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资中筠:发明家凯特林的故事及其启示

  

   一

   如今的汽车从少年到老人都能驾驶,用钥匙一开,踩油门起动,视为当然。人们曾经遗忘,早年的汽车是在车外用手摇曲柄发起的,既费力又风险。不处置这个效果,汽车永远只能是一种穷人雇司机开动的时兴豪华玩意儿,无法普及。所以自动起动器的发明招致了汽车工业的革命,从而形成了汽车的普及,使之成为公认的带动经济开展的龙头之一。这个自动起动器的发明者就是查尔斯·凯特林(Charles F. Kettering)。

   用电动发起机替代手摇的想法在凯特林脑中已存在很久,但是提不上日程,由于马力足够大而又体积小到足以装入汽车引擎内的电动机,被以为基本没有理想能够性。一个不测事故成为契机:凯迪拉克汽车公司的老板勒兰德的好友在摇老式汽车的发起手柄时不幸被手柄反弹击伤致死。

   我末尾知道这一名字是由于美国有一家研讨型的公益基金会——“凯特林基金会”,与中国社科院有着十几年的协作关系,而且我是最后参与树立这一关系的人之一,十几年中差不多每年都协作举行研讨会。但是说来羞愧,我从未过问过基金会的开创人是何许人,直到去年应邀在凯特林的故土,美国俄亥俄州代顿市(凯特林基金会的总部),做了一段时期的研讨,才“发现”了这位早已载入史册的大发明家。代顿市有以他命名的社区、医院,有他的新居和最后的实验室,博物馆中有专馆引见他的事迹,还有不止一本他的传记。

   实践上,凯特林的严重发明决不止于汽车工业,他在20世纪前半是同爱迪生齐名的发明家,我们明天习以为常的许多生活必需品,如电冰箱、家用空调等等,都与凯特林的发明有关。他终身拥有或与人共同拥有140多项专利(一说200项)和30多家大学的荣誉博士头衔。他的发明往往貌似往常,却在关键时辰处置关键效果,将消费力大大推进一步。他的出身、特性和创业的路途在事先的美国是有代表性的,也正是他们这样的一代人形成了美国的高速工业化,在我国却其名不彰,所以值得特别引见。

   二

   查尔斯·凯特林(Charles Frankline Kettering,1876-1958)生于美国俄亥俄州路登维尔的一个普通农家。与那个时期美国许多后来发迹的人物一样,少年时期阅历了艰辛的岁月。兄弟姊妹五人,都是边上学,边协助家里做农活,靠着自己的意志和休息,是家里独一离乡上大学的。因童年得过猩红热形成严重弱视,加上经济宽裕,几度停学,到1904年在俄亥俄州立大学电机系毕业已是28岁。

   在学校引荐下,进入了 “全国现金记账机公司”(简称NCR)任务。这是他辉煌终身的终点。现金记账机是事先一个名不见经传的小业主为了根绝商店售货员私扣售货款而发明的,末尾并未遭到留意,后来一位独具只眼的商人帕特森(John H. Patterson)看中了它,把这项发明买过去,兴办了NCR公司,将这种机器不时改良,迅速在全国推行。

   帕特森是载入史册的企业家,为现代营销方法的先驱。他以记账机为中心成立了一个发明研讨部,广揽创新人才,研讨部的担任人迪兹(Edward Deeds)后来也是著名的企业家。凯特林就是迪兹延聘来的,两人一拍即合,迪兹的商业才干和凯特林的发明肉体相结合,从此成为临时协作的同伴。

   此外凯特林还幸运地失掉一名理想的助手,可以诲人不倦地把他生动的思想付诸实施。这样,一边有人管营销和财政事务,一边有人在工程上落实他层出不穷的点子,他可以专心致志于研讨思索,这真可谓天作之合。

   凯特林以破纪录的短时间研制出了契合上述条件的廉价、简便电动记账机。一投放市场立刻大行其时,迅速推行到全世界。不久以后,他依据银行的要求加以改良,又研制出更为复杂的银行出纳机。直到被电脑取代之前,几十年间这两种机器简直独霸全世界的商店和银行——包括中国在内(我就在商店见到过)。直到20世纪80年代,NCR不时是俄亥俄州的几大支柱企业之一。凯特林在NCR的5年中成就了4项严重发明和有数小创新,成为他发明生涯的末尾,所以他称NCR为“我的研讨生院”。

   三

   1909年,凯特林决议辞职,与迪兹协作正式兴办了“迪兹工程实验公司(Deeds Engineering Laboratory Company,简称 DELCO)”,全力从事汽车研讨。在DELCO时期完成了两项严重发明:先是改造汽车的点火装置,然后就是划时代的汽车自动起动器。

   凯特林先已发明的点火器就是首先装在凯迪拉克汽车上的,他乘此时机向勒兰德提出用电机替代手摇发起的创意。也许是丧友之痛促使勒兰德打破成见,他立刻表示支持,说假设能及时研制出来,就用于明年的新型凯迪拉克汽车。

   就这样,DELCO在凯特林率领下在最后限期之前一星期,1911年2月17日这一天,正式向凯迪拉克汽车公司交出第一台货,经过了在一切凯迪拉克汽车上试用,宣告这一发明成功。勒兰德亲身驾驶觉得良好,立刻提出1万2千台订货,用于凯迪拉克1912年全部新产品。后来凯特林说,在实验最困难的时辰勒兰德一直不渝的信任是对他珍贵的肉体支持。

   从点火装置到自动起动器,说来容易,其研制进程却是万分迂回困难,四处是险滩。特别是为了顺应市场竞争必需限期完成,凯特林和他的同伴们夜以继日地任务简直到达了生理的极限。他们的实验室是借用迪兹家农场的谷仓(那时的代顿是个小镇,周围大部是乡村)。

   凯特林用自己的全部积存1500美元买了一辆卡迪拉克轿车以及必要的零件和工具。实验车停在仓库楼下,工具室在二层阁楼,夏天闷热难忍,楼梯陡而窄。凯特林就在这样的条件下一天有数次奔走于上下楼之间,拆装那辆汽车,实验他研制的新装置。在初始阶段他的助手也是专业自愿的,后因由一名助手开展到由十几名全职或半专业的、各类专长的人员组成的小组,他们都亲切地称凯特林为“凯老板”,从此这一绰号随同他终身。

   可移动小型发电机,使美国广阔乡村早在1913年,远在中央发电厂的电网掩盖之前就用上电,把农业消费和生活现代化的进程提早了好几年。

   每一项新发明都要经过有数次实验、失败、改良。即使在实验室实验成功,在加工和运用进程中也经常会出现技术上意想不到的难题。不论白昼亮夜,一个电报,凯特林就得赶最近的一班火车到现场,把有缺点的零件拿回来,苦苦思索效果所在,改良加工后坐下一班火车送回去。

   在相当一段时期,奔走于代顿(实验室)——芝加哥(配件加工厂)——底特律(凯迪拉克汽车公司)之间,以致于他戏称自己的地址是“236号车厢,下铺4号”,检票员都看法他,偶然忘了带车票也可放行。 有时他也自己开汽车来回,还发作过在大雨滂沱中翻车形成骨折,以及仅有的一辆装有全套新起动器的汽车因车库失火而被烧坏等灾难性的事故。这些困难都被凯特林和他的同事们以超人的毅力逐一克制,就这样,汽车工业可谓划时代的革命就在那粗陋的仓库中降生了。

   凯特林不时坚持DELCO应坚持迷信实验室的性质,不愿变成加工厂。但是假设说新型点火装置还能找到加工厂的话,那种史无前例的电动起动器在事先没有一家工厂有现成的技术条件,也没有制造商勇于接手1万2千台这样规模的订货。理想上,事先电机界对这一新产品的疑虑还很顽固,许多专家都以为这已逾越公认的电机原理的界限。

   于是凯特琳和他的团队只能化整为零,区分找几家工厂加工零部件,而主要局部非自己消费不可,成立加工部势在必行。凯特林和迪兹尽其一切,把房产、人寿保险单、乃至专利权,甚至与凯迪拉克的合同等等,都作了抵押,向银行贷得一笔启动资金,以12名员工和一间租来的小厂房起家,末尾消费。

   1916年,通用汽车公司末尾组建,DELCO 应邀以900万美元的估价完整地参与该公司,凯特林和迪兹继续担任这一部门。第一次世界大战完毕后,通用汽车公司在DELCO的基础上成立研讨部,请凯特林任主任,后来兼任副总裁,并参与董事会,他就在那里任务直到1947年退休。

   这是以身家性命作孤注一掷,实验成功与大规模消费毕竟不是一回事,有许多未知数,假设不能如期交货,结果不堪想象。在不到一年中,又阅历了许多技术上的险情,这一关总算过去,以后就渐入坦途。继凯迪拉克之后,许多汽车都末尾用自动启动器,欧洲也发来订单。其结果是汽车的需求陡增,从第一台起动器出台后的5年内,美国汽车的销售和消费添加了7倍,从此末尾了汽车工业耐久开展的时代。DELCO 也搬出了谷仓,树立了工厂和实验室相结合的颇具规模的企业。仍由迪兹实践担任一切行政和运营事务,他和凯特林各自的专长互补,相得益彰。

   对凯特林说来,只需让他专注于研讨、发明,在哪里都是一样。他日后回想,还是以为“谷仓时代”是黄金时代,由于在那里他阅历了最艰辛的日子,迎战了最大的应战,也尝到了创业的欢欣。如今“迪兹谷仓(Deeds Barn)”那所房子仍在代顿市,成为供人观赏的历史遗址。

   在以后的岁月里,凯特林对改良汽车的新发明不时,其中重要的有快速枯燥喷漆,把等候喷漆枯燥时间由两星期延长到几小时,处置了消费瓶颈效果,同时也使汽车告别单一的黑色,有了各种美丽颜色。其他如轴承、排挡、阀门启动装置、风扇皮带、金属结构以及各种零件的耐疲劳水平等等,无不在凯特林的指导下难题一个一个处置,工艺失掉不时的改良。20世纪上半期现代汽车工业的每一步开展都有他的印记。

   凯特林的兴味是多方面的。他总能从日常生活中看到新发明的契机。由于篇幅关系不能逐一罗列,这里只能略举几件汽车以外的发明以见一斑:

   改良汽油。找到了适宜的添加成分-四乙基铅(tetraethyl lead),消费出乙基汽油(ethyl gasoline)处置了抗爆效果。在此基础上研制出了最早的飞机综合燃料,并不时改良,使飞机引擎的动力提高一大步。在第一、第二次大战时,对美国空军战役力的提高起很大作用。

   六岁的小查尔斯第一件“淘气”的事就是把父亲送给母亲的珍贵礼物——事先刚出现的新事物——缝纫机,悄然地全部装配了。不过在他母亲对他实施体罚之前,他完成了在半天内再装好的承诺,而且机器愈加好用。

   对航空工业的贡献:除上述燃料油外,航空的地空之间无线电通讯、飞机用仪表操纵以及无线电控制航线等新事物的初创,都有凯特林的参与。一战完毕后他还研制成功了第一架悬臂式平翼机(all-cantilever wing),也是美国第一架有自动起落架的飞机,如今这架飞机陈列于密歇根州的爱迪生博物馆。

   凯特林在NCR完成的第一项重要发明就是在记账机上装电动机,以替代费事的手摇装置。这看似复杂,却极不容易,需求打破许多难关:既要体积小到能附在记账机上,又要有足够的马力能一按电钮把抽屉弹出来,还要及时自动断电、自动充电,并保证计算准确无误,最后,造价必需昂贵以便推行。

   柴油发起机,1934年第一辆柴油机火车在俄亥俄的柏林顿铁路途运转。

   氟利昂用于制冷,替代事先运用的易燃的二氧化硫和有毒的甲基氯化物(methyl chloride)从而使家用电冰箱得以普及,空调机也进入家庭。

   实践上,凯特琳还研制成功了无人驾驶机。不过刚好一战完毕,这项发明没无时机投入消费。

   四

   假设出色的发明家可以称为“天赋”的话,这“天赋”首先来源于天赋的猎奇心,这大约是发明家的特性。凯特林自幼就表现出异乎寻常的猎奇心。

他十四岁时为邻家农场收麦子挣得了第一笔工资14元(1890年时的14美元对孩子来说是一笔不小的支出),(点击此处阅读下一页)