1.2 第二次工业革命

第一次工业革命是从英国开始的，以纺织机器和动力机器的采用为开端，将人类的技术实践带入了机器时代，将人类的物质生产活动带进了工业化时代。第二次工业革命在第一次工业革命的基础上延续，由于新技术、新发明、新发现、新方式的引入，美国、德国、英国等国家重新掀起了一个以科学化、标准化、大规模生产为主要特征的快速工业化浪潮，从1870年持续到1914年（1914年第一次世界大战爆发）。

第二次工业革命的特点是铁路的修建、钢铁的大规模生产、机械在制造业的广泛使用、蒸汽动力的大量使用、电报的广泛使用、石油的使用和电气化的初步实现。也是在这个时期，出现了跨地区经营的大规模企业，现代组织方法萌芽。第二次工业革命尤其强调新技术的重要性，特别是内燃机、石油、新材料（包括合金和化学制品），以及电力、电机、电气与通信。由于上述技术发明都是以科学和工程为基础的，有人将第二次工业革命称为“综合时代”。“技术”和“工程技术”等词汇也是在第二次工业革命期间得到广泛采用的。

在钢铁行业，热风技术提高了燃料效率，考伯炉提高了高炉产量，贝塞麦炼钢法实现了钢材的大规模生产，新的除磷工艺解决了贝塞麦炼钢法必须使用的“无磷铁”的来源问题，西门子-马丁炼钢法实现了平炉炼钢，并极大地降低了炼钢成本，在20世纪初成为主要的炼钢工艺。大量廉价的钢材支持了摩天大楼、铁路、桥梁、高压容器、大炮等重要设施与产品的大规模生产。

在轨道交通方面，钢材代替了熟铁成为钢轨材料。随着钢材价格的下降，钢轨也变得更重，这就允许人们使用更大功率的机车来牵引更多节车厢，这大幅提升了铁路系统的运输效率，使得铁道逐渐成为工业国家主要的运输基础设施。

电力电气行业诞生于第二次工业革命期间。集物理学家、实验室科学家、发明家三种身份于一身的迈克尔·法拉第，为电能利用奠定了理论和实践基础。1881年出现了世界上第一个完全由电力照明的公共场所。1882年，出现了世界上第一座大型中央配电所。1886年，直流电动机的发明推动了电气化。20世纪初，工业电气化带来了第二次工业革命标志性的制造方法变革，即以美国福特工厂为代表的电气化装配线与大规模生产。工业电气化还实现了以非常低廉的成本，通过电解法来生产铝、镁等各种金属。1920年左右，家用电器进入发达工业国家的千家万户。

19世纪40年代，新的造纸机器被发明，支持从木质材料中提取纤维，并用其造纸，这开启了造纸的新时代。到了19世纪80年代，造纸行业引入化学工艺，并逐渐发展为造纸业的主流工艺。

石油工业在第二次工业革命期间得到了迅速发展。1850年，在苏格兰出现了世界上第一座真正意义上的商业石油工厂和炼油厂。1859年在美国宾夕法尼亚州建成第一口“现代油井”。第一次世界大战期间，用于热裂解的伯顿法的发明，使汽油产量增加了一倍，这有效满足了由于汽车数量大幅增长产生的汽油需求。

海事技术的进步与积累见证了现代船舶的诞生。1822年，在泰晤士河上组装了第一艘远洋铁壳船。1843年出现了第一艘金属现代船只，以发动机提供动力，并以螺旋桨推动。1870年，第一艘海军现代军舰诞生，它是第一艘将不带帆的远洋主力舰，也是第一艘将全部主要武器安装在船体顶部而不是内部的主力舰。

汽车行业诞生于第二次工业革命期间。德国发明家卡尔·本茨于1886年获得了世界上第一辆汽车的专利，1888年夏末，奔驰汽车开始销售，成为历史上第一款商用汽车。亨利·福特于1896年制造了他的第一辆汽车，并于1903年成立福特汽车公司。该公司设计的工厂拥有按照工作流程顺序排列的机床和专用机器，通过对工具、工装位置的安排和传送带的使用形成装配线，消除了所有不必要的人工操作，整个过程被称为大规模生产。福特汽车工厂是历史上第一次以每年数十万辆的规模生产由5000个以上零件组成的大型复杂产品。大规模生产方式带来的成本节约，使得T型车的价格从1910年的780美元下降到1916年的360美元。到了1924年，福特公司生产了200万辆T型汽车，每辆零售价仅为290美元。

第二次工业革命期间出现了涡轮机和内燃机，其中涡轮机是在1884年被发明的，它提高了动力效率并减少了将近90%的装置体积，使得廉价而充裕的电力成为可能，并且彻底改变了海洋运输和海战模式，1903年，涡轮机首次应用于航运，随后用于发电；第一台被广泛使用的内燃机是1876年的奥托型内燃机，该型内燃机在小型车间取得了成功，后很快就被用来为汽车提供动力，一直持续到现代。

现代电信行业也在第二次工业革命期间形成。1837年出现了第一个商业电报系统。1866年，跨大西洋的商业电报电缆敷设成功。1876年，贝尔发明了电话并迅速商用。1904年，马可尼在大西洋两岸建立了大功率电台，并开始了向订阅服务的船只发送商业新闻的服务。同年，真空管的发明为现代电子和无线电广播的发展奠定了基础，随后发明的三极管可以放大电子信号，这为20世纪20年代的无线电广播铺平了道路。

在第二次工业革命后期，弗里·温斯洛·泰勒及其追随者创立了科学管理的概念。科学管理最初致力于通过时间和运动分析来减少工作流程中的步骤，后来演变为工业工程、制造工程和商业管理等学科，被用于企业运营乃至供应链管理。

第二次工业革命最显著的特征之一就是科学与行业的紧密结合。对化学的理解极大地帮助了基础无机化学制造和苯胺染料工业的发展。热力学原理被应用于各种工业领域，包括提高锅炉和汽轮机的效率。迈克尔·法拉第等人的工作对奠定现代电学基础至关重要。詹姆斯·克拉克·麦克斯韦开启了现代物理学的大门。麦克斯韦还写了一篇论文，对控制器的行为进行了数学分析，这标志着控制理论的开端。

第二次工业革命对社会经济产生了显著的影响。1870年到1890年这二十年间发生了历史上最显著的经济增长。生产率的大幅提升引发了商品价格的快速下降，使得新兴工业化国家人民的生活水平得到了提升。公共卫生措施带来了公共健康和卫生设施的巨大改善。工厂系统将生产集中在由专家投资和管理的工作场所，采用精细化的劳动分工，不仅使得非熟练劳动力和熟练劳动力的生产率都提高了，还导致了工业中心人口的快速增长。与之相伴的是童工的减少、专业中产阶级的产生与扩大，以及影响力日益扩大的以商品消费为基础的大众文化。第二次工业革命作为经济驱动的影响力一直持续到二战结束，其取得的成就形成了人类现代生活的重要组成部分。

通过两次工业革命的积累，现代大规模生产得以实现。大规模生产也称流水线生产，是在装配线上以稳定的流程生产大量标准化产品的生产方式。第二次工业革命期间，随着机床的进步和可互换零件生产技术的发展，现代大规模生产才成为可能。20世纪大规模生产所需的一些组织管理概念，如科学管理，则是由泰勒、福特以及一批工程师开创的，他们的工作后来被整合到工业工程、制造工程、运筹学和管理咨询等领域。

大规模生产的一个重要特征是“技能内置于工具”，这意味着使用工具的工人并不需要经过复杂的培训便能胜任工作。尽管制造装备的进步、数控加工和计算机辅助制造的出现减少了各种工装及模具的使用，但工艺技能和知识仍然是在工具（过程、文档）中，而不是在操作工的头脑中。这就是大规模生产的专业化资本：依靠工具和机器确保的专业分工。

大规模生产不仅是资本密集型和能源密集型的，通常也是自动化的，通过扩大生产规模，单位产品的成本被大幅降低。到20世纪20年代末，通过大规模生产，许多以前稀缺的商品实现了充足供应。大规模生产也是二战后在西方社会兴起的“消费主义”文化的基础。