Portsmouth Block Mills was de naam van de fabriek die Marc Brunel oprichtte om per jaar meer dan 100.000 katrollen te maken voor de Britse marine.

Hij had de hele productie van de katrollen goed doordacht. De machines in zijn fabriek waren zo opgesteld dat ze in de juiste volgorde stonden bij het vervaardigen van de katrollen. Het was dan ook niet nodig om de onderdelen van de ene kant van de fabriek naar de andere te verplaatsen. Eigenlijk is hij de uitvinder van de productielijn. 

We gaan eerst eens zien hoe zo'n katrol of blok in elkaar zit.

Een blok heeft minstens vier onderdelen:

• het huis 
• de schijf
• een pen 
• en een bus waarmee de schijf om de pen draait

De foto hieronder toont de fabriek anno nu.

De originele assen en poelies van de aandrijving voor de machines zijn goed te herkennen.

Productielijn en Assemblagelijn

Beide namen worden in de productie van goederen gebruikt. Maar er is een verschil. Bij een productielijn moet je denken aan het ontstaan van een product, van ruw materiaal tot product. Bijvoorbeeld het bakken van een cake, maar ook het gieten van een ijzeren motorblok of het smeden en afwerken van een krukas.

Op een assemblagelijn worden kant en klare delen tot een product samengevoegd. De autoindustrie is hiervan een goed voorbeeld. Motor, carosserie, wielen, dashboard, stoelen, enz. zijn al op andere plaatsen in de fabriek geproduceerd. Waarschijnlijk zelfs al in een andere fabriek. De uiteindelijke auto wordt op de assemblagelijn samengesteld.

Hoe werd een blok gemaakt?

Hieronder is te volgen hoe een blok tot stand kwam. Hoewel het een eenvoudig ding is, geeft het een goed idee hoe iets in kleine stapjes gemaakt wordt. In het onderstaande ga ik uit van een blok met één schijf. 

Het maken van het huis

• Zaag stukken hout uit een boomstam en zaag uit deze stukken rechthoekige blokken voor de huizen.
• Boor een gat in het blok voor de pen. Boor daarna loodrecht op dat gat een ander gat. Dat gat dient om met een beitel een sleuf te maken in het blok (waar de schijf later in komt). Tijdens deze en volgende handelingen zit het blok in een klem; op die manier kunnen al die handelingen precies hetzelfde worden uitgevoerd.
• Een zelfstandig werkende machine beitelt de sleuf uit, terwijl het blok in de klem langzaam vooruit bewogen wordt. De machine stopt vanzelf als de sleuf klaar is, in afwachting van het volgende huis.
• Zaag de hoeken van het blok met een circelzaag.
• Rond vier zijden van het blok af met een speciale machine die meerdere blokken tegelijk kan verwerken. De blokken staan op een schijf en een draaiende snijkop beweegt in een boog langs de zijden van de blokken, als ze ronddraaien. Na deze bewerking worden de blokken in de klemmen 90° gedraaid en herhaalt de bewerking zich. Na afloop heeft het blok zijn ovale vorm.
• Het blok wordt dan in een machine geplaatst die een groef rond het zojuist afgeronde blok maakt. Daarover wordt het touw bevestigd waarmee het blok bevestigd kan worden.

Het maken van de schijf

• Zaag een plak van een stam van de Lignum Vitae beter bekend als het keiharde tropische zwarte pokhout.
• Maak  met een gatenzaag een cirkelvormige schijf. Deze handeling boort ook meteen een gat in het midden van de schijf.
• Frees aan elke zijde van de schijf  rond het gat een profiel van drie cirkels waarin de buitenkant van de bus komt te zitten.
• De bus wordt in de schijf gedrukt en er wordt een ring op gehamerd om de bus op zijn plaats te houden.
• Boor het gat in de bus uit tot de diameter van de pen.
• Een draaibank maakt de groef in de schijf, waarover later het touw komt te lopen.

Het maken van de pennen

• De pennen worden iets groter gesmeed met aan één kant een vierkant
• Met behulp van een draaibank wordt het cirkelvormige gedeelte op de juiste maat gedraaid.
• Tussen twee vormen worden ze zo gerold, dat het oppervlak gehard wordt.

Het maken van de bussen

• Ze worden met "bell metal" in een vorm gegoten . Dat is een soort brons met hoog tingehalte. In het gat van de bus zitten groeven om het vet voor de smering te kunnen opslaan. Een zijde van de bus heeft een flens en aan de andere kant zit een losse ring. Samen zorgen ze voor een goede bevestiging van de bus aan de schijf.

De assemblage

• De blokken worden met de hand glad gemaakt door een holle handschaaf te gebruiken. 
• Daarna worden schijf en pen bevestigd. Klaar!

• Het boren van de gaten in het huis zorgde voor meetpunten in de houten blokken waardoor de klemmen van de opeenvolgende machines de blokken op de juiste manier in de goede positie konden plaatsen.
• Diverse machines hadden "kegel" koppelingen om ze snel in- en uit te schakelen.
• Brunel gebuikte voor de draaibanken afneembare beitelpunten die in houders bevestigd waren. Nu is dat heel gebruikelijk.
• "Expanding collet chucks" werden gebruikt om de schijven tijdens bepaalde bewerkingen goed in het gat vast te kunnen grijpen. Wat dit apparaat doet is het volgende: een bus kan door een draaibeweging iets uitzetten (denk aan een keilbout), zodat die bus in de  schijf klemt. Dit was o.a. noodzakelijk bij het draaien van de groef in de schijf.
• Een schijf met twee klemmen om een voorwerp vast te kunnen klemmen. Draaibanken gebruiken al heel lang de uitvoering met drie klemmen (zie onder).
• De beitelmachines konden vanzelf stoppen als de bewerking voltooid was.
• De schijven en pennen waren uitwisselbaar.
• Het hele systeem was ontworpen om bediend te worden door arbeiders en niet door getrainde handwerklieden. Elke arbeider had geleerd twee of meer machines te bedienen en kon op verschillende plaatsen werken als dat nodig was.

 

Brunels werkwijze werd tientallen jaren niet opgepakt door andere Britse fabrieken en toen dat wel werd gedaan, kwam het idee uit Amerika... 
De Bridgewater Foundry van James Nasmyth had in 1839 een aantal fabrieksgebouwen die achter elkaar gebouwd waren, zodat het product tijdens zijn gang door de gebouwen ontstond. Dit voorkwam het onnodig heen en weer vervoeren van de producten.
Ruim tien jaar later bouwde Richard Garrett & Sons zijn locomobielen waarbij echt een assemblagelijn werd gebruikt. Er werd begonnen met de stoomketel en op zijn weg door de fabriek (de Longshop genoemd) werden er allerlei onderdelen op en aan gebouwd en zo ontstond uiteindelijk de locomobiel. Lichte onderdelen werden zelfs met een takel naar beneden gebracht. (Het lijkt zelfs al iets op de werkwijze van Henry Ford!). Garrett haalde zijn inspiratie uit Amerika...

En dit is de assemblage:

Brunel had in zijn patent houten machines beschreven. Dankzij Henry Maudslay, die ze moest bouwen, werd er overgestapt op metaal, zoals gietijzer en smeedijzer. Metaal ging veel langer mee. Alle machines werden met de hand gemaakt met slechts draaibanken en boormachines. Frezen of schraapmachines bestonden nog niet. Daar ging Maudslay later pas aan werken.

Enkele van de machines staan hieronder. De (gevaarlijke) pendulezaag was bekend, maar alle andere machines zijn door Henry Maudslay gebouwd. Vaak weken die sterk af van de door Brunel in hout ontworpen machines.

(De tekst staat steeds onder de foto's en de kleurenfoto's komen uit het Science Museum in Londen).

bijgewerkt op 14-09-2015