Eli Whitney - rewolucja bawełniana
Eli był najstarszym dzieckiem zamożnego rolnika Eliego Whitneya Seniora i jego żony Elizabeth Fay. Urodził się 8 grudnia 1765 r. w Westborough, w Massachusetts, skąd pochodzili też jego rodzice. Z żyłką do biznesu i mechaniki szybko zaczął zarabiać samodzielnie pieniądze.
Pierwszy dochodowy wynalazek skonstruował w warsztacie kowalskim ojca – było to urządzenie do wyrobu gwoździ na sprzedaż. Wkrótce ten wysoki, tęgi chłopak o łagodnym usposobieniu został także jedynym w okolicy producentem damskich szpilek do włosów.
Eli miał wtedy czternaście lat i chciał studiować, najchętniej na Yale. Temu pomysłowi sprzeciwiała się jednak rodzina, wg której chłopak powinien zająć się gospodarstwem, przynoszącym przecież znaczne dochody. Pracował więc jako robotnik rolny oraz nauczyciel w szkole. W końcu zaoszczędzone pieniądze pozwoliły mu rozpocząć kurs w Leicester Academy (obecnie Becker College) i przygotować się do rozpoczęcia wymarzonych studiów. W 1792 r. z dyplomem wydziału inżynierii Yale opuścił rodzinne strony i wyjechał do Georgii w Południowej Karolinie, gdzie miał pracować jako prywatny korepetytor.
Posada, owszem, czekała na młodego nauczyciela, ale pozostałe warunki oferty okazały się oszustwem. Z pomocą przyszła mu Catherine Greene – wdowa po generale rewolucji amerykańskiej, Nathanielu Greene, poznana podczas podróży do Georgii. Pani Greene zaprosiła Whitneya na swoją plantację w Rhode Island, co miało okazać się przełomowe dla przyszłej kariery wynalazcy. Plantacją w Rhode Island zarządzał Phineas Miller, absolwent Yale o kilka lat starszy od Whitneya. Miller zaprzyjaźnił się z nowym, zdolnym pomocnikiem, a potem został nawet jego partnerem biznesowym.
Walka o swoje prawa i pieniądze
Catherine Greene miała jeszcze jeden pomysł, jak wykorzystać zdolności konstruktorskie swego gościa. Przedstawiła go innym plantatorom i namówiła, licząc na jego zmysł racjonalizatorski, aby przyjrzał się pracy oddzielania włókien bawełny od ziaren. Przy stosowanych wówczas metodach przez dziesięć godzin pracy można było uzyskać nie więcej niż 0,5 kg bawełny, co powodowało, że plantacje były mało dochodowe. Whitney, zgodnie z prośbą gospodyni, odwiedzał gospodarstwa i obserwował czyszczenie bawełny.
Zauważył, że niewolnicy pracujący przy bawełnie wykonywali szybko identyczne ruchy: jedną ręką trzymali ziarno, a drugą wyrywali krótkie włókna miękkiej bawełny. Zaprojektowana przez Whitneya odziarniarka bawełny po prostu naśladowała ręczną pracę. Zamiast ręki trzymającej roślinę, wynalazca zrobił sito z drucianym podłużnym rusztowaniem, przytrzymujące ziarna. Obok sita obracał się bęben z drobnymi haczykami, które – podobnie jak grzebień – odrywały włókna bawełny.
Obrotowa szczotka, poruszająca się czterokrotnie szybciej niż bęben, oczyszczała haczyki z bawełny, ziarna zaś wpadały do oddzielnego pojemnika, po przeciwnej stronie urządzenia. W ten sposób zamiast pół kg bawełny na dobę odziarniarka Whitneya przerabiała aż 23 kg., błyskawicznie stając się najbardziej pożądanym urządzeniem na każdej plantacji, pozwalającym na wielokrotne zwiększenie produkcji i zysków.
Nim Eli Whitney otrzymał patent na swój wynalazek w 1794 r. (2), nielicencjonowane kopie odziarniarki znajdowały się w parku maszynowym wielu gospodarstw. A ich właściciele nie zamierzali płacić ani grosza za korzystanie z pomysłu Whitneya, argumentując, że urządzenie jest w istocie tak banalne i łatwe do realizacji, że maszynę zrobili sami. W rzeczy samej, niektóre z tych urządzeń rzeczywiście były znacznie udoskonalone w porównaniu z oryginałem zbudowanym przez wynalazcę, choć zasada działania pozostawała niezmieniona.
Luki w prawie patentowym utrudniały Whitneyowi ochronę jego praw jako wynalazcy, zaś w sądach orzekali nierzadko sami plantatorzy – jak można łatwo się domyślić, zupełnie niezainteresowani wypłacaniem wysokich opłat za korzystanie z patentu. Zyski ze sprzedaży odziarniarek, jakie produkowano w fabryce, założonej wspólnie przez Whitneya i Millera, pochłaniane były w dużej mierze na koszty procesów z plantatorami.
Wspólnicy byli gotowi sprzedać prawa do wynalazku władzom stanów, w których uprawiano bawełnę. W ten sposób otrzymaliby wynagrodzenie, a odziarniarka byłaby własnością publiczną stanu. Ale i za to plantatorzy nie byli skłonni zapłacić. Stan Karolina Północna wprowadził jednak podatek od każdej odziarniarki znajdującej się na swoim terenie. Ten pomysł wprowadzono jeszcze w kilku stanach, co przyniosło wynalazcy i jego partnerowi ok. 90 tys. dolarów, czyniąc ich ludźmi jak na owe czasy bogatymi, choć gdyby respektowano prawa do patentu, majątek ten byłby o wiele większy. Wkrótce jednak plantatorzy nie musieli zawracać sobie głowy roszczeniami konstruktora. Patent Whitneya bowiem wygasł.
Ogólnie rzecz biorąc, odziarniarka bawełny okazała się niezwykle ważnym, rewolucyjnym wręcz wynalazkiem, który zapewnił Stanom Zjednoczonym pozycję głównego dostawcy bawełny do Anglii. O ile w 1792 r. USA eksportowały tylko 138 tys. funtów bawełny, to dwa lata później był to już 1 601 000 funtów. Nigdy żaden wynalazek nie wywarł już tak wielkiego wpływu na produkcję bawełny. Eli Whitney rozumiał zresztą doskonale znaczenie gospodarcze odziarniarki oraz skalę wykorzystania tego projektu. W liście do innego wynalazcy, Roberta Fultona, opisał swoją sytuację: „Nie powinienem mieć trudności z poszanowaniem moich praw, gdyby były one mniej cenne i wykorzystywane tylko przez niewielką część społeczności.”
Muszkiety i części zamienne
Zniechęcony procesami i brakiem perspektyw na godziwe wynagrodzenie za opatentowane urządzenie, Eli wyjechał do New Haven, by zająć się pracą nad nowymi wynalazkami, bardziej opłacalnymi i nade wszystko trudniejszymi do skopiowania.
Inspiracją do nowych projektów okazał się „Raport o manufakturach” Alexandra Hamiltona. Twórca dolara amerykańskiego przekonywał tam, że podstawą amerykańskiej gospodarki jest przemysł, a nie rolnictwo czy handel. W dokumencie zwracał też uwagę na produkcję uzbrojenia dla wojska Stanów Zjednoczonych. Był początek XIX w. gdy Whitney, przejęty treścią raportu Hamiltona, złożył na biurko Olivera Wolcotta, sekretarza skarbu, ofertę produkcji broni dla armii. Miał czterdzieści lat, długi i głowę wciąż pełną pomysłów.
Tym razem, pamiętając o doświadczeniach z Południa, wynalazca zaczął rozmowy od uzgodnienia kwestii finansowych. Po kilku targach podpisał kontrakt. A umowa dotyczyła dostawy 10 tys. muszkietów w cenie 13,40 dolarów za sztukę.
Broń miała być przekazana w ciągu dwóch lat, zaś producent zobowiązał się zapewnić dodatkowo części zamienne. Pierwszy raz rząd zawierał umowę, akceptując uruchomienie produkcji na zasadzie znormalizowanych elementów, które do siebie pasują, i które w razie potrzeby łatwo wymieniać na nowe. Dotąd każdy karabin wykonywano ręcznie, od kolby po lufę, a jego części były niepowtarzalne i nie pasowały do innej broni tego samego modelu. Z tego powodu okazywały się trudne do naprawienia. Natomiast muszkiety Whitneya można było reperować szybko i niemal wszędzie.
Wynalazca zabrał się do realizacji zamówienia z rozmachem. Po powrocie z Waszyngtonu do New Haven przyjaciele pomogli mu finansowo, emitując obligacje o wartości 30 tys. dolarów. Whitney dodatkowo zaciągnął w banku kredyt na 10 tys. dolarów. Nie miał z tym większych problemów, ponieważ rządowe zamówienie na sumę 134 tys. dolarów było wówczas ogromną transakcją finansową w skali kraju. Z gotówką w kieszeni konstruktor zaplanował proces produkcji i zaprojektował, a następnie zbudował potrzebne maszyny.
Wśród niezbędnych urządzeń brakowało mu mechanizmu do cięcia metalu, co przyspieszyłoby pracę robotników i gwarantowało wykonanie idealnych elementów zgodnych ze wzorem. Wymyślił więc i zbudował frezarkę (1818 r.). Wynalazek Whitneya funkcjonował potem niezmieniony przez półtora wieku. Poza ruchem obrotowym freza, maszyna przesuwała obrabiany element po stole.
Fabryka Whitneya była świetnie przemyślana i zrealizowana, jednak sama produkcja nie szła zgodnie z planem. Pod koniec roku konstruktor miał dopiero pięćset muszkietów zamiast 4 tys. sztuk zagwarantowanych w harmonogramie zamówienia. Jakby nie dość było trudności, Olivera Wolcotta zastąpił nowy sekretarz skarbu, Samuel Dexter, prawnik z Massachusetts sceptycznie nastawiony do wszelkich innowacji technicznych, a Whitney wciąż spóźniał się z realizacją zamówienia (3).
Kontrakt uratował prezydent, Thomas Jefferson. Idea części zamiennych była mu znana. Potrafił docenić innowacyjność tej wizji. Eli Whitney otrzymał kolejne rządowe gwarancje i dalej mógł produkować swoje muszkiety. Potrzebował co prawda lat, aby zrealizować w całości kontrakt i wielokrotnie zmuszony był w swojej fabryce poprawiać lub udoskonalać różne rzeczy. Za to kolejne rządowe zamówienie, na 15 tys. muszkietów, zrealizował już terminowo.
Nową technologię produkcji Whitneya zaczęto wykorzystywać nie tylko w fabrykach broni palnej, ale i w innych branżach. Zgodnie z ideą stosowania wymiennych części powstawały np. zegary, maszyny do szycia i urządzenia rolnicze. Eli Whitney zrewolucjonizował sposób organizacji produkcji w Stanach Zjednoczonych, a wydajne maszyny rozwiązywały problem braku wykwalifikowanych rzemieślników. System Whitneya gwarantował, że element wyprodukowany przez niewykwalifikowanego pracownika, ale przy wykorzystaniu maszyn, będzie równie dobry jak element zrobiony przez doświadczonego mechanika.
Docenić robotników
Wynalazca zmarł w 1825 r., mając zaledwie 59 lat (4). Choć skupiał się na wynalazkach technicznych i rozwoju przemysłu, dał się również poznać jako osoba zaangażowana w sprawy społeczne. W celu produkcji muszkietów, Whitney zbudował miasteczko Whitneyville, znajdujące się we współczesnym Hamden w stanie Connecticut. Aby przyciągnąć i zatrzymać najlepszych fachowców, w Whitneyville oferowano oprócz pracy niespotykane w tamtych czasach warunki dla robotników, np. bezpłatne mieszkania oraz edukację dla dzieci.
Mirosław Usidus
