第89章 水力时代
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广西当地的房屋多是土、木、竹混合结构,若是高级一些的建筑,则是砖木混合。无论哪一种档次,木材都占据着近半的工程量。当时惯用的建筑方法是把木头和竹子运输到工地上,在现场削皮、锯木、凿笋子等加工处置。但是藏宝港的这些房子都是统一的规格,统一的样式。因此可以在工场中批量生产“预制组件”,最后运输到现场组装。
普通军民的“排屋”结构非常简单,木为梁、竹为墙,夹层之间夯土的结构。当时百姓对房舍的需求不高,只要四壁不漏风、房顶不漏雨、地面夯实不钻老鼠就成。工场里的“预制组件”的房舍完全能满足他们。
甚至金士麒等三位千户的府宅,还有英武祠、各官衙处所的公共建筑,还有其余军将官员的00多间官宅,虽然上去琳琅满目变化多端,其实也不过是各种规模的单体建筑的组合。营造所提供了从小到大0个规格和档次的房舍,凑成一张丰盛的菜单,由各位老爷们自行选择和组合。所有的木材组建也都在工场中统一加工。
譬如金士麒府上的正堂,在“菜单”上就是“甲等二级”,与“甲等一级”的英武祠中军堂采用同等档次的建材和装饰,但长宽各小了几尺。而他的内书房,则是“甲等四级”,尺寸上又小了许多。
他给莫儿修造的房舍(也是他99%的夜晚里下榻之处),便是“乙等三级”,比内书房大一些,但使用的梁柱屋檐装饰则都低调了许多。几道院墙之外,姚孟阳给他祖母的房舍是“乙等二级”,材料档次跟莫儿的一致,只是宽大了许多。
建筑的标准化、等级化,这不仅是为了省钱,也是朝廷的指示精神,大家都要遵守。
对于藏宝港势力来说,他们最根本的目的,是通过这个“建设新城”的大项目,把山民们训练为初级的产业工人。
在过去的半个月里,近千名被筛选出来的“实习工”都接受了“上岗培训”。内容很简单:识别“上、下、前、后、一、二、三……”等几十个基本汉字,还有图纸、使用尺规、学习各种木工工具……另外就是有事儿找队长,不许私下斗殴之类的纪律教化。
简单的培训之后,工人们便上岗了。
对于这些山民出身的工人来说,木材加工是一个非常合适的切入点。这活计上手简单,每天只生产一种规格的材料,有大量的重复劳动以提高操作水平。但又要求他们按图纸制作,又有严格的精准度要求,因此非常锻炼人。
通过这半年的工厂式生产,这帮木工(苏长顺反对这个称呼,称他们只是一些力工、杂工),将逐渐变成熟练工人。
藏宝港建成之后,金士麒是不会放他们走的——这个秘密暂不能跟那些山大王们透露。到时候藏宝港将诞生一批工场和作坊,这些工人们将很容易转化到其他岗位上去。因为在工厂化的生产中,所有的任务都被分解为工序、图纸、原料、规范、进程……最终变成产品。这些工人们今天在造木屋,明天就可以造军船。他们今天在搓麻绳,明天就去造鸟铳——只是图纸和难度不同罢了。
这就是南丹卫的工业潜力!
这没什么不可能的!金士麒曾经熟知一个故事:了不起的“拉沃什金”,那是二战时期苏联最大的飞机设计团队,并生产了数以万计的飞机。它在战前也不过是一家家具厂,因为椅子造型好、沙发解释耐用,就被工业管理机构接管了。安插了几个设计师和政委,把正在生产的鞋柜什么的从生产线上推开,就开始造飞机。
可惜这个故事不能讲给那些兄弟们听。
这些工人的另外一个价值也很吸引人。当战争来临时,他们很容易被训练成军人。山民经过长期的产业化生产之后,将更习惯于听从命令,保持秩序,还有对南丹卫的认同感和忠诚度,还有汉话和算术技能也会提升。他们今天在挖土,明天就可以去埋地雷。他们今天在砍木头,明天就可以去砍人。
这就是南丹卫的战争潜力。
负责整个营造和生产体系的,是新设立的两大机构——“藏宝港营建所”和“迁江机械所”。
“藏宝港营造所”由查应才亲自挂帅。它是整个新城建设和生产的主管结构。所有的人力、物资、银两都归营造所统辖。新开设的木材场、砖瓦场,还有柳州商户们来此开设的铁工场、缆绳作坊等一切机构也都归营造所直辖。
“迁江机械所”的主管是金士麒,这是一个研发机构,负责技术攻关和机械研发。它目前只拥有一家综合性的生产场,制造各种新式机械设备。
总而言之,“藏宝港营造所”是一个“实施者”。而“迁江机械所”是一个“技术提供者”。
此外,“迁江机械所”还直辖了一个“规范局”。这个机构负责监督各工场作坊的生产质量,还负责发布“标准规格”——所有的产品尺寸都不再由设计者和工匠随意制定,而是在“规范局”中统一筹划。
譬如规范局宣布的一份文件,规定了各种“砖”的尺寸。具体分为:城墙砖、房屋砖、地砖三大类,总计0几组数值。
这些尺寸都不是凭空而来。有一些数据本有朝廷宣布的规则,譬如官员主宅的尺寸、车轴的长度、一袋漕运米的重量;也有一些数值是社会约定俗成,譬如一匹布的长宽。但古代的产品尺度往往很模糊,比如布幅宽度有2尺的,也有尺的可以便宜一些……这种状况是金士麒所无法容忍的!
“以后在咱藏宝港生产的布匹,宽度标准是2尺,正负02寸!”金士麒拍板敲定了新标准,然后又费了很多口舌向大家解释什么叫“正负”。
也有一些规范完全由金士麒来决定,这个最好玩了。比如半年之后,他将制定藏宝港兵工厂的火炮口径标准:包含一系列的铅弹丸重量与火炮口径对照值。那套数值最后变成了整个东亚的军备标准,影响到永远,直至246年第四次世界大战时期的等离子激光炮的口径也源于此。
但在天启六年的夏天,“迁江机械所”的主要工作还是设计制作各种水力机械,都是用于和平建设。
感谢上苍,赐予南丹卫一条宽阔湍流的红水河。它是金士麒目前能使用的主要能源。
临来南丹卫之前,金士麒获得了孙元化所传授的限量版《泰西水法》,那书中详尽的欧洲水利机械。其实中国古代的农、工学资料也很繁多,没必要崇洋媚外。比如传世的《王祯农书》、《农政全书》、《天工开物》之类(后两本书问世于崇祯朝),在当时的营造机构中还藏有更详细的制作图典。金士麒的“资料库”非常完善。
总体而言,“古代劳动人民”几千年来已经在水力机械上用尽了脑筋,发明了五花八门的机械。譬如翻车、水车、筒车、水碓、水排和水磨之类。可以说,一切可以发明的东西,至少在概念上都已经存在了。但那些技术往往在记录时便带有随意性、不严谨性、猜测性、扯淡性;另一方面,古代的成果也不断流失,因此留下的资料大多粗糙而模糊。
金士麒领悟到:他要做的工作,并不是“发明”什么,而是尽一个工程师的职责——把“概念设计”进行规范化和实用化,使之成为真正可行的产品。
他的最初的一批设计稿在赴广西的海路上就已经设计好,他并没有把全部体力都耗在莫儿身上,他也干了很多正事。当大批工匠抵达了迁江之后,金士麒便带领他们详细设计、绘图。还“开班授课”指导他们画分解图、三视图、剖面图、组装示意图等等。他给工匠们讲述“比例尺”的概念,讲述“标准化设计”、“防错”设计和“人体工程学”的概念。
这些东西,只是藏于后世的理工科男生脑袋中的一些常识,但在明代却是金玉良言。
金士麒的手工活一团糟,但绘画技能却鹤立工匠群。至于授课能力,他更是专业水平。
“举一个‘人体工程学’的例子。”金士麒进入角色,“记得我在觉华岛上设置的那座浮桥吗?每一块桥板的宽度正好是一步,这是我随便设定的数值吗?我是个随便的人吗?没错,那宽度与人步行跨度一致。你匀速走,每一步都会踩在桥板上,不会卡在缝隙里,这就是人体工程学最好的体现!”
“再你,黄木匠,你画的这个门把手长度是6寸。这个尺寸很尴尬:一个手拉门嫌大,双手拉又嫌小,这就是反面典型,下次注意。”
七月中旬那些天,金士麒好好地回味了一番“教师”的感受。
金士麒在七月里的“创造性”发明只有一个,就是“圆锯”——能高速旋转切割木头的那种恐怖东西。
在之前的世界中,圆锯这东西本应在9世纪才出现。金士麒在推出设计稿之前也很有顾虑,担心当前的钢材质量不合格。但藏宝港的施工量巨大,有数万棵树木要锯开,他只得硬着头皮上马。
小常识:世界上第一片圆形锯,于天启六年七月十四日诞生于广西南丹卫藏宝港的锻铁作坊中。它直径0寸,有64颗锯齿,使用水力带动。
在具体施工期间金士麒才发现,这东西最大的问题不在于锯子的钢材质量,也不在于水车的建造和安置,而是“传动机构”。红水河水势凶猛,但常年的冲刷导致河床下陷,两侧的河岸比水面高出了丈。要把水车转动的力量从河面传递到河岸上的工场,横向和垂直的跨度都很大。
这个时代还没有橡胶皮带,暂时也无法打造合格的金属链条,若使用缆绳……金士麒又不上它。因此全靠着传动杆的硬性连接:使用一根又长又直又硬的木杆,一头穿在水车上,一头连在圆锯下面的齿轮组上。
开动机关,释放水车的闸板!现场几百名工匠和热闹的山民们聚拢在现场,等待着动人的一幕。只听一声嘶鸣,锯子真转了起来!
现场有掌声。
测试期间,安全第一。两个工匠穿着罩甲、戴着铁盔、举着藤牌,推着木板缓缓接近那高速旋转的圆锯,随着一阵刺耳的嗡鸣,木板旋即被割断!
掌声雷动!
试验还在进行,一根根、一片片木料被锯开。银光闪闪、锯末纷飞。锯子的表现超乎金士麒的想象。现场欢声沸腾,尤其是那些木工们更是感动涕零。“你娘的!长条锯变圆形,省了多少力气啊!”“以后再也不用啃树干了!”“那声音好听啊!”“金千户,鲁班附体啊!”
现场正沉浸在喜悦之中,却只听“砰”地一声,圆锯不动了。下面的齿轮正发出咔咔的怪声,远处的水车也停了。最后又是“轰”地一声,好像有什么零件飞了出去……
经过了一番检查,最后的确定是圆锯的力道还是不够,无法锯断整根的木料。因此圆锯抱死,导致整个机械结构被卡住。来自河神赋予的巨大扭力作用下,传动杆末端一个木头连接栓断裂,最后导致脱轴。
工匠们现场会诊,都说要重造一个最强悍的铁质连接栓。
金士麒却否决了这一策略,提出替换一个更单薄的连接栓。
“问题的关键是什么?”金士麒现场开课,“这整套系统还很脆弱,无法锯断厚木料。若是增强了这个连接处,那各个部件还是会卡死,最后受损的就是圆锯、齿轮组,那东西更贵。”
木匠们纷纷提出:应该制定规范,限定木料的厚度云云。
这帮人已经接受了“规范化”的思想,金士麒感到很欣慰。
但金士麒却说规范是必需的,但工人操作中情况多变:譬如木料强度变化,或者水流速度变化,或者工人心情不好,都会导致这种锯片抱死的现象。
“总而言之,错误是不可避免的,那么就准备应付这个错误。”金士麒指着刚才断裂的部件,说之所有在这里安装一段“脆弱”的连接栓,就是把它当作“保险”。它断裂之后再换上新的就可以,不会损伤那些贵重的部件。
最后金士麒总结道:“这个概念,叫‘容错设计’,快记下来!”
广西当地的房屋多是土、木、竹混合结构,若是高级一些的建筑,则是砖木混合。无论哪一种档次,木材都占据着近半的工程量。当时惯用的建筑方法是把木头和竹子运输到工地上,在现场削皮、锯木、凿笋子等加工处置。但是藏宝港的这些房子都是统一的规格,统一的样式。因此可以在工场中批量生产“预制组件”,最后运输到现场组装。
普通军民的“排屋”结构非常简单,木为梁、竹为墙,夹层之间夯土的结构。当时百姓对房舍的需求不高,只要四壁不漏风、房顶不漏雨、地面夯实不钻老鼠就成。工场里的“预制组件”的房舍完全能满足他们。
甚至金士麒等三位千户的府宅,还有英武祠、各官衙处所的公共建筑,还有其余军将官员的00多间官宅,虽然上去琳琅满目变化多端,其实也不过是各种规模的单体建筑的组合。营造所提供了从小到大0个规格和档次的房舍,凑成一张丰盛的菜单,由各位老爷们自行选择和组合。所有的木材组建也都在工场中统一加工。
譬如金士麒府上的正堂,在“菜单”上就是“甲等二级”,与“甲等一级”的英武祠中军堂采用同等档次的建材和装饰,但长宽各小了几尺。而他的内书房,则是“甲等四级”,尺寸上又小了许多。
他给莫儿修造的房舍(也是他99%的夜晚里下榻之处),便是“乙等三级”,比内书房大一些,但使用的梁柱屋檐装饰则都低调了许多。几道院墙之外,姚孟阳给他祖母的房舍是“乙等二级”,材料档次跟莫儿的一致,只是宽大了许多。
建筑的标准化、等级化,这不仅是为了省钱,也是朝廷的指示精神,大家都要遵守。
对于藏宝港势力来说,他们最根本的目的,是通过这个“建设新城”的大项目,把山民们训练为初级的产业工人。
在过去的半个月里,近千名被筛选出来的“实习工”都接受了“上岗培训”。内容很简单:识别“上、下、前、后、一、二、三……”等几十个基本汉字,还有图纸、使用尺规、学习各种木工工具……另外就是有事儿找队长,不许私下斗殴之类的纪律教化。
简单的培训之后,工人们便上岗了。
对于这些山民出身的工人来说,木材加工是一个非常合适的切入点。这活计上手简单,每天只生产一种规格的材料,有大量的重复劳动以提高操作水平。但又要求他们按图纸制作,又有严格的精准度要求,因此非常锻炼人。
通过这半年的工厂式生产,这帮木工(苏长顺反对这个称呼,称他们只是一些力工、杂工),将逐渐变成熟练工人。
藏宝港建成之后,金士麒是不会放他们走的——这个秘密暂不能跟那些山大王们透露。到时候藏宝港将诞生一批工场和作坊,这些工人们将很容易转化到其他岗位上去。因为在工厂化的生产中,所有的任务都被分解为工序、图纸、原料、规范、进程……最终变成产品。这些工人们今天在造木屋,明天就可以造军船。他们今天在搓麻绳,明天就去造鸟铳——只是图纸和难度不同罢了。
这就是南丹卫的工业潜力!
这没什么不可能的!金士麒曾经熟知一个故事:了不起的“拉沃什金”,那是二战时期苏联最大的飞机设计团队,并生产了数以万计的飞机。它在战前也不过是一家家具厂,因为椅子造型好、沙发解释耐用,就被工业管理机构接管了。安插了几个设计师和政委,把正在生产的鞋柜什么的从生产线上推开,就开始造飞机。
可惜这个故事不能讲给那些兄弟们听。
这些工人的另外一个价值也很吸引人。当战争来临时,他们很容易被训练成军人。山民经过长期的产业化生产之后,将更习惯于听从命令,保持秩序,还有对南丹卫的认同感和忠诚度,还有汉话和算术技能也会提升。他们今天在挖土,明天就可以去埋地雷。他们今天在砍木头,明天就可以去砍人。
这就是南丹卫的战争潜力。
负责整个营造和生产体系的,是新设立的两大机构——“藏宝港营建所”和“迁江机械所”。
“藏宝港营造所”由查应才亲自挂帅。它是整个新城建设和生产的主管结构。所有的人力、物资、银两都归营造所统辖。新开设的木材场、砖瓦场,还有柳州商户们来此开设的铁工场、缆绳作坊等一切机构也都归营造所直辖。
“迁江机械所”的主管是金士麒,这是一个研发机构,负责技术攻关和机械研发。它目前只拥有一家综合性的生产场,制造各种新式机械设备。
总而言之,“藏宝港营造所”是一个“实施者”。而“迁江机械所”是一个“技术提供者”。
此外,“迁江机械所”还直辖了一个“规范局”。这个机构负责监督各工场作坊的生产质量,还负责发布“标准规格”——所有的产品尺寸都不再由设计者和工匠随意制定,而是在“规范局”中统一筹划。
譬如规范局宣布的一份文件,规定了各种“砖”的尺寸。具体分为:城墙砖、房屋砖、地砖三大类,总计0几组数值。
这些尺寸都不是凭空而来。有一些数据本有朝廷宣布的规则,譬如官员主宅的尺寸、车轴的长度、一袋漕运米的重量;也有一些数值是社会约定俗成,譬如一匹布的长宽。但古代的产品尺度往往很模糊,比如布幅宽度有2尺的,也有尺的可以便宜一些……这种状况是金士麒所无法容忍的!
“以后在咱藏宝港生产的布匹,宽度标准是2尺,正负02寸!”金士麒拍板敲定了新标准,然后又费了很多口舌向大家解释什么叫“正负”。
也有一些规范完全由金士麒来决定,这个最好玩了。比如半年之后,他将制定藏宝港兵工厂的火炮口径标准:包含一系列的铅弹丸重量与火炮口径对照值。那套数值最后变成了整个东亚的军备标准,影响到永远,直至246年第四次世界大战时期的等离子激光炮的口径也源于此。
但在天启六年的夏天,“迁江机械所”的主要工作还是设计制作各种水力机械,都是用于和平建设。
感谢上苍,赐予南丹卫一条宽阔湍流的红水河。它是金士麒目前能使用的主要能源。
临来南丹卫之前,金士麒获得了孙元化所传授的限量版《泰西水法》,那书中详尽的欧洲水利机械。其实中国古代的农、工学资料也很繁多,没必要崇洋媚外。比如传世的《王祯农书》、《农政全书》、《天工开物》之类(后两本书问世于崇祯朝),在当时的营造机构中还藏有更详细的制作图典。金士麒的“资料库”非常完善。
总体而言,“古代劳动人民”几千年来已经在水力机械上用尽了脑筋,发明了五花八门的机械。譬如翻车、水车、筒车、水碓、水排和水磨之类。可以说,一切可以发明的东西,至少在概念上都已经存在了。但那些技术往往在记录时便带有随意性、不严谨性、猜测性、扯淡性;另一方面,古代的成果也不断流失,因此留下的资料大多粗糙而模糊。
金士麒领悟到:他要做的工作,并不是“发明”什么,而是尽一个工程师的职责——把“概念设计”进行规范化和实用化,使之成为真正可行的产品。
他的最初的一批设计稿在赴广西的海路上就已经设计好,他并没有把全部体力都耗在莫儿身上,他也干了很多正事。当大批工匠抵达了迁江之后,金士麒便带领他们详细设计、绘图。还“开班授课”指导他们画分解图、三视图、剖面图、组装示意图等等。他给工匠们讲述“比例尺”的概念,讲述“标准化设计”、“防错”设计和“人体工程学”的概念。
这些东西,只是藏于后世的理工科男生脑袋中的一些常识,但在明代却是金玉良言。
金士麒的手工活一团糟,但绘画技能却鹤立工匠群。至于授课能力,他更是专业水平。
“举一个‘人体工程学’的例子。”金士麒进入角色,“记得我在觉华岛上设置的那座浮桥吗?每一块桥板的宽度正好是一步,这是我随便设定的数值吗?我是个随便的人吗?没错,那宽度与人步行跨度一致。你匀速走,每一步都会踩在桥板上,不会卡在缝隙里,这就是人体工程学最好的体现!”
“再你,黄木匠,你画的这个门把手长度是6寸。这个尺寸很尴尬:一个手拉门嫌大,双手拉又嫌小,这就是反面典型,下次注意。”
七月中旬那些天,金士麒好好地回味了一番“教师”的感受。
金士麒在七月里的“创造性”发明只有一个,就是“圆锯”——能高速旋转切割木头的那种恐怖东西。
在之前的世界中,圆锯这东西本应在9世纪才出现。金士麒在推出设计稿之前也很有顾虑,担心当前的钢材质量不合格。但藏宝港的施工量巨大,有数万棵树木要锯开,他只得硬着头皮上马。
小常识:世界上第一片圆形锯,于天启六年七月十四日诞生于广西南丹卫藏宝港的锻铁作坊中。它直径0寸,有64颗锯齿,使用水力带动。
在具体施工期间金士麒才发现,这东西最大的问题不在于锯子的钢材质量,也不在于水车的建造和安置,而是“传动机构”。红水河水势凶猛,但常年的冲刷导致河床下陷,两侧的河岸比水面高出了丈。要把水车转动的力量从河面传递到河岸上的工场,横向和垂直的跨度都很大。
这个时代还没有橡胶皮带,暂时也无法打造合格的金属链条,若使用缆绳……金士麒又不上它。因此全靠着传动杆的硬性连接:使用一根又长又直又硬的木杆,一头穿在水车上,一头连在圆锯下面的齿轮组上。
开动机关,释放水车的闸板!现场几百名工匠和热闹的山民们聚拢在现场,等待着动人的一幕。只听一声嘶鸣,锯子真转了起来!
现场有掌声。
测试期间,安全第一。两个工匠穿着罩甲、戴着铁盔、举着藤牌,推着木板缓缓接近那高速旋转的圆锯,随着一阵刺耳的嗡鸣,木板旋即被割断!
掌声雷动!
试验还在进行,一根根、一片片木料被锯开。银光闪闪、锯末纷飞。锯子的表现超乎金士麒的想象。现场欢声沸腾,尤其是那些木工们更是感动涕零。“你娘的!长条锯变圆形,省了多少力气啊!”“以后再也不用啃树干了!”“那声音好听啊!”“金千户,鲁班附体啊!”
现场正沉浸在喜悦之中,却只听“砰”地一声,圆锯不动了。下面的齿轮正发出咔咔的怪声,远处的水车也停了。最后又是“轰”地一声,好像有什么零件飞了出去……
经过了一番检查,最后的确定是圆锯的力道还是不够,无法锯断整根的木料。因此圆锯抱死,导致整个机械结构被卡住。来自河神赋予的巨大扭力作用下,传动杆末端一个木头连接栓断裂,最后导致脱轴。
工匠们现场会诊,都说要重造一个最强悍的铁质连接栓。
金士麒却否决了这一策略,提出替换一个更单薄的连接栓。
“问题的关键是什么?”金士麒现场开课,“这整套系统还很脆弱,无法锯断厚木料。若是增强了这个连接处,那各个部件还是会卡死,最后受损的就是圆锯、齿轮组,那东西更贵。”
木匠们纷纷提出:应该制定规范,限定木料的厚度云云。
这帮人已经接受了“规范化”的思想,金士麒感到很欣慰。
但金士麒却说规范是必需的,但工人操作中情况多变:譬如木料强度变化,或者水流速度变化,或者工人心情不好,都会导致这种锯片抱死的现象。
“总而言之,错误是不可避免的,那么就准备应付这个错误。”金士麒指着刚才断裂的部件,说之所有在这里安装一段“脆弱”的连接栓,就是把它当作“保险”。它断裂之后再换上新的就可以,不会损伤那些贵重的部件。
最后金士麒总结道:“这个概念,叫‘容错设计’,快记下来!”