有人作過(guò)這樣的設(shè)想，一個(gè)柏拉圖時(shí)代的古希臘人要是能來(lái)到十八世紀(jì)中葉的美國(guó)，他照樣能過(guò)的很習(xí)慣。因?yàn)?，?dāng)時(shí)的美國(guó)不會(huì)讓他很陌生。但是，這個(gè)古希臘人要是來(lái)到十九世紀(jì)的美國(guó)的話，他一定會(huì)目瞪口呆。十九世紀(jì)美國(guó)人的生活及工作環(huán)境、日常生活用品、交通工具，對(duì)古希臘人來(lái)說(shuō)完全無(wú)法想象。其中，最讓他吃驚的一定是現(xiàn)代化工廠?，F(xiàn)代化工廠不但極大地提高了生產(chǎn)效率，而且是現(xiàn)代規(guī)模經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)。美國(guó)這個(gè)最早出現(xiàn)現(xiàn)代化工廠的國(guó)家，為此貢獻(xiàn)了兩個(gè)最重要的理念：“可替換零件”和“標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)”。伊萊·惠特尼（Eli　Whitney）是第一個(gè)提出這兩個(gè)理念并在他工廠中實(shí)現(xiàn)的人。幾乎所有有關(guān)美國(guó)歷史的著作都會(huì)提惠特尼發(fā)明的軋棉機(jī)，以及軋棉機(jī)在美國(guó)南方及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的巨大作用。很多歷史學(xué)家認(rèn)為，惠特尼軋棉機(jī)使美國(guó)南方的奴隸制得以復(fù)活，因此引發(fā)了內(nèi)戰(zhàn)。從更廣泛的意義上來(lái)說(shuō)，惠特尼對(duì)現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)最重要的貢獻(xiàn)是他的“可替換零件”和“標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)”理念?；萏啬崽岢霾⒋竽憞L試將產(chǎn)品和機(jī)器分解成獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)部件，按標(biāo)準(zhǔn)將各部件分別制作，最后組裝成整機(jī)。他成功地將可替換零件的思想演繹成一種生產(chǎn)方式，是名副其實(shí)的“美國(guó)規(guī)模生產(chǎn)之父”。惠特尼的“可替換零件”概念和“標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)”方式滿足了美國(guó)建國(guó)初期勞動(dòng)力嚴(yán)重缺乏、工業(yè)急需大發(fā)展的形勢(shì)。為美國(guó)工業(yè)生產(chǎn)開辟了一個(gè)嶄新的時(shí)代。

　　一七六五年十二月八日，伊萊·惠特尼出生于馬薩諸塞（Massachusetts）殖民地韋斯特伯拉夫（Westborough）的一個(gè)中產(chǎn)階級(jí)家庭，父親也叫伊萊·惠特尼。他有一個(gè)大農(nóng)場(chǎng)，母親伊利莎白·費(fèi)（Elizabeth　Fay）在惠特尼十一歲時(shí)去世?；萏啬崾羌抑械睦洗螅麖男⌒撵`手巧，有著非凡的思考和動(dòng)手能力，對(duì)數(shù)學(xué)和機(jī)械最感興趣?；萏啬嵯矚g在父親農(nóng)場(chǎng)里的工場(chǎng)中擺弄各種工具。十二歲時(shí)，惠特尼制作的一把小提琴所有部件都同普通小提琴一模一樣，演奏效果也不錯(cuò)。

　　十八世紀(jì)下半葉，北美殖民地掀起了革命浪潮，距波士頓（Boston，MA）三十英里的韋斯特伯拉夫受到了很大的沖擊。工廠倒閉農(nóng)田荒蕪，商品和農(nóng)產(chǎn)品大量積壓。惠特尼父親的農(nóng)場(chǎng)也無(wú)法避免，惠特尼綴學(xué)了。獨(dú)立戰(zhàn)爭(zhēng)后，美國(guó)掙脫了英國(guó)殖民的鎖鏈，取得了政治獨(dú)立，卻沒有出現(xiàn)興旺發(fā)展的景象，甚至沒有恢復(fù)到殖民時(shí)期的經(jīng)濟(jì)繁榮。

　　新生的合眾國(guó)土地廣袤，資源豐富，但勞動(dòng)力十分缺乏。一七九零年第一次人口普查，美國(guó)人口為三百九十二萬(wàn)九千人萬(wàn)，密度為每平方英里四點(diǎn)五人。受英國(guó)殖民政策影響，北美殖民地經(jīng)濟(jì)有著嚴(yán)重的依附性。獨(dú)立后，英國(guó)向美國(guó)大量?jī)A銷工業(yè)品，同時(shí)實(shí)行經(jīng)濟(jì)封鎖，破壞其對(duì)歐洲的貿(mào)易，讓歷經(jīng)戰(zhàn)爭(zhēng)創(chuàng)傷的美國(guó)雪上加霜。美國(guó)工農(nóng)業(yè)經(jīng)受著前所未有的打擊。當(dāng)時(shí)美國(guó)嚴(yán)重缺乏技術(shù)工人，沒有現(xiàn)代工業(yè)，但他們意識(shí)到只有開發(fā)英國(guó)市場(chǎng)，才是恢復(fù)經(jīng)濟(jì)辦法。美國(guó)有大量土地，因此必須找到一種能夠獲得高利潤(rùn)的經(jīng)濟(jì)作物。

　　在這個(gè)大形勢(shì)下，年僅十四歲的惠特尼發(fā)現(xiàn)了他生平第一個(gè)機(jī)會(huì)。當(dāng)他得知戰(zhàn)爭(zhēng)使釘子價(jià)格大幅度上升時(shí)，惠特尼向父親提議生產(chǎn)釘子。父親同意后，惠特尼就干了起來(lái)。他的業(yè)務(wù)很好，還雇了二個(gè)幫手。后來(lái)，由于英國(guó)產(chǎn)品傾銷美國(guó)，生產(chǎn)釘子不再有利可圖，惠特尼轉(zhuǎn)產(chǎn)女帽飾針和男用手杖，也無(wú)利可圖，就放棄了。一七八三年秋，惠特尼離開父親的農(nóng)場(chǎng)，去自籌大學(xué)學(xué)費(fèi)。三年的半工半讀，惠特尼賺到了上耶魯大學(xué)（Yale　University）的學(xué)費(fèi)。一七八九年三月，惠特尼進(jìn)入耶魯深造。

　　一七九二年，惠特尼畢業(yè)。耶魯校長(zhǎng)推薦惠特尼到南卡羅來(lái)納（South　Carolina）州做家庭教師?；萏啬岬男Ｓ逊颇醽喫埂っ桌眨?SPAN lang=EN-US>Phineas　Miller）一直在佐治亞（Georgia）州的納薩尼爾·格林（General　Nathanael　Greene）將軍家任教，將軍去世后兼管種植園。米勒正和格林夫人在北方辦事，于是邀請(qǐng)惠特尼同行?；萏啬嵝廊粦?yīng)邀前行。

　　此行，改變了美國(guó)歷史。

　　格林夫人是獨(dú)立戰(zhàn)爭(zhēng)中功勛著著的格林將軍的遺孀。當(dāng)時(shí)在薩凡納（Savannah，GA）附近有一個(gè)棉花種植園?；萏啬嵩诟窳痔那f院住了下來(lái)?；萏啬釣樗髁藥准e出心裁的家具，深受格林太太喜愛。格林太太常面對(duì)大片棉花地發(fā)愁，因?yàn)橐粋€(gè)奴隸一天只能用手軋一磅棉花，這使她無(wú)法大量種植棉花。

　　惠特尼知道后，對(duì)格林太太說(shuō)：“讓我來(lái)發(fā)明一種機(jī)器，加快這項(xiàng)工作?！笔畮滋旌螅萏啬崮贸隽塑埫迿C(jī)模型，幾經(jīng)試驗(yàn)、修改。一七九三年春天，軋棉機(jī)研制成功了。惠特尼軋棉機(jī)有兩個(gè)滾筒，一個(gè)滾筒上布滿了鐵質(zhì)尖齒，抓住棉花，將其與棉籽分開，另一滾筒上是短而硬的毛，將第一個(gè)滾筒上的棉花刷下來(lái)。使用這種機(jī)器，一個(gè)人一天可軋五十磅棉花，工效提高了五十倍。

　　惠特尼軋棉機(jī)

　　惠特尼軋棉機(jī)十分簡(jiǎn)單，他取得了專利，并和米勒成立了生產(chǎn)軋棉機(jī)的公司。為了這項(xiàng)新事業(yè)，惠特尼辭掉了教師的職務(wù)，來(lái)到康捏狄格州的紐黑文，建立了一個(gè)工廠。按專利法，惠特尼的專利只有三年。南方許多州，不承認(rèn)專利法。于是，各地都出現(xiàn)了軋棉機(jī)的仿制品。南方的棉花生產(chǎn)迅速發(fā)展起來(lái)了。

　　惠特尼的軋棉機(jī)并沒有給他本人帶來(lái)多少收益，但對(duì)美國(guó)經(jīng)濟(jì)的影響難以估量。軋棉機(jī)發(fā)明一年后，美國(guó)的棉花產(chǎn)量就從五百五十萬(wàn)磅增加到了八百萬(wàn)磅；一八零零年，三千五百萬(wàn)磅。一八二零年，一億六千萬(wàn)磅，惠特尼去世的一八二五年，棉花產(chǎn)量為二億二千五百萬(wàn)磅。美國(guó)南方棉花開始向新英格蘭快速增長(zhǎng)的紡織業(yè)供應(yīng)，大大推動(dòng)了美國(guó)的工業(yè)革命。

　　美國(guó)南方氣候溫暖雨水充沛，適合棉花生長(zhǎng)。解決了脫籽問(wèn)題后，棉花的大規(guī)模種植成為可能?；萏啬彳埫迿C(jī)使棉花取代了煙草為最有價(jià)值的商品農(nóng)作物，和全國(guó)最大宗出口貨物。以后的每十年，棉花產(chǎn)量都要翻倍，越來(lái)越多的土地種植了棉花，一八三零年，美國(guó)的棉產(chǎn)量占世界產(chǎn)量的一半；一八五零年后，為百分之七十。

　　奴隸制在北美，于十八世紀(jì)中葉開始衰落，獨(dú)立后，北方諸州紛紛廢奴。在南方，廢奴變得越來(lái)越流行了。華盛頓（George　Washington）在遺囑中要他的后人釋放了所有奴隸，同時(shí)代的很多種植園主也效仿他。但是隨著“棉花王國(guó)”的誕生，對(duì)奴隸的需求劇增。有著強(qiáng)大政治勢(shì)力，只占南方人口百分之五的奴隸主，從此再也不想廢除奴隸制了?！懊藁ㄍ鯂?guó)”在帶動(dòng)美國(guó)經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，加深了南北雙方的政治隔閡。要是惠特尼晚幾十年發(fā)明軋棉機(jī)，廢奴運(yùn)動(dòng)也許會(huì)有足夠時(shí)間成為勢(shì)不可擋的潮流，奴隸制可能早幾十年被廢除，內(nèi)戰(zhàn)也可能避免。

　　惠特尼軋棉機(jī)是美國(guó)農(nóng)業(yè)上最重要的一項(xiàng)發(fā)明，南方經(jīng)濟(jì)因此復(fù)蘇，從一七九零年到一八三零年，美國(guó)南方發(fā)生了一場(chǎng)農(nóng)業(yè)革命。軋棉機(jī)的影響滲透到南方整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活，使奴隸制得以復(fù)蘇。美國(guó)獨(dú)立后，奴隸制在北方受到攻擊。在南方，煙草過(guò)分消耗地力加上英國(guó)的貿(mào)易封鎖，奴隸主只得放棄這項(xiàng)主要現(xiàn)金作物，而其他種植不足以維持大規(guī)模奴隸經(jīng)濟(jì)，使奴隸制到了山窮水盡的地步，很多奴隸主開始懷疑奴隸勞動(dòng)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和奴隸制的前途。

　　軋棉機(jī)的發(fā)明，使棉花成了最適宜奴隸勞動(dòng)的農(nóng)產(chǎn)品，種植園主們迅速擴(kuò)大棉花種植，同時(shí)不斷購(gòu)入新奴隸。南方奴隸制經(jīng)濟(jì)因此獲得轉(zhuǎn)機(jī)，成為其主導(dǎo)經(jīng)濟(jì)，而奴隸種植的棉花遠(yuǎn)比制造業(yè)更為有利可圖。隨著棉花種植的擴(kuò)展，南方成了“棉花王國(guó)”，同時(shí)瘋狂地向西部擴(kuò)張。一八一二年戰(zhàn)爭(zhēng)后，棉花種植擴(kuò)大到阿拉巴馬（Alabama）和密西西比（Mississipi），形成了從南卡羅來(lái)納、佐治亞到路易斯安那（Louisiana）、得克薩斯（Texas）東部面積達(dá)四十萬(wàn)平方英里的“棉花王國(guó)”。棉花種植的“西進(jìn)”使美國(guó)人口西移，對(duì)于西南部的意義重大，也為中西部的豬肉、玉米、面粉和威士忌找到了銷路，為東北部的工業(yè)品提供了廣闊的市場(chǎng)。棉花種植大大促進(jìn)了北方的工業(yè)。美國(guó)工業(yè)革命起步于棉紡織業(yè)。南方為襁褓中的新英格蘭紡織工業(yè)提供了豐富廉價(jià)的優(yōu)質(zhì)棉花，促進(jìn)了棉紡織機(jī)械的開發(fā)，這是美國(guó)由農(nóng)業(yè)社會(huì)向工業(yè)社會(huì)轉(zhuǎn)變的重要條件。

　　盡管，軋棉機(jī)給南方的奴隸制帶來(lái)了轉(zhuǎn)機(jī)，但軋棉機(jī)給惠特尼帶來(lái)的卻是挫折和幻想的破滅。軋棉機(jī)的消息迅速傳播，大量的南方人前來(lái)參觀，他們紛紛仿造?；萏啬嵊?st1:chsdate w:st="on" IsROCDate="False" IsLunarDate="False" Day="14" Month="3" Year="1794">一七九四年三月十四日獲得專利之后，人們還是紛紛仿造?；萏啬岷秃匣锶嗣桌諡楸Ｗo(hù)自己的產(chǎn)權(quán)陷入了曠日持久的訴訟。不完善的專利法使他們?cè)谀戏酱蠖鄶?shù)法庭上敗訴。直到一八零七年，惠特尼才獲勝。但是這已太晚了?；萏啬岷兔桌諡楸Ｗo(hù)專利權(quán)進(jìn)行的法庭訴訟，使惠特尼陷入沉重的債務(wù)之中。

　　軋棉機(jī)專利被踐踏，裝運(yùn)軋棉機(jī)的船只遇暴風(fēng)雨而沉沒，工廠又遭火災(zāi)，車床、工作臺(tái)、工具、設(shè)計(jì)圖紙和造好的軋棉機(jī)全被燒毀。一七九七年十月，惠特尼在給米勒的信中寫道；“災(zāi)難接二連三。為了事業(yè)能繼續(xù)堅(jiān)持下去，需要百倍的努力。盡管我竭盡全力，但情況還是很糟?！?SPAN lang=EN-US>

　　這時(shí)正是美國(guó)面臨同法國(guó)交戰(zhàn)之際，政府急需四萬(wàn)枝滑膛槍，國(guó)內(nèi)僅有的兩家兵工廠，無(wú)法滿足需求。聯(lián)邦政府決定向私人公司求助。一七九八年五月四日，國(guó)會(huì)通過(guò)決議，撥款八十萬(wàn)美元用于購(gòu)買大炮和輕武器。

　　急于擺脫債務(wù)的惠特尼視此之為天賜良機(jī)，他立即來(lái)到首都費(fèi)城（Philadelphia，PA）活動(dòng)，愿意承接一萬(wàn)枝槍的制作。但負(fù)責(zé)項(xiàng)目的官員對(duì)惠特尼將信將疑，按照當(dāng)時(shí)的制作工藝，每枝槍由一名工匠承制并負(fù)責(zé)裝配，他必須制作所有部件，還要使各部件吻合，生產(chǎn)進(jìn)度極慢。由于戰(zhàn)勢(shì)危急，主管官員孤注一擲與惠特尼簽訂了一萬(wàn)枝槍的合同，將另外三萬(wàn)枝槍交給了其他二十六個(gè)承包商。

　　合同簽訂后，惠特尼在康涅狄格（Connecticut）州紐黑文（New　Haven）郊外建了一座工廠。他親自設(shè)計(jì)廠房，招募工人。在工廠里，他將槍分解成若干部分，用專門設(shè)計(jì)的模子和機(jī)器加工制作同樣的部件，再讓工人將各部件組裝成槍。在生產(chǎn)軋棉機(jī)的過(guò)程中，惠特尼設(shè)計(jì)過(guò)一些機(jī)器。在此基礎(chǔ)上，他制造出了用來(lái)切割金屬的第一部銑床。還制造了模子和夾具，他設(shè)計(jì)的機(jī)具使生產(chǎn)的部件之間的誤差非常微小，以致每一枝槍的每個(gè)零件都適用于其他任何滑膛槍。

　　兩年合同期限，很快就到了，惠特尼一枝槍也沒造出來(lái)，但惠特尼實(shí)現(xiàn)了他的“可替換零件”和“標(biāo)準(zhǔn)化”生產(chǎn)方式?；萏啬嵋虼耸艿接嘘P(guān)方面的批評(píng)，被一再傳喚到首都接受審查。

　　一八零一年一月，惠特尼來(lái)到華盛頓（Washington）向聯(lián)邦政府解釋“標(biāo)準(zhǔn)化”生產(chǎn)方式原理。他帶去了十枝槍。在約翰·亞當(dāng)斯（John　Adams）總統(tǒng)和當(dāng)選總統(tǒng)托馬斯·杰弗遜（Thomas　Jefferson）及其他官員面前，惠特尼將這些槍拆散，再將拆下來(lái)的部件堆放在一起。然后，他蒙上眼睛，從一大堆部件中隨機(jī)抓取重新組裝成十枝槍。表演令在場(chǎng)的人驚訝不已，因?yàn)榘磦鹘y(tǒng)方式生產(chǎn)的槍，每枝槍之間都存在一定差異，部件不能混用。

　　杰斐遜總統(tǒng)馬上就認(rèn)識(shí)到惠特尼的發(fā)明對(duì)于工業(yè)發(fā)展的意義。在他看來(lái)，惠特尼發(fā)明的不僅是機(jī)器，而且是新方法所采用的工序。只有機(jī)器，以它們不變的形狀和規(guī)格的切割，才能生產(chǎn)可替換部件。杰斐遜進(jìn)一步指出，這一生產(chǎn)原理能大大降低成本，并對(duì)于修理具有重要意義?；萏啬岬难菔竞徒莒尺d的解釋獲得了極大成功?；萏啬岵坏珱]受到指責(zé)，還得到國(guó)會(huì)進(jìn)一步的撥款以加快研發(fā)進(jìn)度。

　　一八零一年九月二十六日，第一批五百枝槍交貨，質(zhì)量之好遠(yuǎn)超過(guò)人們的想象。一八零九年一月，惠特尼完成了全部定額。盡管比合同晚了九年，但惠特尼的滑膛槍受到廣泛好評(píng)，以致十五年內(nèi)，陸軍軍械部的所有合約，都指定要惠特尼生產(chǎn)的輕武器。各州也紛紛與惠特尼簽訂槍枝制造合同。

　　對(duì)于當(dāng)時(shí)嚴(yán)重缺乏勞動(dòng)力和技術(shù)工人的美國(guó)而言，“標(biāo)準(zhǔn)化”生產(chǎn)理念大大刺激了制造業(yè)的發(fā)展。鐘表、金屬器具、縫紉機(jī)等工廠主競(jìng)相采用惠特尼的方法。工程師們研發(fā)出了大量的新型加工機(jī)械，隨著機(jī)器質(zhì)量的提高，生產(chǎn)出的零部件的精度與質(zhì)量也大大提高了。

　　一八二五年一月八日，惠特尼逝世于康涅狄格州紐黑文。這一年美國(guó)的棉花產(chǎn)量為二億二千五百萬(wàn)磅，是軋棉機(jī)發(fā)明前一七九二年的四十倍。

　　惠特尼對(duì)現(xiàn)代工業(yè)作出了巨大貢獻(xiàn)：惠特尼首先采用了銑床等機(jī)器和科學(xué)的加工方法，使部件標(biāo)準(zhǔn)化并可以互換；他還建立了廣泛的成本會(huì)計(jì)制度。在惠特尼的工廠中，槍的每一部件、每一生產(chǎn)過(guò)程都以美元為計(jì)量來(lái)核算成本；惠特尼還實(shí)行了質(zhì)量控制措施；他也是第一個(gè)認(rèn)識(shí)到管理幅度原則的人。

　　惠特尼在美國(guó)建國(guó)之初的工農(nóng)業(yè)發(fā)展中，起到了決定性的作用?；萏啬釋?duì)美國(guó)工業(yè)的貢獻(xiàn)不在于他設(shè)計(jì)的某一工具或機(jī)器，而是他提出并嘗試了全新的生產(chǎn)理念，即將產(chǎn)品分解成獨(dú)立的部件，用相同的標(biāo)準(zhǔn)將各部件分別制作并組裝成產(chǎn)品。他第一個(gè)成功地將可替換零件的理念演繹成實(shí)用的生產(chǎn)方式，因而被譽(yù)為“美國(guó)規(guī)模生產(chǎn)之父”。

　　惠特尼的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)對(duì)美國(guó)制造業(yè)和現(xiàn)代工業(yè)有著重要的影響。盡管，惠特尼只是將他的理念用于槍械生產(chǎn)，但他的生產(chǎn)理念滿足了美國(guó)建國(guó)初期勞動(dòng)力缺乏、工業(yè)急需發(fā)展的嚴(yán)峻形勢(shì)。新思想所產(chǎn)生的效果難以估量?；萏啬衢_辟了工業(yè)生產(chǎn)的新時(shí)代，他的同時(shí)代人又成功地將這種思想推廣到其他領(lǐng)域中并取得了巨大成就。

　　惠特尼去世后，他的合伙人約翰·霍爾（John　L　Hall）成功地將這種新的生產(chǎn)原理用于各種槍械的制作中?；魻栄邪l(fā)了一系列金屬加工機(jī)床。惠特尼同時(shí)代的其他發(fā)明家將他的生產(chǎn)原理運(yùn)用于金屬加工業(yè)中，如科爾特（Samuel　Colt）的左輪手槍，杰羅姆（Jerome　K　Jerome）的鐘、魯本斯（Royal　E　Robbins）的表，耶爾（Linus　Yale，Jr）的鎖，辛格（Isaac　Merritt　Singer）的縫紉機(jī)等?；萏啬岙?dāng)年未能達(dá)到的目標(biāo)，在內(nèi)戰(zhàn)前夕逐步得到實(shí)現(xiàn)。到了一八六零年代，美國(guó)制造業(yè)已經(jīng)用機(jī)器在原料加工和制造成各種形狀產(chǎn)品的基本環(huán)節(jié)上取代了人工。他們用這些機(jī)器以低成本大量生產(chǎn)工藝復(fù)雜、高效的機(jī)械。隨著機(jī)械在生產(chǎn)中的廣泛采用，美國(guó)工業(yè)革命蓬勃地發(fā)展起來(lái)了。