Революционная эволюция: автопроизводители начинают печатать детали

В Сети появилось видео, которое раскрыло, как изготавливаются автомобильные детали с помощью 3D-печати

Процесс изготовления алюминиевых частей деталей для последующей их сварки.

3D-печать, несмотря на то что пришла в мир сравнительно недавно, уже оказала огромное влияние на весь мир. В том числе на автомобильную индустрию. Автопроизводители, выпускающие небольшие серии (партии) автомобилей, такие как Koenigsegg и Bugatti, используют сегодня технологию 3D-печати для изготовления деталей.

В том числе производители многих тюнинг-колес также применяют данную технологию, для того чтобы воплотить в жизнь замысловатые стильные конструкции литых дисков. И даже такие марки, как Porsche, прибегают к 3D-печати для воссоздания редких автодеталей для своих старых классических автомобилей, которые подлежат реставрации.

На фото: колесный диск изготовлен и автодетали на 3D-принтере

В том числе 3D-печать не обошла стороной многие тюнинг-ателье, занимающиеся модернизацией автомобилей. Как отмечают эксперты в сфере автопромышленности, за последние годы спрос на высококачественные запчасти, изготавливаемые с помощью 3D-печати, только увеличивается.

Вот пример того, что спрос на тюнинг-детали, изготовленные с помощью 3D-печати, будет только расти. Так, Стефан Пападакис из команды по дрифт-Формуле Papadakis Racing нуждался в особом впускном коллекторе для своей 1000-сильной Toyota Supra 2020 года. Для этого ему пришлось изготавливать деталь с помощью 3D-печати.

Мало того, он отправился на завод, чтобы задокументировать весь увлекательный процесс изготовления коллектора с помощью 3D-станка. В итоге Стефан выложил в Сеть видео, которое быстро набрало популярность.

В ролике можно увидеть, как 3D-принтер слой за слоем создает алюминиевую трехмерную деталь. К сожалению, размер впускного коллектора и особенности его конструкции не позволили изготовить деталь за один раз. Поэтому части автодетали печатались по отдельности, а затем с помощью лазера сваривались вместе.

Двигатель Toyota Supra 2020 года

Каждый слой алюминия, который наносился во время 3D-печати, имеет толщину всего 0,0508 миллиметра. Так что, как вы можете себе представить, для изготовления одной части детали требовалось немаленькое время. По словам Пападакиса, печать всего одной части коллектора заняла 51 час (более двух дней). Но главное – это, конечно, результат, который впечатляет. Готовый продукт, созданный на 3D-принтере, имеет вид литого элемента с высокой прочностью на растяжение.

Революционная эволюция: автопроизводители начинают печатать детали

Автопроизводители готовы начать выпуск 3D-печатных запчастей

General Motors готовится запустить производство печатных деталей для своих новых автомобилей. Новая технология будет внедрена в течение года. Ford уже несколько лет производит тестовые детали для своих прототипов автомобилей. Многие другие автопроизводители посматривают в сторону 3D принтеров, а некоторые уже подводят смету, подсчитывая гипотетическую прибыль от снижения затрат на цикл производства деталей. Что уж говорить, даже частные небольшие тюнинг компании, и те постепенно переходят на производство кастомных деталей при помощи объемного принтера.

Таким образом, можно констатировать упрямый факт: автопроизводство стоит на пороге революции, к которой подвела эволюция средств производства. Вот, что известно из недавнего заявления GM, о скором изменении технологии производства деталей для автомобилей.

General Motors объявила, что компания начнет делать 3D-печатные компоненты, чтобы достичь поставленной на ближайшие пять лет цели, расширения текущей линейки до 20 новых моделей электрических машин и автомобилей на топливных элементах.

В партнерстве с компанией по разработке программного обеспечения Autodesk, General Motors рассчитывает на внедрение созданных образцов деталей, их обкатку и использование по прямому назначению на серийных моделях. О большем один из крупнейших автопроизводителей в мире не говорит.

В прошлом году Ford заявил, что компания стала первым автопроизводителем, который испытал 3D-печать, при помощи которой можно создать любой компонент автомобиля. Причем, еще пару лет назад, Ford начал создавать макеты деталей для прототипов, затем начал применять технологию печати для спортивных автомобилей (разнообразные короба, патрубки, облицовочные элементы мотора и даже части двигателей были созданы Форд для своих гоночных машин). Сегодня «Синий овал» применяет технологию уже для создания частей серийных автомобилей.

GM, следуя за первопроходцем, торит свою дорожку, не забывая при этом сказать пару приятных слов своей персоне.

Американская компания утверждает, что она является первым автопроизводителем, который при проектировании начал использовать технологию программного обеспечения генеративного дизайна фирмы Autodesk. Этот генеративный дизайн позволяет с высокой точностью просчитать на компьютере вид детали, «увидеть» напряжения возможные в ходе ее эксплуатации и воспроизвести запчасть на оборудовании с минимальными затратами материалов.

В качестве доказательства концепции GM и Auodesk сделали кронштейн сиденья. Не самый сногсшибательный компонент, но вполне показательный. Кронштейн был на 40 процентов легче и на 20 процентов прочнее, чем оригинальная часть, сделанная по классической производственной схеме. Оригинальный кронштейн состоял из восьми компонентов, в то время как 3D-печатный кронштейн использует одну общую часть. Это также экономит время и, как мы уже говорили выше, общие затраты на производство.

В долгосрочной перспективе, по данным GM, компания надеется, что 3D-печать сократит затраты и уменьшит количество используемых материалов. Автопроизводитель говорит, что сначала сосредоточится на высококлассных деталях для автоспорта. Но в течение 5 лет, после ожидаемых технологических усовершенствований, компания уверена, что будет производить десятки тысяч разнообразных деталей для серийных автомобилей.

Дефицит автомобильных чипов усилится — второй квартал 2021 года будет самым тяжёлым

Автопроизводители по всему миру ожидали, что кризис поставок полупроводников утихнет весной, но теперь они предупреждают, что чипы будут оставаться в дефиците ещё в течение нескольких месяцев, да и восстановление во втором полугодии остаётся под вопросом.

Производство автомобилей Volkswagen в Словакии (Radovan Stoklasa | Reuters)

Основными причинами обострения дефицита выступили сбои в производстве микросхем в Техасе из-за неожиданно суровых холодов и пожар на японском заводе Renesas Semiconductor Manufacturing 19 марта, который остановил производство. Это заставило автопроизводителей искать новые источники чипов, необходимых для бортовой электроники, систем безопасности вроде автоматического торможения, и информационно-развлекательных консолей.

Проблемы в Техасе и Японии усугубили дефицит, который начался в прошлом году, когда сильный спрос со стороны производителей потребительской электроники не позволил автопроизводителям резко нарастить заказы на чипы. Автомобильная промышленность из-за карантинных мер против COVID-19 сильно сократила заказы чипов в первой половине 2020 года, и в итоге оказалась не готова к быстрому восстановлению рынка во второй половине года. В итоге автопроизводителям пришлось уменьшить или вовсе остановить производство, перераспределив запасы чипов на наиболее прибыльные модели.

«Дефицит полупроводников и влияние на производство станут ещё хуже, прежде чем начнутся улучшения, — заявил в среду исполнительный директор Ford Джим Фарли (Jim Farley). — Наш второй квартал будет самым сложным в этом году».

Поскольку автопроизводители теперь ожидают более медленного восстановления поставок чипов, чем предполагалось, им приходится принимать новые меры по смягчению последствий. Например Volkswagen AG, крупнейший автопроизводитель Европы, заявил на неделе, что остановит производство Jetta на своём заводе в Мексике 3 мая и возобновит его 20 мая. Производство модели Tiguan прекратится 6 мая и возобновится 17 мая. Компания отметила, что производство новой модели Taos, которая поступит в продажу в США в июне, не пострадало. У VW и ранее были остановки, связанные с чипами, на заводах в германском Эмдене и словацком Братиславе, а затронуты были модели под марками VW, Audi, Seat и Skoda. «Мы неплохо справились в первом квартале, — сказал представитель VW в Вольфсбурге. — Второй квартал будет более сложным из-за Техаса и сгоревшей фабрики Renesas. Результаты этих событий отразятся на втором квартале».

Завод Renesas производит 2/3 чипов для автомобилей (Renesas Electronics | Agence France-Presse | Getty Images)

В ответ на новую нехватку чипов автомобильное подразделение Daimler Mercedes-Benz сократило рабочее время для 18 500 своих сотрудников и временно приостановило производство на двух заводах в Германии. В США Ford заявила в среду, что ожидает сокращения показателей скорректированной прибыли до налогообложения на $2,5 млрд в этом году. Компания заявила, что нехватка микросхем вынудит сократить производство во втором квартале вдвое, ситуация должна улучшиться после июня.

Господин Фарли, генеральный директор Ford, сообщил аналитикам, что Renesas поставляет около двух третей всех чипов, используемых автомобильной промышленностью. По его словам, пожар навредил девяти поставщикам компонентов, которые опираются на Renesas и поставляют свою продукцию Ford. По его словам, полное восстановление цепочек поставок чипов для автопроизводителей может растянуться до 2022 года.

В целом руководители в автомобильной промышленности сходятся во мнении, что самый сильный кризис будет пройдён в первой половине года, но они также не уверены в том, как быстро восстановятся поставки чипов во второй половине года.

Глава Ford Джим Фарли (Nic Antaya | Getty Images)

Такое мнение высказала финансовый директор Renault Клотильда Дельбос (Clotilde Delbos) на телеконференции 22 апреля. «Мы только начинаем получать подробные отзывы от наших поставщиков по каждому из компонентов, которые мы должны распределять по автомобилям, о последствиях пожара на заводе Renesas, который произошёл месяц назад, — добавила она. — Мы пытаемся найти разумные способы отдавать приоритет автомобилям с более высокой маржой».

Tesla сообщила инвесторам в понедельник, что хорошо справилась с кризисом чипов, частично благодаря быстрому переходу на новые микроконтроллеры или компьютерные чипы, которые выполняют конкретные задачи. Нехватка микроконтроллеров стала основной причиной кризиса микросхем в прошлом году. Тем не менее, исполнительный директор Илон Маск (Elon Musk) сказал, что в прошлом квартале были одни из самых сложных проблем в цепочке поставок, с которыми компания когда-либо сталкивались. Он также добавил, что некоторые последствия будут ощущаться и в третьем квартале.

Финансовый директор Daimler AG Харальд Вильгельм (Harald Wilhelm) заявил журналистам в пятницу, что до пожара в Renesas и связанных с погодой отключений в Техасе он ожидал, что дефицит чипов уменьшится уже после первого квартала. Но теперь думает, что восстановление производства автомобилей до нормального уровня не произойдёт до конца года. «Это означает, что производство и продажи могут пострадать во втором квартале даже сильнее, чем в первом», — подчеркнул он.

Другие европейские производители, включая Jaguar Land Rover и французскую Renault SA, жалуются на сокращение производства и продаж в результате дефицита чипов, и многие из них замедлили или остановили производство на некоторых заводах. Stellantis NV, франко-итало-американский автопроизводитель, чьи бренды включают Fiat, Chrysler и Peugeot, даже возвращается к аналоговым спидометрам в некоторых моделях, заменяя цифровые бортовые приборы, требующие чипов.

Пожар в здании N3 завода Renesas нанёс значительный ущерб и остановил производство. На прошлой неделе Ренесас сообщила, что 17 апреля работы на заводе возобновились примерно на 10 % мощностей и, как ожидается, достигнут 100 % к концу мая.

Дефицит полупроводников останавливает мировой автопром. Что происходит?

Рост спроса на высокопроизводительные компьютеры в пандемию, когда большинство людей перешли на удаленную работу, спровоцировал дефицит чипов в других отраслях производства. Крупные мировые производители техники и целые отрасли столкнулись с проблемами в поставках — в частности, из-за нехватки полупроводников остановились автомобильные заводы. Разбираемся, как дефицит полупроводников влияет на крупные компании и что будет дальше.

Причины нехватки полупроводников — пандемия и Дональд Трамп

Среди причин глобального сокращения полупроводников называются две основные: последствия пандемии и торговых войн США и Китая, начатых при президенте Дональде Трампе.

В самом начале пандемии были скуплены персональные компьютеры и другая техника для удаленной работы или учебы. Осенью прошлого года повысился спрос на технику развлекательного назначения: игровые приставки, телевизоры, смартфоны и планшеты. Американская торговая группа Consumer Tech Association заявила, что в 2020 году розничные продажи в стране составили рекордные $442 млрд, и запрос на гаджеты, такие как игровые консоли, наушники и устройства для умного дома, в 2021 году будет только расти. Для производства всей этой техники нужны полупроводники.

Негативно на поставках полупроводников сказалось и торговое противостояние США и Китая. В прошлом году власти Штатов наложили ограничения на крупнейшего китайского производителя чипов Semiconductor Manufacturing International (SMIC). В результате компания осталась без возможности закупать оборудование для производства и продавать полупроводники американским компаниям. Заказчики были вынуждены сотрудничать с его конкурентами — например, Taiwan Semiconductor Manufacturing (TSMC). Как итог — произошло серьезное перераспределение цепочек поставок чипов.

Многие производители полупроводников сейчас — это так называемые «безфабричные производства» (англ. fabless). Они лишь разрабатывают технологию, а само производство чипов передают на аутсорс.

Но некоторые компании заранее подготовились к возможным сбоям и закупили полупроводники еще до введения жестких санкций против китайского бизнеса. Так поступила Huawei, сделавшая запасы важных для нее радиочипов. Среди автопроизводителей так сделала Toyota, заявившая, что не планирует сокращать производство, так как накопила запасы полупроводников на четыре месяца вперед.

Из-за дефицита чипов больше всего пострадали автопроизводители

Сильнее всего нехватка полупроводников ударила по автопроизводителям, которые используют их для программного обеспечения машин. О приостановках или замедлении в выпуске автомобилей уже заявили GM, Ford, Volkswagen, Honda, Fiat Chrysler, Volvo, Nissan, Mitsubishi, Nio.

Дефицит микросхем задел производителей процессоров для электроники Qualcomm и AMD, поставляющих детали для технологических гигантов, в том числе Sony и Microsoft. Sony заявила, что сложности с поставками полупроводников могут привести к дефициту игровых консолей PlayStation 5. Даже Apple не справляется с нехваткой полупроводников — компания не может полностью закрыть высокий спрос на новые модели iPhone.

Автомобильные производства конкурируют с технологическими компаниями за поставки чипов не напрямую, так как для автомобилей не всегда нужны столь же современные полупроводники, как и для гаджетов. Они покупают чипы, которые как управляют основными процессами в машине, так и используются в более второстепенном ПО.

Особенность цикла цепочек поставок в автопроизводстве — все детали закупаются точно к моменту сборки, запасов на будущее не делается. Но отсутствие даже одного чипа может остановить производственную линейку крупного завода.

По значимости для производителей чипов автомобилестроительные компании на втором месте после технологических, так как создатели гаджетов заключают долгосрочные контракты на поставку. В 2020 году только 3% продаж TSMC приходилось на автомобильные чипы, а на полупроводники для смартфонов — 48%.

Что происходит с автомобильными компаниями из-за дефицита полупроводников

Ford — приостановил производство в Огайо, на другом заводе сокращена одна из рабочих смен. Ford F-150, а также кроссовер Ford Edge будут собираться без определенных деталей и отправляться дилерам только после того, как производитель получит микросхемы. Если проблемы с поставками полупроводников сохранятся на протяжении полугода, то годовая скорректированная операционная прибыль Ford снизится на $1–2,5 млрд.

Honda — останавливает шесть заводов в США, Канаде и Мексике.

Hyundai — сократил работу в выходные дни, чтобы скорректировать производство таких брендов, как Kona, Avante, Grandeur и Sonata.

Volvo — сократил производство грузовиков по всему миру.

Nissan — скорректирует производства на заводах в США и Мексике.

Nio — приостановила производство автомобилей на заводе Хэфэй. Компания снизила прогноз по производству на первый квартал до 19,5 тыс. единиц (предыдущий прогноз: 20–20,5 тыс. единиц).

Toyota — приостановила производство в Чехии.

Volkswagen — приостановил производство на заводе в Португалии.

Mitsubishi — сократил производство на внутреннем рынке на 4–5 тыс. единиц в марте и пересматривает производственный план на апрель.

Теперь автопроизводители оказались в самом уязвимом положении. Зная это, TSMC сообщила, что планирует вложить до $28 млрд на увеличение мощностей. Ожидается, что нехватка чипов приведет к сокращению продаж только среди автопроизводителей на $61 млрд в этом году.

Какие еще факторы влияют на дефицит полупроводников

• Резкое февральское похолодание в Техасе привело к отключению электроэнергии на производствах, что сказалось на предприятиях, выпускающих полупроводники.
• В Тайване, где находится крупнейшее производство микросхем, наблюдается сильнейшая за последние десятилетия засуха, из-за чего снижается водоснабжение заводов.
• В марте на заводе одного из ведущих мировых производителей автомобильных чипов Renesas Electronics в Японии произошел пожар, в результате которого было уничтожено все оборудование. Потери компании составят до $160 млн в месяц.

TSMC — главный бенефициар дефицита полупроводников

Главные производители чипов на данный момент — тайваньская TSMC и южнокорейский Samsung. TSMC контролирует более половины мирового рынка микросхем, изготавливаемых на заказ. Сейчас компания строит новый завод. Предполагается, что полупроводники с нового производства станут на 70% более быстрыми и эффективными, чем прежние. Производство будет запущено в 2022 году.

Производством чипов занимается и Intel, однако американская компания не справляется с этой задачей на 100% и часть работ передает на аутсорс TSMC. По данным Financial Times, Intel уже обговаривает возможное партнерство с TSMC по новому производству в Тайване. Аналитик по производству микросхем в Bernstein Марк Ли считает, что в 2023 году Intel передаст TSMC на аутсорс 20% производства процессоров.

В феврале TSMC объявила о создании дочерней компании в Японии для проведения исследований в области новых полупроводниковых материалов.

По мнению аналитиков, одна из ключевых причин, по которой TSMC настолько эффективна и прибыльна, это концентрация производства в Тайване. По оценкам приближенных к компании людей, производственные затраты в США будут на 8–10% выше, чем в Тайване.

Европейские компании занимаются разработкой полупроводников, но избегают создания собственных производств, а вместо этого передают большую часть работ сторонним компаниям вроде TSMC. Поэтому производство микросхем в Европе на несколько поколений отстает от лидеров отрасли, таких как TSMC и Samsung. Остальные мелкие производители серьезно уступают лидерам в технологиях и производственных мощностях.

Что будет дальше

Проблема с нехваткой полупроводников начинает набирать все большие обороты: правительства и компании уже высказывают обеспокоенность тем, что дефицит микросхем может замедлить восстановление экономики после пандемии.

Samsung предупреждает, что сбои с поставками чипов могут распространиться и на более широкий технологический сектор.

В исследовательской компании TrendForce считают, что общеотраслевые усилия по ускорению производства автомобильных микросхем могут привести к замедлению поставок полупроводников для бытовой электроники и промышленных приложений.

Глава Intel Пэт Гелсинджер заявил, что на устранение дефицита чипов потребуется около двух лет. Для этих целей компания построит два новых завода, вложив в увеличение мощностей $20 млрд. Intel будет производить полупроводники и для себя, и для других компаний.

Президент США Джо Байден также сообщил, что будет добиваться выделения $37 млрд для увеличения производства чипов в стране.

Больше новостей об инвестициях вы найдете в нашем аккаунте в Instagram

Выдающиеся изобретения промышленной революции

Прялка «Дженни»

Будь то носки или что-нибудь из модных предметов одежды, именно достижения текстильной промышленности в период промышленной революции сделали возможными эти вещи для масс.

Прялка «Дженни», или прядильная машина Харгривса, внесла большой вклад в развитие этого процесса. После того как сырье — хлопок или шерсть — собирается, из него нужно сделать пряжу, и зачастую эта работа весьма кропотлива для людей.

Джеймс Харгривс решил этот вопрос. Принимая вызов британского Королевского общества искусств, Харгривс разработал устройство, которое намного перевыполнило требования конкурса, чтобы оно сплетало не менее шести пряж одновременно. Харгривс построил машину, которая выдавала восемь потоков одновременно, что резко повышало эффективность этой деятельности.

Устройство состояло из прялки, которая контролировала поток материала. На одном конце устройства находился вращающийся материал, а на другом нити собирались в пряжу из-под ручного колеса.

Консервация

Откройте кухонный шкаф и точно обнаружите хоть одно полезное изобретение промышленной революции. Тот же период, который подарил нам паровой двигатель, изменил наш способ хранения еды.

После распространения Великобритании в другие части мира, изобретения начали подпитывать промышленную революцию с постоянной скоростью. К примеру, такой случай произошел с французским шеф-поваром и новатором по имени Николя Аппер. В поисках путей сохранения продуктов без потери вкуса и свежести Аппер регулярно экспериментировал с хранением еды в контейнерах. В конце концов он пришел к выводу, что хранение еды, сопряженное с сушкой или солью, не приводит к улучшению вкусовых качеств, а совсем наоборот.

Аппер подумал, что хранение продуктов в контейнерах будет особенно полезным для моряков, страдающих от недоедания в море. Француз работал над техникой кипячения, которая заключалась в помещении еды в банку, уплотнения, а затем кипячения в воде для создания вакуумного уплотнения. Аппер достиг своей цели, разработав специальный автоклав для консервации в начале 1800-х годов. Основная концепция сохранилась до сих пор.

Многие изменившие мир изобретения появились именно в период промышленной революции. Камера не была одним из них. По сути, предшественник камеры, известный как камера-обскура, появился еще в конце 1500-х годов.

Однако сохранение снимков камеры долгое время было проблемой, особенно если у вас не было времени, чтобы отрисовать их. Затем пришел Никефор Ньепс. В 1820-х годах французу пришла в голову идея наложить мелованную бумагу, наполненную светочувствительными химическими веществами, на изображение, проецируемое камерой-обскурой. Спустя восемь часов появилась первая в мире фотография.

Понимая, что восемь часов — это слишком долгое время для позирования в режиме съемки семейного портрета, Ньепс объединил силы с Луи Дагером, чтобы улучшить свою конструкцию, и именно Дагер продолжал дело Ньепса после его смерти в 1833 году. Так называемый даггеротип сначала вызвал энтузиазм во французском парламенте, а затем и во всем мире. Однако, хотя дагерротип мог создавать очень детальные изображения, с них нельзя было сделать реплику.

Современник Дагера, Уильям Генри Фокс Талбот, также работал над улучшением фотографических изображений в 1830-х годах и сделал первый негатив, через который свет мог высвечиваться на фотографической бумаге и создавать позитив. Похожие достижения начали быстро находить место, и постепенно камеры стали способны даже снимать движущиеся объекты, а время экспозиции — сокращаться. Фото лошади, сделанное в 1877 году, положило конец давним дебатам на тему того, отрываются ли все четыре ноги лошади от земли во время галопа (да). Поэтому в следующий раз, когда вы достанете свой смартфон, чтобы сделать снимок, на секунду задумайтесь о веках инноваций, которые позволили этому снимку родиться.

Дороги и шахты

Создать инфраструктуру для поддержки промышленной революции было не так легко. Спрос на металлы, в том числе железо, подстрекал промышленность придумывать более эффективные методы добычи и транспортировки сырья.

В течение нескольких десятилетий железодобывающие компании поставляли большое количество железа фабрикам и производственным компаниям. Для получения дешевого металла горнодобывающие компании поставляли больше чугуна, нежели кованого железа. Кроме того, люди стали использовать металлургию или просто исследовать физические свойства материалов в промышленных условиях.

Массовая добыча железа позволила механизировать другие изобретения промышленной революции. Без металлургической промышленности не развились бы железные дороги, паровозы, мог произойти застой в развитии транспорта и других отраслей.

Разностные и аналитические машины

У многих из нас фраза «отложите ваши калькуляторы на время экзамена» всегда будет вызывать беспокойство, но такие экзамены без калькуляторов наглядно демонстрируют, какой была жизнь Чарльза Бэббиджа. Английский изобретатель и математик родился в 1791 году, со временем его задачей стало изучение математических таблиц в поисках ошибок. Такие таблицы, как правило, использовались в астрономии, банковском деле и инженерии, и, поскольку создавались от руки, часто содержали ошибки. Бэббидж задумал создать калькулятор и в конечном итоге разработал несколько моделей.

Конечно, у Бэббиджа не могло быть современных компьютерных компонентов вроде транзисторов, поэтому его вычислительные машины были сугубо механическими. Они были удивительно большими, сложными и их было трудно построить (ни одна из машин Бэббиджа не появилась при его жизни). Например, разностная машина «номер один» могла решать полиномы, но ее конструкция состояла из 25 000 отдельных частей общим весом в 15 тонн. Разностная машина «номер два» была разработана в период с 1847 по 1849 год и была более элегантной, наряду с сопоставимой мощностью и в три раза меньшим весом.

Была и другая конструкция, благодаря которой Бэббидж получил звание отца современной вычислительной техники, по мнению некоторых людей. В 1834 году Бэббидж решил создать машину, которую можно было бы запрограммировать. Как и современные компьютеры, машина Бэббиджа могла хранить данные для последующего использования в других вычислениях и выполнять логические операции типа if-then. Бэббидж не особо занимался разработкой конструкции аналитической машины, как в случае с разностными машинами, но чтобы представлять грандиозность первой, нужно знать, что она была настолько массивной, что ей нужен был паровой двигатель для работы.

Изобретения типа лампочки занимают очень много страниц в книге истории, но мы уверены, что любой практикующий хирург назвал бы анестезию лучшим продуктом промышленной революции. До ее изобретения исправление любого недуга было, пожалуй, более болезненным, чем сам недуг. Одна из самых больших проблем, связанных с удалением зуба или конечности, заключалась в удержании пациента в расслабленном состоянии зачастую с помощью алкоголя и опиума. Сегодня, конечно, мы все можем поблагодарить анестезию за то, что мало кто из нас может вспомнить болезненные ощущения от операции вообще.

Закись азота и эфир были обнаружены в начале 1800-х годов, но оба средства не нашли особого практического применения, кроме бесполезного одурманивания. Закись азота вообще была более известна как веселящий газ и использовалась для развлечения аудитории. Во время одной из таких демонстраций молодой стоматолог Хорас Уэллс увидел, как некто вдохнул газ и повредил ногу. Когда мужчина вернулся на свое место, Уэллс спросил, было ли больно пострадавшему, и услышал в ответ, что нет. После этого стоматолог решил использовать веселящий газ в своей работе, причем первым подопытным вызвался быть сам. На следующий день Уэллс и Гарднер Колтон, организатор шоу, уже испытали веселящий газ в офисе Уэллса. Газ действовал замечательно.

Вскоре после этого испытали и эфир в качестве анестезии при длительных операций, хотя кто на самом деле стоял за привлечением этого средства, так доподлинно и неизвестно.

Паровой двигатель

Джеймс Уатт, шотландский инженер, не разработал паровой двигатель, но ему удалось сделать более эффективную версию такового в 1760-х годах путем добавления отдельного конденсатора. Это навсегда изменило горнодобывающую промышленность.

Изначально некоторые изобретатели использовали паровой двигатель для выкачки и удаления воды из шахт, что давало улучшенный доступ к ресурсам. По мере того как эти двигатели приобретали популярность, инженеры задавались вопросом, как их можно улучшить. Версия парового двигателя Уатта не нуждалась в охлаждении после каждого удара, которым сопровождалась добыча ресурсов в то время.

Другие же задавались вопросом: что, если вместо того, чтобы транспортировать сырье, товары и людей на лошади, задействовать машину на паровой тяге? Эти мысли вдохновили изобретателей на исследование потенциала паровых двигателей за пределами горнодобывающего мира. Модификация парового двигателя Уатта привела к другим разработкам промышленной революции, включая первые паровозы и суда на паровой тяге.

Через электрическую систему сетей телеграф мог передавать сообщения из одного места в другое на большие расстояния. Получатель сообщения должен был интерпретировать маркировку, произведенную машиной, с помощью азбуки Морзе.

Первое сообщение было отправлено в 1844 году Сэмюэлем Морзе, изобретателем телеграфа, и оно точно передает его волнение. Он передал «Что творит Господь?» с помощью своей новой системы, намекая на то, что обнаружил нечто крупное. Так и было. Телеграф Морзе позволил людям общаться практически мгновенно на большом расстоянии.

Информация, передаваемая с помощью телеграфных линий, также серьезно поспособствовала развитию СМИ и позволила правительствам быстрее обмениваться информацией. Развитие телеграфа даже породило первую службу новостей, Associated Press. В конце концов, изобретение Морзе соединило Америку с Европой — и это было очень важно на то время.

Пневматическая шина.

Как и многие изобретения этой эпохи, пневматическая шина «стояла на плечах гигантов», вступая в новую волну изобретений. Таким образом, хотя часто изобретение этой важной вещи приписывают Джону Данлопу, до него в 1839 году Чарльз Гудиер запатентовал процесс вулканизации каучука.

До экспериментов Гудиера каучук был весьма новым продуктом с относительно небольшим спектром применения, но это, благодаря его свойствам, очень быстро изменилось. Вулканизация, в которой каучук укреплялся серой и свинцом, создавала более прочный материал, подходящий для производственного процесса.

В то время как каучуковые технологии быстро развивались, другие сопутствующие изобретения промышленной революции развивались намного медленнее. Несмотря на такие достижения, как педали и управляемые колеса, велосипеды оставались больше предметом любопытства, нежели практичным видом транспорта на протяжении большей части 19 века, поскольку были громоздкими, их рамы — тяжелыми, а колеса — жесткими и маломаневренными.

Данлоп, ветеринар по профессии, отметил все эти недостатки, когда наблюдал за тем, как его сын с трудом управляется с трехколесным велосипедом, и решил их исправить. Сначала он попытался завернуть садовый шланг в кольцо и обернуть его жидким каучуком. Этот вариант оказался значительно превосходящим уже существующие шины из кожи и укрепленной резины. Очень скоро Данлоп начал производить велосипедные шины с помощью компании W. Edlin and Co., а позже она стала Dunlop Rubber Company. Она быстро захватила рынок и значительно повысила производство велосипедов. Вскоре после этого Dunlop Rubber Company начала производство резиновых шин для другого продукта промышленной революции — автомобиля.

Не так давно живые выступления вообще были единственным способом прослушивания музыки. Томас Эдисон изменил это навсегда, разработав метод транскрибирования телеграфных сообщений, который привел его к идее фонографа. Идея проста, но прекрасна: записывающая игла выдавливает канавки, соответствующие звуковым волнам музыки или речи, во вращающемся цилиндре, покрытом оловом, а другая игла воспроизводит исходный звук на основе этих канавок.

В отличие от Бэббиджа и его десятилетних попыток увидеть свои проекты осуществленными, Эдисон поручил своему механику Джону Круэзи построить машину и спустя 30 часов получил в свои руки рабочий прототип. Но Эдисон не остановился на достигнутом. Его первые оловянные цилиндры могли воспроизвести музыку всего несколько раз, поэтому потом Эдисон заменил олово воском. К тому времени фонограф Эдисона уже не был единственным на рынке, а со временем люди начали отказываться от цилиндров Эдисона. Основной механизм сохранился и используется по сей день. Неплохо для случайного изобретения.

Дверной доводчик

Дверной доводчик (англ. door closer) — механическое устройство, предназначенное для автоматического закрывания открытых дверей.

Еще в античном периоде появился прообраз современного доводчика. Уже тогда двери пытались закрывать с помощью камня, привязанного к веревке. В XIX веке появилась конструкция, схожая с современной петлей для маятниковых дверей, данная конструкция давала возможность открывать дверь в обе стороны и закрывать ее с помощью усилия пружины.

В советское время широко использовались пружины, которые устанавливались на дверь для ее закрытия.

Повсеместно известный сегодня дверной доводчик был разработан американцем Баунтом. Доводчик монтировался в верхней части дверного полотна, он действовал с помощью кривошипного механизма и поршня. Изменение скорости закрывания осуществлялось посредством масла. До сих пор многие производители используют данный принцип работы доводчика для двери.