认。这种先生产互换零件再装配的方法，开辟了美国工业大量生产的新时代，他发明的轧花机则使美国南方植棉业迅速发展，成为繁荣的农业区，由此可见惠特尼在技术上的发明和管理上的革新对美国早期工农业的发展起了重大作用。

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