伊萊·惠特尼,Eli Whitney(1765年12月8日-1825年1月8日),出生于美國馬薩諸塞州殖民地韋斯特伯拉夫,畢業于耶魯大學,發明家、機械工程師、企業家。
在美國獨立戰爭期間,伊萊·惠特尼加工過釘子、生產女帽飾針和男用手杖等,但很快也放棄了。1783年秋,伊萊·惠特尼離開農場繼續學業。1789年3月,伊萊·惠特尼赴耶魯大學深造。1792年,伊萊·惠特尼勝利完成學業。
1792年,伊萊·惠特尼設計出軋棉機。惠特尼于1793 年10月28日為他的軋棉機申請專利,并于1794年3月14日獲得專利,但直到1807年專利權才得以生效。
1798年6月4日,惠特尼與美國政府簽訂制造1萬支槍支的合同。由于傳統槍支制作緩慢,惠特尼開創“標準化”生產方式。1798年,惠特尼自制銑床用于生產零件。1818年發明了第一臺由水力驅動的銑床,從而使他的制造業向更加精確的方向邁進了新的一步。
1825年1月8日,伊萊·惠特尼逝世于康涅狄格州新哈芬。
人物生平
早年經歷
伊萊·惠特尼于 1765 年 12 月 8 日出生于美國馬薩諸塞州殖民地韋斯特伯拉夫一個中產階級家庭,他是老伊萊·惠特尼四個孩子中的長子。惠特尼剛滿12歲時,他的母親伊麗莎白·費伊就去世了。他父親經營一個小作坊,作坊里有一架車床和很多工具,惠特尼從小就對制作東西感興趣,一有時間就會鉆進作坊里制作東西。在惠特尼12歲時就制作出一把小提琴,而且也能演奏出樂曲。
職業經歷
美國獨立戰爭期間
在美國獨立戰爭期間,伊萊·惠特尼在父親的工場內安裝一臺鍛爐加工釘子。在戰爭末期,伊萊·惠特尼轉而生產女帽飾針和男用手杖。1783年秋,伊萊·惠特尼決心離開農場繼續學業。由于父親無法為他提供大學教育所需的昂貴學費,他便自籌學費。伊萊·惠特尼根據廣告成功應聘附近一所學校的教師職位,并在以后的 3年里半工半讀,用所得的薪水到萊斯特學院夏季班進修。
1789年-1804年
1789年3月,伊萊·惠特尼赴耶魯大學深造。1792年,順利完成學業。伊萊·惠特尼畢業后,受到格林夫人的邀請,在她家暫住一段時間。在一次宴會上,伊萊·惠特尼得知了當時在美國南方進行的從棉花中除掉棉籽油的重要性。為了改進手工除棉籽的工作方式,在米勒的資助下,惠特尼僅用10天的時間就設計出了被美國人譽為“改變世界面貌的9項專利”的第一項——軋棉機。
惠特尼于1793 年10月28日為他的軋棉機申請專利,并于1794年3月14日獲得專利,但直到1807年專利權才得以生效。由于軋棉機結構簡單,很容易仿制。再加之惠特尼和米勒無法建造足夠的軋棉機以滿足大量的需求,這就促使其他制造商研制出新的軋棉機并開始銷售。從1794年開始,惠特尼和合伙人米勒就糾纏于無止無休的訴訟和官司之中,但是幾乎所有的官司都打輸了。他于1804年與南卡羅米納州達成一項協議,以五萬五千美元的代價將軋花機的專利權賣給該 州。接著,北卡羅米納州和田納西州也先后買下這項專利權。在專利權到期后,惠特尼兩次向國會提出申請,要求延長專利權,但是均遭到拒絕。1809年,軋花機的秘密成為公共財富。
1798年-1818年
1798年6月4日,惠特尼與美國政府簽訂合同,保證在1799年9月30日以前完成4千支槍的交付,其余的需要在1800年9月30日以前交付。1798年,惠特尼自制銑床用于生產零件,由于所有的模具、鑄模、裝架及其他工具都要由他一個人設計和制造,到1801年1月,惠特尼仍然沒有交付一支槍。他來到華盛頓哥倫比亞特區,向有關方面解釋他的 “標準化”生產方式的原理和可行性,得到國會進一步撥款以加快研究進度。到1809年1月終于完成了全部定額。之后的15年間,新成立的陸軍軍械部在所有契約中都指定要這種式樣的輕武器裝備,各州也紛紛同惠特尼簽訂制造滑膛槍的新合同。
1804年,惠特尼發明一種新型的銑床,即“曲軸銑床”。1818年,他又發明了第一臺由水力驅動的銑床,從而使他的制造業向更加精確的方向邁進了新的一步。
后期經歷
1817 年,他與著名傳教士喬納森· 愛德華茲的孫女亨麗埃塔·愛德華茲結婚,并育有四個孩子。1825年1月8日,伊萊·惠特尼逝世于康涅狄格州新哈芬,享年59歲。
主要成果
發明軋棉機
惠特尼在格林夫人佐治亞州的種植園逗留期間,制作出一臺將短絨陸地棉從種子中分離出來的機器,也就是最初的軋棉機。一臺軋棉機每天可生產多達 55 磅(約25 千克)的清潔棉花。軋棉機的生產效率是單人的50多倍,這讓當時以棉花種植為主要產業的美國南部在經濟上得到了巨大的發展。
可互換零件概念
財政部長奧利弗·沃爾科特Jr向惠特尼寄了一份“有關制造武器技術的外國小冊子”,此后惠特尼開始首次談論可互換的零件。惠特尼為了設法制造大規模的高質量可互換零件,不斷調整和改進他的制造過程,在1812年前后的幾年里,他最終實現了在批量生產槍械時使用可互換零件的目標。這些成就奠定了美國工業制造領域的基礎,讓制造業得以實現規模化生產,并在其他領域推廣使用可互換零件的理念。
科學管理思想
哈斯勒·惠特尼在早期科學管理思想方面的貢獻主要有以下幾個方面:
這些管理原則都是惠特尼對科學管理的最初探索,為后來的科學管理的產生奠定了基礎。
銑床的發明
惠特尼是在制造槍械過程中發明了銑床。他于1798年開始構思并試制第一臺銑床。他的設計主要是利用旋轉的銑刀來加工工件表面,實現高速、精度和重復性。他不斷調整和改進銑床的設計。在1804年,他發明了一種新型的銑床,即“曲軸銑床”。這種銑床利用曲軸來帶動銑刀的運動,使得加工更加精準,生產效率也得到了顯著提高。曲軸銑床的設計在后來的工業制造中得到廣泛應用。1818年發明第一臺由水力驅動的銑床,從而使他的制造業向更加精確的方向邁進了新的一步。后來,標準化生產技術逐漸推廣到整個機械制造工業中。其中,芝加哥的麥克米克公司運用這項技術,生產出能夠收割和打捆的收割機,用來收割小麥、大麥和燕麥。不久,汽車制造工業也采用了這種生產技術。
人物評價
他不是名揚四海的著名發明家,他也不是叱咤風云、指點江山的卓越政治家。然而,他對美國早期歷史發展的影響是巨大的,他發明的軋棉機迅速改變了南方的經濟模式,他推行的可替換部件極大促進了北方的工業發展。他就是美國18世紀末19世紀初的發明家、機械師和制造商伊萊·惠特尼。(華東師范大學 王寅評)
作為一個發明家,伊萊·惠特尼的天才不斷閃耀出燦爛的光芒。伊萊·惠特尼去世后留下的是一個面貌日新月異的美國和發生巨大變化的農業,他奠定了大規模制造工業的基礎,而這一工業聯系著文明世界每一個農民和市民的生活。(G.G.坎農評)
在他有生之年,惠特尼無論怎樣也不會想到他的發明對美國歷史進程的巨大形響。由于發明了軋花機,使得南方各州的經濟依賴于棉花,從而導致了奴隸需求量的增加——這直接引發1861年的南北故爭。同時,他所發明的生產工藝又幫助北部各州奠定了雄厚的工業基礎,促使北方在那場波瀾壯闊的戰爭中擊敗南方而保持了美國的統一與完整。這一切便是這個曾經靠生產鐵釘和帽子別針創業的農家子弟所作出的歷史性貢獻。(《世界文化》評)
遺憾的是,惠特尼這位天才的發明能手在1825年就去世了。他沒能料到,由于他的軋棉機的發明而得以延續的美國南方奴隸制,竟釀成了震撼全球的南北戰爭;他也沒有想到,用他的體系制造的來福槍,能夠使這場戰爭成為美國歷史上流血最多的一次戰爭。這大概與惠特尼慈悲為懷的本性是背道而馳的。(王莊林 評)
后世紀念
1900年,惠特尼的名字和事跡被選入美國名人紀念館。
為了紀念惠特尼,在他的家鄉康涅狄格州紐黑文縣的哈姆登小鎮(Hamden)修建了伊萊?惠特尼博物館。
耶魯大學為紀念伊萊·惠特尼這位優秀的校友,將針對非傳統學生的招生計劃命名為Eli Whitney學生計劃。?
參考資料 >
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Massachusetts Vital Records to 1850.New England Historic Genealogical Society.2023-04-13
Biography of Eli Whitney, Inventor of the Cotton Gin .ThoughtCo.2023-04-13
Eli Whitney - The really famous one.Peoplenamedeliwhitney.2023-04-13
eliwhitney museum and workshop.Eliwhitney.2023-04-13
The History of the Milling Machine: Machining Equipment That Has Come a Long Way.Braidwood.2023-04-14
CAT GIVE HIM IDEA.GOOLE NEWS.2023-04-13
Eli Whitney's Patent for the Cotton Gin.NATIONALarchives.2023-04-13
Musket production: Eli Whitney; (1765-1825) statement, notes, etc.YALE EDU.2023-04-13
Cotton Gin and Eli Whitney.History.2023-04-13
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A Look into the History of Milling Machines.Summitmt.2023-04-13
惠特尼發明的標準化到底是什么 .天氣預報.2023-06-06
農史薈萃|軋花機的演進趣聞.西北農業學報.2023-06-06
Eli Whitney.續航教育.2023-06-06