Massaproduktie

Van houtschroeven

Omstreeks 1876

In juli 1876 bracht een groep ingenieurs een studiebezoek aan een der toen meest vooraanstaande fabrieken van (onder meer) houtschroeven, Nettlefold's Co. Ltd in Smethwick, Engeland. Van dat bezoek is een rapport bewaard gebleven. Het produkt "houtschroef" moge klein zijn, de produktie­omvang was dat bepaald niet. De fabriek fabriceerde meer dan ½ miljoen schroeven .... per uur, bij werkdagen van 10 uur. Een sterk staaltje van vroege massaproduktie.

Het bedrijf

In 1854 begon John Sutton Nettlefold, eigenaar van een winkel in ijzerwaren in Londen, zijn eigen houtschroeven te vervaardigen. Hij verwierf in Amerika een produktielicentie en importeerde van daar de eerste machines. De fabriek werd met stoommachines aangedreven, aanvankelijk twee Corliss-machines (typisch Amerikaans); later stapte men op inheemse stoommachines over.

De nieuwe vestigingsplaats werd Smethwick in de Midlands, vlak bij Birmingham. De nieuwe machines waren geavanceerd, ontworpen op pure massaproduktie. Ze fabriceerden grote hoeveelheden schroeven, van hoge kwaliteit, tegen voordien in Europa ongekend lage prijzen.

Het bedrijf in Smethwick groeide dus snel uit. Men investeerde ongebruikelijk veel in de verdere ontwikkeling van de produktiefaciliteiten, om aan de snel stijgende vraag te kunnen voldoen. Alle machines werden verder in eigen beheer en naar eigen ontwerp gebouwd.

Zo'n fabriek is een fascinerend speelveld voor de ingenieur. Niet alleen is er sprake van (vrijwel) volledige automatisering van de opvolgende produktiestappen. Het leverprogramma omvat honderden typen schroeven van allerlei afmetingen, dus zijn er allerlei groepen gespecialiseerde machines die snel en makkelijk om te stellen zijn op andere afmetingen.

Verder zijn de standtijden der gereedschappen in die tijd nog niet erg lang, dus moet er een heel systeem uitgewerkt worden voor de tijdige aanvoer en installatie van nieuwe gereedschappen. Het magazijn gereed produkt, inclusief aflevering (uitsluitend per spoor) zal ook heel wat van de inventiviteit der bedrijfsleiding hebben gevergd, juist ook vanwege dat brede leverprogramma.

Een ideaal bedrijf voor een interessante studie-excursie dus.

De bedrijfsuitrusting

Het uitgangsmateriaal is rond getrokken draad, van double of triple best puddelijzer (smeedijzer), of messing. De draad wordt machinaal in stukken van de benodigde lengte gekapt. Tegelijkertijd wordt het afgekapte stuk met een slag op de kop deels opgestuikt om de "blank" te vormen. De blanks vallen in een tussenmagazijn en worden daaruit batchgewijs toegevoerd aan de volgende machine. Deze cyclus herhaalt zich voortdurend.

In de tweede machine wordt de blank met de cilindrische schacht ingespannen in een kleine automatisch openende en sluitende drieklauw, zodat de opgestuikte kop in het juiste profiel kan worden gedraaid (platkop, platbolkop, bolkop, etc). In dezelfde opspanning wordt ook in één doorgang de gleuf in de kop gezaagd met een kleine reciproke cirkelzaag.

De bewerkte blanks worden na deze eerste stap visueel geïnspecteerd en (na goedkeuring) batchgewijs toegevoerd aan de volgende (derde) machine.

Deze spant het halfprodukt op de pas gedraaide kop in, om de schacht te bewerken. Eerst wordt deze (deels) conisch afgedraaid en daarna wordt de schroefdraad op de conus gesneden. Dat laatste gebeurt in meerdere, steeds diepere, sneden van een beitel die langs de conus van de schroef heen en weer wordt gehaald.

Als deze bewerking klaar is, opent de klauw automatisch, valt de gerede schroef in een verzamelbak, wordt de volgende blank automatisch ingeschoven en sluit de klauw zich. Ook deze cyclus herhaalt zich voortdurend.

De afgewerkte schroeven worden in draaiende trommels met een sterke soda-oplossing gereinigd en op trilzeven gedroogd. Na eindinspectie worden ze - strikt gesorteerd op type en afmetingen, dan wel in assortimenten - ingepakt in gevouwen kartonnen doosjes.

De schroevenafdeling van Nettlefold meet ongeveer 6.000 m² en er staan ruim 2.000 machines opgesteld. Zoals al gezegd, produceren deze ½ miljoen schroeven per uur. Omdat de machines volautomatisch werken, kan één vrouw meerdere machines bijhouden. Ze hoeft er slechts voor te zorgen dat de tussenmagazijnen nooit leegraken. Zodra een gereedschap bot begint te worden, wordt dit vervangen door een nieuw exemplaar. Ook dit is het werk van deze vrouwen. Uiteraard zijn de machines zo gebouwd, dat gereedschapswisselingen zo min mogelijk tijd vragen.

Gereedschappen

Bij dit soort massale produktievolumes is vanzelfsprekend ook het verbruik van gereedschap zeer hoog. Alle benodigde gereedschappen worden - net als de produktiemachines overigens - geheel in een eigen werkplaats ter plaatse gemaakt. Hier wordt een hoge standaard van nauwkeurigheid aangehouden. Cruciaal is immers dat elk stuk gereedschap snel en probleemloos door een ander exemplaar vervangen kan worden, zonder verstellen, africhten of inregelen. Dergelijke verwisselbaarheid vraagt om nauwe toleranties, zoals bekend uit de massafabricage van lichte vuurwapens.

De snijgereedschappen worden gevormd uit gereedschapstalen ringen. Deze worden (in zachtgegloeide conditie) nauwkeurig op de juiste diameter gedraaid en dan in segmenten verdeeld. Elk segment wordt één beitel. Ze worden gehard, laag ontlaten en geslepen. Dit laatste gebeurt in een passlede, die rechtlijnig op mechanische wijze langs een slijpsteen wordt gevoerd. De segmenten passen uiteraard accuraat op stand in de houder op de passlede, zodat elke gevormde beitel identiek van vorm en maat is.

De kleine cirkelzagen slijten verhoudingsgewijs zeer snel, de gemiddelde standtijd is circa 1000 schroeven. Op één werkdag verbruikt men zo dus 4.000-5.000 zagen. Deze worden met een pers uit gewalst koolstofstaalstrip geponst. Een 150 van deze blanks worden op een spil geschoven, op elkaar vastgeklemd, als een geheel afgedraaid en dan op een verticale steekbank met meerdere messen van de zaagtanden voorzien. Gebruikte zagen worden tot 3 maal toe hergebruikt. Eerst worden ze zachtgegloeid, dan gebundeld en afgedraaid, tenslotte opnieuw van tanden voorzien. De verse zagen worden gehard en (iets hoger) ontlaten.

De Nettlefold fabriek omvat naast de beschreven houtschroevenfabriek ook een grof-draadtrekkerij, een volautomatische bouten- en moerenfabriek en een spijkerfabriek. In de laatste worden spijkers, duimen en krammen gemaakt uit hard getrokken draad, dat KOUD in de gewenste vorm (met een of twee knikken van 90°) wordt gebogen. Dit stelt zeer hoge eisen aan het te gebruiken puddelijzer, uitsluitend triple best. De buig- en kapmachines werken met een snelheid van 90-360 exemplaren per minuut (voor grote resp. kleine afmetingen).