Las tecnologías que mejoran la productividad son las innovaciones tecnológicas que históricamente han aumentado la productividad .
La productividad a menudo se mide como la relación entre la producción (agregada) y los insumos (agregados) en la producción de bienes y servicios. [1] La productividad aumenta al reducir la cantidad de mano de obra, capital , energía o materiales necesarios para producir una cantidad determinada de bienes y servicios económicos. Los aumentos de la productividad son en gran medida responsables del aumento del nivel de vida per cápita .
Las tecnologías que mejoran la productividad se remontan a la antigüedad, y su progreso fue bastante lento hasta finales de la Edad Media. Ejemplos importantes de tecnología europea temprana a medieval incluyen la rueda hidráulica , el collar de caballo , la rueca, el sistema de tres campos (después de 1500, el sistema de cuatro campos; ver rotación de cultivos ) y el alto horno . [2]
El progreso tecnológico se vio favorecido por la alfabetización y la difusión del conocimiento que se aceleró después de que la rueca se extendiera a Europa occidental en el siglo XIII. La rueca aumentó la oferta de trapos utilizados como pulpa en la fabricación de papel , cuya tecnología llegó a Sicilia en algún momento del siglo XII. El papel barato fue un factor en el desarrollo de la imprenta de tipos móviles , lo que provocó un gran aumento en el número de libros y títulos publicados. [3] [4] Con el tiempo comenzaron a aparecer libros sobre ciencia y tecnología, como el manual técnico de minería De Re Metallica , que fue el libro de tecnología más importante del siglo XVI y fue el texto estándar de química durante los siguientes 180 años. [5]
Francis Bacon (1561-1626) es conocido por el método científico , que fue un factor clave en la revolución científica . Bacon afirmó que las tecnologías que distinguían a la Europa de su época de la Edad Media eran el papel y la imprenta, la pólvora y la brújula magnética, conocidos como los cuatro grandes inventos , que tenían orígenes en China. [6] [ página necesaria ] Otros inventos chinos incluyeron el collar de caballo, el hierro fundido, un arado mejorado y la sembradora.
Las tecnologías de minería y refinación de metales desempeñaron un papel clave en el progreso tecnológico. Gran parte de nuestra comprensión de la química fundamental evolucionó a partir de la fundición y refinación de minerales, siendo De re Metallica el principal texto de química. [5] Los ferrocarriles evolucionaron a partir de los carros mineros y las primeras máquinas de vapor fueron diseñadas específicamente para bombear agua desde las minas. La importancia del alto horno va mucho más allá de su capacidad para producir hierro fundido a gran escala. El alto horno fue el primer ejemplo de producción continua y es un proceso de intercambio a contracorriente , del cual hoy en día se utilizan varios tipos en la refinación química y de petróleo. La explosión de calor , que reciclaba lo que de otro modo habría sido calor residual, fue una de las tecnologías clave de la ingeniería. Tuvo el efecto inmediato de reducir drásticamente la energía necesaria para producir arrabio, pero la reutilización del calor finalmente se aplicó a una variedad de industrias, en particular calderas de vapor, productos químicos, refinación de petróleo y pulpa y papel.
Antes del siglo XVII, el conocimiento científico tendía a permanecer dentro de la comunidad intelectual, pero en ese momento se volvió accesible al público en lo que se llama "ciencia abierta". [7] Cerca del comienzo de la Revolución Industrial se produjo la publicación de la Encyclopédie , escrita por numerosos colaboradores y editada por Denis Diderot y Jean le Rond d'Alembert (1751-1772). Contenía muchos artículos sobre ciencia y fue la primera enciclopedia general que proporcionó una cobertura profunda de las artes mecánicas, pero es mucho más reconocida por su presentación de los pensamientos de la Ilustración .
Los historiadores económicos generalmente coinciden en que, con ciertas excepciones como la máquina de vapor , no existe un vínculo fuerte entre la revolución científica del siglo XVII (Descartes, Newton, etc.) y la Revolución Industrial. [7] Sin embargo, un mecanismo importante para la transferencia de conocimiento técnico fueron las sociedades científicas, como la Royal Society of London for Improving Natural Knowledge, más conocida como Royal Society , y la Académie des Sciences. También había escuelas técnicas, como la École Polytechnique . Escocia fue el primer lugar donde se enseñó ciencia (en el siglo XVIII) y fue donde Joseph Black descubrió la capacidad calorífica y el calor latente y donde su amigo James Watt utilizó sus conocimientos sobre el calor para concebir el condensador separado como un medio para mejorar la eficiencia del máquina de vapor. [8]
Probablemente el primer período de la historia en el que se observó progreso económico después de una generación fue durante la Revolución Agrícola Británica en el siglo XVIII. [9] Sin embargo, el progreso tecnológico y económico no avanzó a un ritmo significativo hasta la Revolución Industrial inglesa a finales del siglo XVIII, e incluso entonces la productividad creció alrededor del 0,5% anual. El alto crecimiento de la productividad comenzó a finales del siglo XIX en lo que a veces se llama la Segunda Revolución Industrial . La mayoría de las principales innovaciones de la Segunda Revolución Industrial se basaron en la comprensión científica moderna de la química , la teoría electromagnética y la termodinámica y otros principios conocidos por la profesión de la ingeniería.
Antes de la revolución industrial las únicas fuentes de energía eran el agua, el viento y los músculos. La mayoría de los buenos emplazamientos de energía hidráulica (aquellos que no requieren grandes represas modernas) en Europa se desarrollaron durante el período medieval. En la década de 1750, John Smeaton , el "padre de la ingeniería civil", mejoró significativamente la eficiencia de la rueda hidráulica aplicando principios científicos, añadiendo así energía muy necesaria para la Revolución Industrial. [10] Sin embargo, las ruedas hidráulicas siguieron siendo costosas, relativamente ineficientes y no adecuadas para represas eléctricas de gran tamaño. La turbina altamente eficiente de Benoît Fourneyron, desarrollada a finales de la década de 1820, finalmente reemplazó a las ruedas hidráulicas. Las turbinas tipo Fourneyron pueden funcionar con una eficiencia del 95% y se utilizan en las grandes instalaciones hidroeléctricas actuales. La energía hidroeléctrica siguió siendo la principal fuente de energía industrial en los Estados Unidos hasta mediados del siglo XIX debido a la abundancia de sitios, pero la energía del vapor superó a la energía hidráulica en el Reino Unido décadas antes. [11]
En 1711 se instaló una máquina de vapor Newcomen para bombear agua desde una mina, un trabajo que normalmente se realizaba con grandes equipos de caballos, de los cuales algunas minas usaban hasta 500. Los animales convierten el alimento en trabajo con una eficiencia de aproximadamente el 5%. pero si bien esto era mucho más que la eficiencia inferior al 1% del primer motor Newcomen, en las minas de carbón había carbón de baja calidad con poco valor de mercado disponible. La energía de los combustibles fósiles superó por primera vez a toda la energía animal y hidráulica en 1870. El papel que la energía y las máquinas reemplazan al trabajo físico se analiza en Ayres-Warr (2004, 2009). [12] [13]
Si bien en algunas áreas se utilizaban barcos de vapor, a finales del siglo XIX miles de trabajadores tiraban barcazas . Hasta finales del siglo XIX, la mayor parte del carbón y otros minerales se extraían con picos y palas, y las cosechas se cosechaban y los granos se trillaban con fuerza animal o a mano. Cargas pesadas, como fardos de algodón de 382 libras, se manipulaban en carretillas de mano hasta principios del siglo XX.
La excavación se realizó con palas hasta finales del siglo XIX, cuando se empezaron a utilizar las palas de vapor. Se informó que se esperaba que un trabajador de la división occidental del Canal Erie cavara 5 yardas cúbicas por día en 1860; sin embargo, en 1890 sólo se esperaban 3,5 yardas por día. [16] Las grandes palas eléctricas actuales tienen cubos que pueden contener 168 metros cúbicos (220 yardas cúbicas) y consumir la energía de una ciudad de 100.000 habitantes. [17]
La dinamita , una mezcla segura de nitroglicerina y tierra de diatomeas, fue patentada en 1867 por Alfred Nobel . La dinamita aumentó la productividad de la minería, la construcción de túneles, la construcción de carreteras, la construcción y la demolición e hizo posibles proyectos como el Canal de Panamá.
La energía del vapor se aplicó a las trilladoras a finales del siglo XIX. Había máquinas de vapor que se movían sobre ruedas por sus propios medios y que se utilizaban para suministrar energía temporal a equipos agrícolas estacionarios, como las trilladoras. Estos se llamaban motores de carretera, y Henry Ford, al ver uno cuando era niño, se inspiró para construir un automóvil. [18] Se utilizaron tractores de vapor, pero nunca se hicieron populares.
Con la combustión interna llegaron los primeros tractores producidos en masa ( Fordson c. 1917). Los tractores reemplazaron a los caballos y mulas para tirar de las segadoras y cosechadoras, pero en la década de 1930 se desarrollaron las cosechadoras autopropulsadas. La producción por hora hombre en el cultivo de trigo aumentó en un factor de aproximadamente 10 desde el final de la Segunda Guerra Mundial hasta aproximadamente 1985, en gran parte debido a la maquinaria motorizada, pero también al aumento del rendimiento de los cultivos. [19] La mano de obra dedicada al maíz mostró un aumento de productividad similar pero mayor. Véase más abajo: Agricultura mecanizada .
Uno de los mayores períodos de crecimiento de la productividad coincidió con la electrificación de las fábricas que tuvo lugar entre 1900 y 1930 en EE.UU. [12] [20] Ver: Producción en masa: Electrificación de fábricas .
En la historia de la ingeniería y la economía, los tipos más importantes de eficiencia energética fueron la conversión de calor en trabajo, la reutilización del calor y la reducción de la fricción. [21] También hubo una reducción drástica de la energía necesaria para transmitir señales electrónicas, tanto de voz como de datos.
La primera máquina de vapor Newcomen tenía una eficiencia de aproximadamente el 0,5% y John Smeaton la mejoró a poco más del 1% antes de las mejoras de Watt , que aumentaron la eficiencia térmica al 2%. En 1900, se necesitaban 7 libras de carbón/kw-hora.
La generación eléctrica fue el sector con mayor crecimiento de productividad en Estados Unidos a principios del siglo XX. Después del cambio de siglo, las grandes estaciones centrales con calderas de alta presión y turbinas de vapor eficientes reemplazaron a las máquinas de vapor alternativas y en 1960 se necesitaban 0,9 libras de carbón por kw-hora. Contando las mejoras en la minería y el transporte, la mejora total fue de un factor superior a 10. [22] Las turbinas de vapor actuales tienen eficiencias en el rango del 40%. [13] [23] [24] [25] La mayor parte de la electricidad actual se produce en centrales térmicas que utilizan turbinas de vapor.
Los motores Newcomen y Watt operaban cerca de la presión atmosférica y utilizaban la presión atmosférica, en forma de vacío causado por la condensación de vapor, para realizar el trabajo. Los motores de mayor presión eran lo suficientemente livianos y eficientes como para usarse para propulsar barcos y locomotoras. En la década de 1870 se desarrollaron motores de expansión múltiple (multietapas) que por primera vez fueron lo suficientemente eficientes como para permitir que los barcos transportaran más carga que carbón, lo que provocó grandes aumentos en el comercio internacional. [26]
El primer barco diésel importante fue el MS Selandia , botado en 1912. En 1950, un tercio de los buques mercantes funcionaban con diésel. [27] Hoy en día, el motor primario más eficiente es el motor diésel marino de dos tiempos desarrollado en la década de 1920, que ahora alcanza en tamaño más de 100.000 caballos de fuerza con una eficiencia térmica del 50%. [28]
Las locomotoras de vapor que consumían hasta el 20% de la producción de carbón de Estados Unidos fueron reemplazadas por locomotoras diésel después de la Segunda Guerra Mundial, lo que ahorró una gran cantidad de energía y redujo la mano de obra para manipular el carbón, el agua de las calderas y el mantenimiento mecánico.
Las mejoras en la eficiencia de las máquinas de vapor provocaron un gran aumento en el número de máquinas de vapor y en la cantidad de carbón utilizado, como señaló William Stanley Jevons en The Coal Question . Esto se llama la paradoja de Jevons .
El consumo de electricidad y el crecimiento económico están fuertemente correlacionados. [29] El consumo eléctrico per cápita se correlaciona casi perfectamente con el desarrollo económico. [30] La electrificación fue la primera tecnología que permitió la transmisión de energía a larga distancia con pérdidas mínimas de energía . [20] Los motores eléctricos eliminaron los ejes lineales para distribuir energía y aumentaron drásticamente la productividad de las fábricas. Las centrales eléctricas muy grandes crearon economías de escala y fueron mucho más eficientes en la producción de energía que las máquinas de vapor alternativas. [12] [29] [20] [25] [31] Los motores eléctricos redujeron en gran medida el costo de capital de la energía en comparación con las máquinas de vapor. [25]
Las principales formas de transmisión de energía preeléctrica eran ejes lineales , redes de energía hidráulica y sistemas neumáticos y de cables metálicos. Los ejes lineales eran la forma común de transmisión de potencia en las fábricas desde las primeras máquinas de vapor industriales hasta la electrificación de las fábricas. Los ejes lineales limitaron la disposición de fábrica y sufrieron grandes pérdidas de potencia. [20] La energía hidráulica entró en uso a mediados del siglo XIX. Se utilizó ampliamente en el proceso Bessemer y para grúas en puertos, especialmente en el Reino Unido. Londres y algunas otras ciudades tenían servicios hidráulicos que proporcionaban agua a presión para uso industrial en una amplia zona. [20]
La energía neumática comenzó a utilizarse en la industria, la minería y la construcción de túneles en el último cuarto del siglo XIX. Las aplicaciones comunes incluían perforadoras de roca y martillos neumáticos. [20] Los cables de acero sostenidos por grandes ruedas ranuradas podían transmitir energía con bajas pérdidas a una distancia de unas pocas millas o kilómetros. Los sistemas de cables aparecieron poco antes de la electrificación. [20]
La recuperación de calor para procesos industriales se utilizó ampliamente por primera vez como soplo caliente en altos hornos para fabricar arrabio en 1828. La reutilización de calor posterior incluyó el proceso Siemens-Martin, que se utilizó primero para fabricar vidrio y luego para acero con el horno de solera abierta . (Ver: Hierro y acero más abajo). Hoy en día, el calor se reutiliza en muchas industrias básicas, como la química, la refinación de petróleo y la pulpa y el papel, utilizando una variedad de métodos, como intercambiadores de calor, en muchos procesos. [32] Los evaporadores de efecto múltiple utilizan vapor de un efecto de alta temperatura para evaporar un fluido en ebullición a temperatura más baja. En la recuperación de productos químicos para la fabricación de pasta kraft, el licor negro gastado se puede evaporar cinco o seis veces reutilizando el vapor de un efecto para hervir el licor en el efecto anterior. La cogeneración es un proceso que utiliza vapor de alta presión para generar electricidad y luego utiliza el vapor de baja presión resultante para calentar el proceso o la construcción.
Los procesos industriales han experimentado numerosas mejoras menores que en conjunto lograron reducciones significativas en el consumo de energía por unidad de producción.
La reducción de la fricción fue una de las principales razones del éxito de los ferrocarriles en comparación con los vagones. Esto se demostró en un tranvía de madera cubierto con placas de hierro en 1805 en Croydon, Reino Unido.
“Un buen caballo en una carretera normal y corriente puede arrastrar dos mil libras, o una tonelada. Se invitó a un grupo de caballeros a presenciar el experimento, para que la superioridad del nuevo camino pudiera establecerse mediante demostración ocular. Se cargaron doce carros con piedras, hasta que cada carro pesaba tres toneladas, y los carros se sujetaron entre sí. Luego se colocó un caballo, que tiraba de los carros con facilidad, seis millas en dos horas, habiéndose detenido cuatro veces, para demostrar que tenía fuerza para arrancar, además de tirar de su gran carga. [33]
Una mejor lubricación, como la de los aceites de petróleo, redujo las pérdidas por fricción en molinos y fábricas. [34] Los rodamientos antifricción se desarrollaron utilizando aceros aleados y técnicas de mecanizado de precisión disponibles en el último cuarto del siglo XIX. Los rodamientos antifricción se utilizaban ampliamente en las bicicletas en la década de 1880. Los rodamientos comenzaron a usarse en ejes lineales en las décadas anteriores a la electrificación de las fábricas y fueron los ejes previos a los rodamientos los que fueron en gran medida responsables de sus altas pérdidas de potencia, que comúnmente eran del 25 al 30 % y, a menudo, hasta el 50 %. [20]
Las luces eléctricas eran mucho más eficientes que las de petróleo o gas y no generaban humo, vapores ni tanto calor. La luz eléctrica amplió la jornada laboral, haciendo más productivas las fábricas, los negocios y los hogares. La luz eléctrica no representaba un gran riesgo de incendio como la luz de petróleo y gas. [35]
La eficiencia de las luces eléctricas ha mejorado continuamente desde las primeras lámparas incandescentes hasta las luces de filamento de tungsteno. [36] La lámpara fluorescente , que se volvió comercial a finales de la década de 1930, es mucho más eficiente que la iluminación incandescente. Los diodos emisores de luz o LED son muy eficientes y duraderos. [37]
La energía relativa necesaria para el transporte de una tonelada-kilómetro para distintos modos de transporte es: tuberías = 1 (base), agua 2, ferrocarril 3, carretera 10, aire 100. [38]
Las carreteras no mejoradas eran extremadamente lentas, costosas para el transporte y peligrosas. [39] En el siglo XVIII, la grava en capas comenzó a usarse cada vez más, y el macadán de tres capas entró en uso a principios del siglo XIX. Estos caminos estaban coronados para recoger el agua y tenían acequias de drenaje a los lados. [39] La capa superior de piedras finalmente se trituró y alisó un poco la superficie. Las capas inferiores eran de pequeñas piedras que permitían un buen drenaje. [39] Es importante destacar que ofrecían menos resistencia a las ruedas de los carros y los cascos y patas de los caballos no se hundían en el barro. Los caminos de tablones también comenzaron a utilizarse en los EE. UU. entre las décadas de 1810 y 1820. Las carreteras mejoradas eran costosas y, aunque redujeron el costo del transporte terrestre a la mitad o más, pronto fueron superadas por los ferrocarriles como principal infraestructura de transporte. [39]
Los veleros podían transportar mercancías a más de 3.000 millas por el coste de 30 millas por vagón. [40] Un caballo que podía tirar de un carro de una tonelada podía tirar de una barcaza de 30 toneladas. Durante la Primera Revolución Industrial o Inglesa, el suministro de carbón a los hornos de Manchester era difícil porque había pocas carreteras y por el alto coste del uso de los vagones. Sin embargo, se sabía que las barcazas del canal eran viables, y esto quedó demostrado con la construcción del Canal Bridgewater , que se inauguró en 1761 y transportaba carbón de Worsley a Manchester. El éxito del Canal Bridgewater inició un frenesí de construcción de canales que duró hasta la aparición de los ferrocarriles en la década de 1830. [38] [39]
Los ferrocarriles redujeron en gran medida el costo del transporte terrestre. Se estima que en 1890 el costo del flete por vagón era de 24,5 centavos de dólar por tonelada-milla frente a 0,875 centavos por tonelada-milla por ferrocarril, lo que representa una disminución del 96%. [41]
Los tranvías eléctricos ( tranvías , trolebuses o tranvías) se encontraban en la fase final de la construcción del ferrocarril desde finales de la década de 1890 y las dos primeras décadas del siglo XX. Los tranvías pronto fueron desplazados por autobuses y automóviles después de 1920. [42]
Las carreteras con vehículos de combustión interna completaron la mecanización del transporte terrestre. Cuando aparecieron los camiones c. En 1920 el precio del transporte de productos agrícolas al mercado o a las estaciones de ferrocarril se redujo considerablemente. El transporte motorizado por carretera también redujo los inventarios.
El alto crecimiento de la productividad en Estados Unidos durante la década de 1930 se debió en gran parte al programa de construcción de carreteras de esa década. [43]
Los oleoductos son el medio de transporte más eficiente energéticamente. [38] Las tuberías de hierro y acero comenzaron a utilizarse durante la última parte del siglo XIX, pero sólo se convirtieron en una infraestructura importante durante el siglo XX. [39] [44] Las bombas centrífugas y los compresores centrífugos son medios eficientes para bombear líquidos y gas natural.
La sembradora es un dispositivo mecánico para espaciar y plantar semillas a la profundidad adecuada. Se originó en la antigua China antes del siglo I a.C. Ahorrar semillas era extremadamente importante en una época en la que los rendimientos se medían en términos de semillas cosechadas por semilla plantada, que normalmente era entre 3 y 5. La sembradora también ahorraba mano de obra de siembra. Lo más importante es que la sembradora significaba que los cultivos se cultivaban en hileras, lo que reducía la competencia de las plantas y aumentaba los rendimientos. Fue reinventado en la Europa del siglo XVI a partir de descripciones verbales y dibujos toscos traídos de China. [6] Jethro Tull patentó una versión en 1700; sin embargo, era caro y poco fiable. Las sembradoras fiables aparecieron a mediados del siglo XIX. [45]
Desde los inicios de la agricultura la trilla se hacía a mano con mayal , requiriendo gran cantidad de mano de obra. La trilladora (ca. 1794) simplificó la operación y permitió utilizar fuerza animal. En la década de 1860, las máquinas trilladoras se introdujeron ampliamente y finalmente desplazaron hasta una cuarta parte de la mano de obra agrícola. [46] En Europa, muchos de los trabajadores desplazados estuvieron al borde de la inanición.
Antes c. 1790 un trabajador podía cosechar 1/4 de acre por día con una guadaña . [26] A principios del siglo XIX se introdujo la cuna de cereales , lo que aumentó significativamente la productividad del trabajo manual. Se estimó que cada uno de los segadores tirados por caballos de Cyrus McCormick (Ptd. 1834) liberó a cinco hombres para el servicio militar en la Guerra Civil de Estados Unidos. [47] En 1890, dos hombres y dos caballos podían cortar, rastrillar y atar 20 acres de trigo por día. [26] En la década de 1880, la segadora y la trilladora se combinaron en la cosechadora . Estas máquinas requerían grandes equipos de caballos o mulas para tirar. A lo largo de todo el siglo XIX, la producción por hora hombre para la producción de trigo aumentó aproximadamente un 500% y la de maíz, aproximadamente un 250%. [19]
La maquinaria agrícola y el mayor rendimiento de los cultivos redujeron la mano de obra para producir 100 bushels de maíz de 35 a 40 horas en 1900 a 2 horas 45 minutos en 1999. [48] La conversión de la mecanización agrícola a la energía de combustión interna comenzó después de 1915. La población de caballos comenzó declinar en la década de 1920 después de la conversión de la agricultura y el transporte a la combustión interna. [49] Además de ahorrar mano de obra, esto liberó gran parte de la tierra que antes se utilizaba para sustentar animales de tiro.
Los años de mayor venta de tractores en Estados Unidos fueron los años cincuenta. [49] Hubo un gran aumento en los caballos de fuerza de la maquinaria agrícola en la década de 1950.
Los dispositivos mecánicos más importantes antes de la Revolución Industrial fueron los molinos de agua y de viento. Las ruedas hidráulicas datan de la época romana y los molinos de viento, algo más tarde. La energía hidráulica y eólica se utilizaron por primera vez para moler granos y convertirlos en harina, pero luego se adaptaron para impulsar martillos con los que triturar trapos y convertirlos en pulpa para fabricar papel y triturar minerales. Justo antes de la Revolución Industrial, la energía hidráulica se aplicaba a los fuelles para la fundición de hierro en Europa. (En la antigua China se utilizaban fuelles impulsados por agua). La energía eólica y hidráulica también se utilizaba en los aserraderos. [38] La tecnología de construcción de molinos y relojes mecánicos fue importante para el desarrollo de las máquinas de la Revolución Industrial. [50]
La rueca fue un invento medieval que aumentó la productividad de la fabricación de hilos en un factor superior a diez. Uno de los primeros desarrollos que precedieron a la Revolución Industrial fue el telar de medias de c. 1589. Más tarde, en la Revolución Industrial, apareció la lanzadera voladora , un sencillo dispositivo que duplicaba la productividad del tejido. Hilar hilo había sido un factor limitante en la fabricación de telas, requiriendo 10 hiladores que usaban la rueca para abastecer a un tejedor. Con la hiladora Jenny, una ruleta podía hilar ocho hilos a la vez. El marco de agua (Ptd. 1768) adaptó la energía hidráulica al hilado, pero solo podía hilar un hilo a la vez. La estructura de agua era fácil de operar y muchas podían ubicarse en un solo edificio. La mula de hilado (1779) permitía hilar un gran número de hilos con una sola máquina utilizando la fuerza hidráulica. Un cambio en la preferencia de los consumidores por el algodón en el momento de una mayor producción de telas resultó en la invención de la desmotadora de algodón (Ptd. 1794). La energía del vapor finalmente se utilizó como complemento del agua durante la Revolución Industrial, y ambas se utilizaron hasta la electrificación. En Ayres (1989) se puede encontrar un gráfico de la productividad de las tecnologías de hilatura, junto con muchos otros datos relacionados con este artículo. [51]
Con una desmotadora de algodón (1792), en un día, un hombre podía extraer semillas de tanto algodón americano (upland) como antes le habría tomado a una mujer trabajar dos meses para procesar una libra por día usando una desmotadora de rodillos. [52] [53]
Un ejemplo temprano de un gran aumento de productividad mediante máquinas para fines especiales es la c. 1803 Molinos de bloques de Portsmouth . Con estas máquinas, 10 hombres podrían producir tantos bloques como 110 artesanos cualificados. [38]
En la década de 1830, varias tecnologías se unieron para permitir un cambio importante en la construcción de edificios de madera. La sierra circular (1777), las máquinas para cortar clavos (1794) y la máquina de vapor permitieron producir de manera eficiente piezas delgadas de madera, como las de 2 x 4 pulgadas, y luego clavarlas entre sí en lo que se conoció como estructura de globos (1832). Este fue el comienzo del declive del antiguo método de construcción de estructuras de madera con carpintería de madera. [54]
A la mecanización de la industria textil le siguió la mecanización de la industria del calzado. [55]
La máquina de coser , inventada y mejorada a principios del siglo XIX y producida en grandes cantidades en la década de 1870, aumentó la productividad en más de un 500%. [56] La máquina de coser era una importante herramienta de productividad para la producción mecanizada de calzado.
Con la amplia disponibilidad de máquinas herramienta, máquinas de vapor mejoradas y transporte económico proporcionado por los ferrocarriles, la industria de la maquinaria se convirtió en el sector más grande (por ganancias agregadas) de la economía estadounidense en el último cuarto del siglo XIX, lo que condujo a una economía industrial. [57]
La primera máquina sopladora de botellas de vidrio comercialmente exitosa se introdujo en 1905. [58] La máquina, operada por un equipo de dos hombres que trabajaban en turnos de 12 horas, podía producir 17.280 botellas en 24 horas, en comparación con las 2.880 botellas que producía un equipo de seis hombres. y niños trabajando en una tienda por un día. El costo de fabricar botellas a máquina era de 10 a 12 centavos por bruto en comparación con 1,80 dólares por bruto de los sopladores de vidrio y ayudantes manuales.
Las máquinas herramienta , que cortan, muelen y dan forma a piezas metálicas, fueron otra importante innovación mecánica de la Revolución Industrial. Antes de las máquinas herramienta, fabricar piezas de precisión era prohibitivamente caro, un requisito esencial para muchas máquinas y piezas intercambiables . Las máquinas herramienta de importancia histórica son el torno de corte de tornillos , la fresadora y la cepilladora de metales (metalurgia) , que comenzaron a utilizarse entre 1800 y 1840. [52] Sin embargo, alrededor de 1900, fue la combinación de pequeños motores eléctricos, aceros especiales y nuevos materiales de corte y rectificado que permitieron a las máquinas herramienta producir en masa piezas de acero. [17] La producción del Ford Modelo T requirió 32.000 máquinas herramienta. [47]
La fabricación moderna comenzó alrededor de 1900, cuando las máquinas, asistidas por energía eléctrica, hidráulica y neumática, comenzaron a reemplazar los métodos manuales en la industria. [59] Un ejemplo temprano es la máquina automática de soplado de botellas de vidrio de Owens , que redujo la mano de obra en la fabricación de botellas en más del 80%. [60] Ver también: Producción en masa#Electrificación de fábricas
Las grandes máquinas mineras, como las palas de vapor, aparecieron a mediados del siglo XIX, pero estaban restringidas a los rieles hasta la introducción generalizada de vías continuas y neumáticos a finales del siglo XIX y principios del XX. Hasta entonces, gran parte del trabajo minero se realizaba principalmente con taladros neumáticos, martillos neumáticos, picos y palas. [61]
Las máquinas recortadoras de vetas de carbón aparecieron alrededor de 1890 y se utilizaban para el 75% de la producción de carbón en 1934. La carga de carbón todavía se realizaba manualmente con palas alrededor de 1930, pero se empezaron a utilizar máquinas de carga y recogida mecánicas. [59] El uso de la máquina perforadora de carbón mejoró la productividad de la minería subterránea del carbón en un factor de tres entre 1949 y 1969. [62]
Actualmente se está produciendo una transición de métodos de minería que requieren más mano de obra a una mayor mecanización e incluso a una minería automatizada . [63]
Los sistemas de manejo de materiales secos a granel utilizan una variedad de equipos estacionarios como transportadores, apiladores, recuperadores y equipos móviles como palas eléctricas y cargadores para manejar grandes volúmenes de minerales, carbón, granos, arena, grava, piedra triturada, etc. Los sistemas se utilizan en minas, para cargar y descargar barcos y en fábricas que procesan materiales a granel para convertirlos en productos terminados, como fábricas de acero y papel.
En la década de 1920 se utilizaban fogoneros mecánicos para alimentar carbón a las locomotoras. En 1921 se utilizó por primera vez un sistema de alimentación y manejo de carbón completamente mecanizado y automatizado para alimentar carbón pulverizado a una caldera de una empresa eléctrica .
Los líquidos y gases se manejan con bombas centrífugas y compresores, respectivamente.
La conversión al manejo motorizado de materiales aumentó durante la Primera Guerra Mundial a medida que se desarrolló la escasez de mano de obra no calificada y los salarios de los trabajadores no calificados aumentaron en relación con los de la mano de obra calificada. [59]
Un uso notable de los transportadores fue el molino harinero automático de Oliver Evans construido en 1785. [47]
Hacia 1900 comenzaron a utilizarse diversos tipos de transportadores ( de cinta , de listones, de cangilones, de tornillo o de sinfín), puentes grúa y carretillas industriales para manipular materiales y mercancías en las distintas etapas de producción en las fábricas. Ver: Tipos de sistemas transportadores . y producción en masa .
Una aplicación bien conocida de los transportadores es Ford. Línea de montaje de Motor Co. (c. 1913), aunque Ford utilizó varios camiones industriales, puentes grúa, correderas y cualquier dispositivo necesario para minimizar la mano de obra en el manejo de piezas en varias partes de la fábrica. [47]
Las grúas son una tecnología antigua, pero se generalizaron tras la Revolución Industrial. Se utilizaban grúas industriales para manipular maquinaria pesada en Nasmyth, Gaskell and Company (fundición Bridgewater) a finales de la década de 1830. [64] Las grúas hidráulicas se utilizaron ampliamente a finales del siglo XIX, especialmente en los puertos británicos. Algunas ciudades, como Londres, contaban con redes de servicios hidráulicos de servicios públicos para alimentar. A finales del siglo XIX también se utilizaron grúas de vapor. Las grúas eléctricas, especialmente las puente, se introdujeron en las fábricas a finales del siglo XIX. [35] Las grúas de vapor generalmente estaban restringidas a rieles. [65] La vía continua (banda de rodadura de oruga) se desarrolló a finales del siglo XIX.
Las categorías importantes de grúas son:
A principios del siglo XX, se utilizaban grúas eléctricas y cargadores móviles motorizados, como carretillas elevadoras. Hoy en día el transporte de mercancías no a granel se realiza en contenedores .
La manipulación de mercancías sobre palés supuso una mejora significativa con respecto al uso de carretillas de mano o al transporte de sacos o cajas a mano y aceleró enormemente la carga y descarga de camiones, vagones y barcos. Los palés se pueden manipular con transpaletas o carretillas elevadoras que comenzaron a utilizarse en la industria en los años 30 y se generalizaron en los años 50. [66] Los muelles de carga construidos según los estándares arquitectónicos permiten que los camiones o vagones carguen y descarguen a la misma altura que el piso del almacén.
Piggyback es el transporte de remolques o camiones enteros en vagones, que es un medio de envío que ahorra combustible y ahorra mano de obra de carga, descarga y clasificación. Los vagones se transportaban en vagones de ferrocarril en el siglo XIX, con caballos en vagones separados. Los remolques comenzaron a transportarse en vagones de ferrocarril en los EE. UU. en 1956. [66] El transporte a cuestas representaba el 1% del transporte de mercancías en 1958, y aumentó al 15% en 1986. [67]
La carga o descarga de carga fraccionada dentro y fuera de los barcos normalmente llevaba varios días. Era un trabajo extenuante y algo peligroso. Las pérdidas por daños y robos fueron elevadas. El trabajo era errático y la mayoría de los estibadores tenía mucho tiempo libre no remunerado. Clasificar y realizar un seguimiento de la carga fraccionada también requería mucho tiempo, y mantenerla en almacenes inmovilizaba capital. [66]
Los puertos de estilo antiguo con almacenes estaban congestionados y muchos carecían de una infraestructura de transporte eficiente, lo que aumentaba los costos y las demoras en el puerto. [66]
Al manipular la carga en contenedores estandarizados en barcos compartimentados, la carga o descarga normalmente se podría realizar en un día. Los contenedores se pueden llenar de manera más eficiente que los contenedores fraccionados porque se pueden apilar en varias alturas, lo que duplica la capacidad de carga para un barco de tamaño determinado. [66]
La mano de obra de carga y descarga de contenedores es una fracción del trabajo a granel, y los daños y robos son mucho menores. Además, muchos artículos enviados en contenedores requieren menos embalaje. [66]
La contenedorización con cajas pequeñas se utilizó en ambas guerras mundiales, particularmente en la Segunda Guerra Mundial, pero se volvió comercial a fines de la década de 1950. [66] La contenedorización dejó vacíos un gran número de almacenes en los muelles de las ciudades portuarias, liberando terrenos para otros desarrollos. Ver también: Transporte intermodal de mercancías
Antes del sistema fabril, gran parte de la producción se realizaba en el hogar, como el hilado y el tejido, y era para el consumo doméstico. [68] [69] Esto se debió en parte a la falta de infraestructuras de transporte, especialmente en Estados Unidos. [70]
La división del trabajo se practicaba en la antigüedad, pero se volvió cada vez más especializada durante la Revolución Industrial, de modo que en lugar de que un zapatero cortara cuero como parte de la operación de fabricación de un zapato, un trabajador no hacía más que cortar cuero. [21] [55] En el famoso ejemplo de Adam Smith de una fábrica de alfileres, los trabajadores que realizaban cada uno una sola tarea eran mucho más productivos que los artesanos que fabricaban un alfiler completo.
Desde antes de la revolución industrial y hasta ésta, gran parte del trabajo se subcontrataba bajo el sistema de colocación (también llamado sistema doméstico), mediante el cual el trabajo se realizaba en casa. El trabajo incluía hilar, tejer, cortar cuero y, con menos frecuencia, artículos especiales como piezas de armas de fuego. Los capitalistas comerciantes o los maestros artesanos normalmente proporcionaban los materiales y recogían las piezas de trabajo, que se convertían en productos terminados en un taller central. [47] [21] [55]
Durante la revolución industrial, gran parte de la producción se llevaba a cabo en talleres, que normalmente estaban ubicados en la parte trasera o superior del mismo edificio donde se vendían los productos terminados. Estos talleres utilizaban herramientas y, a veces, maquinaria sencilla, que normalmente era de tracción manual o animal. El maestro artesano, capataz o comerciante capitalista supervisaba el trabajo y mantenía la calidad. Los talleres crecieron en tamaño pero fueron desplazados por el sistema fabril a principios del siglo XIX. Bajo el sistema fabril, los capitalistas contrataban trabajadores y proporcionaban los edificios, la maquinaria y los suministros y manejaban la venta de los productos terminados. [47]
Los cambios en los procesos de trabajo tradicionales que se realizaron después de analizar el trabajo y hacerlo más sistemático aumentaron enormemente la productividad del trabajo y el capital. Este fue el cambio del sistema europeo de artesanía, donde un artesano fabricaba un artículo completo, al sistema estadounidense de fabricación que utilizaba máquinas especiales y máquinas herramienta que fabricaban piezas con precisión para ser intercambiables . El proceso tardó décadas en perfeccionarse y supuso un gran coste porque las piezas intercambiables eran más costosas al principio. Se lograron piezas intercambiables mediante el uso de accesorios para sujetar y alinear con precisión las piezas que se mecanizan, plantillas para guiar las máquinas herramienta y calibres para medir las dimensiones críticas de las piezas terminadas. [47]
Otros procesos de trabajo implicaron minimizar el número de pasos al realizar tareas individuales, como albañilería, mediante la realización de estudios de tiempo y movimiento para determinar el mejor método, el sistema se conoció como taylorismo en honor a Fredrick Winslow Taylor, quien es el desarrollador más conocido de este método. , que también se conoce como gestión científica por su obra Los principios de la gestión científica . [71]
Se considera que la estandarización y la intercambiabilidad son las principales razones de la excepcionalidad de Estados Unidos. [72] La estandarización fue parte del cambio hacia piezas intercambiables , pero también fue facilitada por la industria ferroviaria y los bienes producidos en masa . [47] [73] La estandarización del ancho de las vías del ferrocarril y los estándares para los vagones permitieron la interconexión de los ferrocarriles. Horario ferroviario con zonas horarias formalizadas. Los estándares industriales incluían tamaños y roscas de tornillos y estándares eléctricos posteriores. Los estándares para contenedores de envío se adoptaron libremente a fines de la década de 1960 y se adoptaron formalmente ca. 1970. [66] Hoy en día existe una gran cantidad de normas técnicas . Los estándares comerciales incluyen cosas como el tamaño de las camas. Los estándares arquitectónicos cubren numerosas dimensiones, incluidas escaleras, puertas, alturas de mostradores y otros diseños para hacer que los edificios sean seguros, funcionales y, en algunos casos, permitan cierto grado de intercambiabilidad.
La electrificación permitió la colocación de maquinaria, como máquinas herramienta, en una disposición sistemática a lo largo del flujo de trabajo. La electrificación era una forma práctica de motorizar transportadores para transferir piezas y conjuntos a los trabajadores, lo que fue un paso clave que condujo a la producción en masa y a la línea de montaje . [20]
La administración de empresas, que incluye prácticas de gestión y sistemas contables, es otra forma importante de prácticas laborales. A medida que el tamaño de las empresas creció en la segunda mitad del siglo XIX, comenzaron a organizarse por departamentos y a ser administradas por gerentes profesionales en lugar de estar dirigidas por propietarios únicos o socios. [74] [ página necesaria ]
La administración de empresas tal como la conocemos fue desarrollada por los ferrocarriles que tenían que mantenerse al día con trenes, vagones, equipos, personal y carga en grandes territorios. [74]
La empresa comercial moderna (MBE) es la organización y gestión de empresas, especialmente las grandes. [75] Las MBE emplean profesionales que utilizan técnicas basadas en el conocimiento en áreas como ingeniería, investigación y desarrollo, tecnología de la información, administración de empresas, finanzas y contabilidad. Las MBE normalmente se benefician de las economías de escala.
"Antes de la contabilidad ferroviaria, éramos topos que excavaban en la oscuridad". [76] Andrew Carnegie
La producción continua es un método mediante el cual un proceso opera sin interrupción durante largos períodos, tal vez incluso años. La producción continua comenzó con los altos hornos en la antigüedad y se popularizó con procesos mecanizados tras la invención de la máquina de papel Fourdrinier durante la Revolución Industrial, que sirvió de inspiración para la laminación continua. [77] Comenzó a ser ampliamente utilizado en las industrias químicas y de refinación de petróleo a finales del siglo XIX y principios del XX. Posteriormente se aplicó a la fundición directa de bandas de acero y otros metales.
Las primeras máquinas de vapor no suministraban energía con una carga suficientemente constante para muchas aplicaciones continuas, desde el hilado de algodón hasta los laminadores, restringiendo su fuente de energía al agua. Los avances en las máquinas de vapor, como la máquina de vapor Corliss, y el desarrollo de la teoría de control condujeron a velocidades de motor más constantes, lo que hizo que la energía del vapor fuera útil para tareas delicadas como el hilado de algodón. Los motores de CA, que funcionan a velocidad constante incluso con variaciones de carga, eran muy adecuados para estos procesos.
Las pérdidas de productos agrícolas por deterioro, insectos y ratas contribuyeron en gran medida a la productividad. Gran parte del heno almacenado al aire libre se perdía por deterioro antes de que el almacenamiento en interiores o algún medio de cobertura se volviera común. La pasteurización de la leche permitió su envío por ferrocarril. [26]
Mantener el ganado en el interior durante el invierno reduce la cantidad de alimento necesario. Además, se descubrió que alimentar con heno picado y cereales molidos, particularmente maíz, mejora la digestibilidad. [26] La cantidad de alimento necesaria para producir un kg de pollo de peso vivo cayó de 5 en 1930 a 2 a finales de los años 1990 y el tiempo requerido cayó de tres meses a seis semanas. [17]
La Revolución Verde aumentó el rendimiento de los cultivos en un factor de 3 para la soja y entre 4 y 5 para el maíz, el trigo, el arroz y algunos otros cultivos. Utilizando datos del maíz en los EE. UU., los rendimientos aumentaron alrededor de 1,7 bushels por acre desde principios de la década de 1940 hasta la primera década del siglo XXI, cuando se expresó preocupación por alcanzar los límites de la fotosíntesis. Debido a la naturaleza constante del aumento del rendimiento, el aumento porcentual anual ha disminuido de más del 5% en la década de 1940 al 1% actual, de modo que si bien durante un tiempo los rendimientos superaron el crecimiento de la población, ahora el crecimiento del rendimiento va por detrás del crecimiento de la población.
Los altos rendimientos no serían posibles sin aplicaciones significativas de fertilizantes, [79] [ se necesita una mejor fuente ] particularmente fertilizantes nitrogenados, que se hicieron asequibles gracias al proceso de amoníaco de Haber-Bosch . [80] Los fertilizantes nitrogenados se aplican en muchas partes de Asia en cantidades sujetas a rendimientos decrecientes, [80] lo que, sin embargo, todavía produce un ligero aumento en el rendimiento. En general, los cultivos en África carecen de NPK y gran parte de los suelos del mundo tienen deficiencia de zinc, lo que provoca deficiencias en los seres humanos.
El mayor período de crecimiento de la productividad agrícola en Estados Unidos se produjo desde la Segunda Guerra Mundial hasta la década de 1970. [19]
La tierra se considera una forma de capital, pero por lo demás ha recibido poca atención en relación con su importancia como factor de productividad por parte de los economistas modernos, aunque era importante en la economía clásica. Sin embargo, los mayores rendimientos de los cultivos multiplicaron efectivamente la cantidad de tierra.
El proceso de fabricación de hierro fundido se conocía antes del siglo III d.C. en China. [81] La producción de hierro fundido llegó a Europa en el siglo XIV y a Gran Bretaña alrededor de 1500. El hierro fundido era útil para fundir ollas y otros implementos, pero era demasiado frágil para fabricar la mayoría de las herramientas. Sin embargo, el hierro fundido tenía una temperatura de fusión más baja que el hierro forjado y era mucho más fácil de fabricar con tecnología primitiva. [82] El hierro forjado era el material utilizado para fabricar muchos artículos de ferretería, herramientas y otros implementos. Antes de que se fabricara hierro fundido en Europa, el hierro forjado se fabricaba en pequeños lotes mediante el proceso de floración , que nunca se utilizó en China. [81] El hierro forjado se podía fabricar con hierro fundido a un precio más económico que con un florero.
El proceso económico para fabricar hierro forjado de buena calidad era el encharcado , que se generalizó después de 1800. [83] El encharcado implicaba agitar el hierro fundido hasta que pequeñas bolas se descarburaban lo suficiente como para formar bolas de hierro forjado caliente que luego se retiraban y se martillaban para darles formas. Hacer charcos requería mucha mano de obra. El charco se utilizó hasta la introducción de los procesos Bessemer y de hogar abierto a mediados y finales del siglo XIX, respectivamente. [21]
El acero blister se fabricó a partir de hierro forjado empacándolo en carbón y calentándolo durante varios días. Ver: Proceso de cementación El acero ampollado se podía calentar y martillar con hierro forjado para hacer acero de corte, que se usaba para cortar bordes como tijeras, cuchillos y hachas. El acero de corte no tenía una calidad uniforme y se necesitaba un mejor proceso para producir resortes para relojes, un artículo de lujo popular en el siglo XVIII. El proceso exitoso fue el acero al crisol , que se elaboraba fundiendo hierro forjado y acero blister en un crisol. [21] [28]
La producción de acero y otros metales se vio obstaculizada por la dificultad de alcanzar temperaturas suficientemente altas para la fusión. La comprensión de los principios termodinámicos, como la recuperación del calor de los gases de combustión mediante el precalentamiento del aire de combustión, conocido como chorro caliente , dio como resultado una eficiencia energética mucho mayor y temperaturas más altas. En la producción de hierro y en el horno de solera abierta se utilizaba aire de combustión precalentado . En 1780, antes de la introducción del soplo caliente en 1829, se necesitaba siete veces más coque que el peso del arrabio producido. [84] El quintal de coque por tonelada corta de arrabio era 35 en 1900, cayendo a 13 en 1950. En 1970, los altos hornos más eficientes utilizaban 10 quintales de coque por tonelada corta de arrabio. [27]
El acero tiene una resistencia mucho mayor que el hierro forjado y permitió puentes de gran luz, edificios de gran altura, automóviles y otros artículos. El acero también fabricaba sujetadores roscados superiores (tornillos, tuercas, pernos), clavos, alambres y otros artículos de ferretería. Los rieles de acero duraron más de 10 veces más que los rieles de hierro forjado . [85]
Los procesos Bessemer y de hogar abierto eran mucho más eficientes que fabricar acero mediante el proceso de charco porque utilizaban el carbono del arrabio como fuente de calor. Los procesos Bessemer (patentado en 1855) y Siemens-Martin (c. 1865) redujeron en gran medida el costo del acero . A finales del siglo XIX, el proceso “básico” de Gilchirst-Thomas había reducido los costos de producción en un 90% en comparación con el proceso de encharcamiento de mediados de siglo.
Hoy en día se encuentran disponibles una variedad de aceros aleados que tienen propiedades superiores para aplicaciones especiales como automóviles, tuberías y brocas. Los aceros de alta velocidad o para herramientas, cuyo desarrollo se inició a finales del siglo XIX, permitieron a las máquinas herramienta cortar acero a velocidades mucho más altas. [86] El acero de alta velocidad y los materiales aún más duros eran un componente esencial de la producción en masa de automóviles. [87]
Algunos de los materiales especiales más importantes son los álabes de las turbinas de vapor y de gas , que deben soportar tensiones mecánicas extremas y altas temperaturas. [28]
El tamaño de los altos hornos creció enormemente a lo largo del siglo XX y se introdujeron innovaciones como la recuperación adicional de calor y el carbón pulverizado, que desplazaron al coque y aumentaron la eficiencia energética. [88]
El acero Bessemer se volvió quebradizo con el tiempo porque se introdujo nitrógeno cuando se sopló aire. [89] El proceso Bessemer también se limitó a ciertos minerales (hematita con bajo contenido de fosfato). A finales del siglo XIX, el proceso Bessemer fue desplazado por el horno de solera abierta (OHF). Después de la Segunda Guerra Mundial, el OHF fue desplazado por el horno de oxígeno básico (BOF), que usaba oxígeno en lugar de aire y requería entre 35 y 40 minutos para producir un lote de acero en comparación con las 8 a 9 horas del OHF. El BOF también fue más eficiente energéticamente. [88]
En 1913, el 80% del acero se fabricaba a partir de arrabio fundido directamente desde el alto horno, eliminando el paso de fundir los "pigs" (lingotes) y refundir. [59]
El laminador continuo de bandas anchas, desarrollado por ARMCO en 1928, fue el desarrollo más importante en la industria del acero durante los años de entreguerras. [90] El laminado continuo de bandas anchas comenzaba con un lingote grueso y tosco. Produjo una hoja más lisa con un espesor más uniforme, que era mejor para estampar y daba una bonita superficie pintada. Era bueno para el acero de carrocerías de automóviles y electrodomésticos. Consumía sólo una fracción de la mano de obra del proceso discontinuo y era más seguro porque no requería manipulación continua. La laminación continua fue posible gracias al control mejorado de la velocidad seccional: Ver: Automatización, control de procesos y servomecanismos
Después de 1950, la colada continua contribuyó a la productividad de la conversión de acero en formas estructurales al eliminar el paso intermitente de fabricar desbastes, palanquillas (de sección transversal cuadrada) o tochos (rectangulares) que generalmente deben recalentarse antes de laminarse para darles formas. [24] La fundición de losas delgadas, introducida en 1989, redujo la mano de obra a menos de una hora por tonelada. La fundición continua de desbastes finos y el BOF fueron los dos avances de productividad más importantes en la fabricación de acero del siglo XX. [91]
Como resultado de estas innovaciones, entre 1920 y 2000 las necesidades de mano de obra en la industria del acero disminuyeron en un factor de 1.000, de más de 3 horas de trabajo por tonelada a sólo 0,003. [24]
Compuestos de sodio: el carbonato, el bicarbonato y el hidróxido son importantes productos químicos industriales que se utilizan en productos importantes como la fabricación de vidrio y jabón. Hasta la invención del proceso Leblanc en 1791, el carbonato de sodio se elaboraba, a un coste elevado, a partir de cenizas de algas y de la planta barilla . El proceso Leblanc fue reemplazado por el proceso Solvay a partir de la década de 1860. Con la disponibilidad generalizada de electricidad económica, mucho sodio se produce junto con cloro mediante procesos electroquímicos. [21]
El cemento es el conglomerante del hormigón , el cual es uno de los materiales de construcción más utilizados en la actualidad por su bajo costo, versatilidad y durabilidad. El cemento Portland , que se inventó entre 1824 y 1825, se elabora calcinando piedra caliza y otros minerales naturales en un horno . [92] Un gran avance fue la perfección de los hornos rotatorios de cemento en la década de 1890, método que todavía se utiliza en la actualidad. [93] El hormigón armado, adecuado para estructuras, comenzó a utilizarse a principios del siglo XX. [94]
El papel se fabricaba a mano hoja a hoja hasta el desarrollo de la máquina de papel Fourdrinier (c. 1801), que fabricaba una hoja continua. La fabricación de papel estuvo gravemente limitada por el suministro de trapos de algodón y lino desde el momento de la invención de la imprenta hasta el desarrollo de la pulpa de madera (c. 1850) en respuesta a la escasez de trapos. [4] El proceso de sulfito para fabricar pulpa de madera comenzó a funcionar en Suecia en 1874. El papel elaborado con pulpa de sulfito tenía propiedades de resistencia superiores a las de la pulpa de madera molida utilizada anteriormente (c. 1840). [95] El proceso de fabricación de pulpa kraft (en sueco, fuerte ) se comercializó en la década de 1930. Los químicos de la pulpa se recuperan y reciclan internamente en el proceso kraft, ahorrando también energía y reduciendo la contaminación. [95] [96] El cartón kraft es el material del que están hechas las capas exteriores de las cajas de cartón ondulado. Hasta que estuvieron disponibles las cajas de cartón corrugado Kraft, el embalaje consistía en cajas de papel y cartón de mala calidad junto con cajas y cajones de madera. Las cajas de cartón ondulado requieren mucha menos mano de obra para fabricarlas que las cajas de madera y ofrecen una buena protección a su contenido. [95] Los contenedores de envío reducen la necesidad de embalaje. [66]
El caucho vulcanizado hizo posible el neumático, lo que a su vez permitió el desarrollo de vehículos de carretera y todoterreno tal como los conocemos. El caucho sintético adquirió importancia durante la Segunda Guerra Mundial cuando se cortó el suministro de caucho natural.
El caucho inspiró una clase de productos químicos conocidos como elastómeros , algunos de los cuales se usan solos o en mezclas con caucho y otros compuestos para sellos y juntas, parachoques amortiguadores y una variedad de otras aplicaciones.
Los plásticos se pueden convertir en artículos cotidianos de forma económica y han reducido significativamente el costo de una variedad de productos, incluidos envases, contenedores, piezas y tuberías domésticas.
La fibra óptica comenzó a sustituir al cable de cobre en la red telefónica durante la década de 1980. Las fibras ópticas tienen un diámetro muy pequeño, lo que permite agrupar muchas en un cable o conducto. La fibra óptica también es un medio energéticamente eficiente para transmitir señales.
La exploración sísmica , que comenzó en la década de 1920, utiliza ondas sonoras reflejadas para mapear la geología del subsuelo y ayudar a localizar posibles yacimientos de petróleo. Esto supuso una gran mejora con respecto a los métodos anteriores, que implicaban principalmente suerte y buenos conocimientos de geología, aunque la suerte siguió siendo importante en varios descubrimientos importantes. La perforación rotatoria era una forma más rápida y eficiente de perforar pozos de petróleo y agua. Se hizo popular después de ser utilizado para el descubrimiento inicial del campo del este de Texas en 1930.
Se desarrollaron numerosos materiales duros nuevos para filos de corte, como en el mecanizado. El acero Mushet , que se desarrolló en 1868, fue un precursor del acero rápido , que fue desarrollado por un equipo dirigido por Fredrick Winslow Taylor en Bethlehem Steel Company alrededor de 1900. [71] El acero rápido mantuvo su dureza incluso cuando se puso al rojo vivo. . Le siguieron varias aleaciones modernas.
De 1935 a 1955, las velocidades de corte de mecanizado aumentaron de 120 a 200 pies/min a 1000 pies/min debido a que los bordes de corte eran más duros, lo que provocó que los costos de mecanizado cayeran en un 75%. [97]
Uno de los nuevos materiales duros para corte más importantes es el carburo de tungsteno .
La desmaterialización es la reducción del uso de materiales en la fabricación, construcción, embalaje u otros usos. En Estados Unidos, la cantidad de materias primas por unidad de producción disminuyó aproximadamente un 60% desde 1900. En Japón, la reducción ha sido del 40% desde 1973. [98]
La desmaterialización es posible gracias a la sustitución por mejores materiales y a la ingeniería para reducir el peso manteniendo la función. Ejemplos modernos son los envases de plástico para bebidas que reemplazan al vidrio y al cartón, la envoltura plástica retráctil utilizada en el envío y los materiales de embalaje de plástico livianos. La desmaterialización ha estado ocurriendo en la industria siderúrgica estadounidense, donde el pico de consumo se produjo en 1973, tanto en términos absolutos como per cápita. [88] Al mismo tiempo, el consumo de acero per cápita creció a nivel mundial a través de la subcontratación de la fabricación a países en desarrollo. [99] [ dudoso – discutir ] El PIB o la riqueza global acumulada ha crecido en proporción directa al consumo de energía desde 1970, mientras que la paradoja de Jevons postula que la mejora de la eficiencia conduce a un mayor consumo de energía. [100] [101] El acceso a la energía limita globalmente la desmaterialización. [102]
El telégrafo apareció a principios de la era del ferrocarril y los ferrocarriles solían instalar líneas telegráficas a lo largo de sus rutas para comunicarse con los trenes. [103]
Los teleimpresores aparecieron en 1910 [104] y habían reemplazado entre el 80 y el 90% de los operadores de código Morse en 1929. Se estima que un teletipista reemplazó a 15 operadores de código Morse. [59]
El uso inicial de los teléfonos fue principalmente para los negocios. El servicio mensual cuesta alrededor de un tercio de los ingresos del trabajador promedio. [24] El teléfono junto con los camiones y las nuevas redes de carreteras permitieron a las empresas reducir drásticamente el inventario durante la década de 1920. [51]
Las llamadas telefónicas eran atendidas por operadores que utilizaban centralitas hasta que se introdujo la centralita automática en 1892. En 1929, el 31,9% del sistema Bell era automático. [59]
La conmutación telefónica automática utilizaba originalmente interruptores electromecánicos controlados por dispositivos de tubos de vacío, que consumían una gran cantidad de electricidad. El volumen de llamadas finalmente creció tan rápido que se temió que el sistema telefónico consumiría toda la producción de electricidad, lo que llevó a Bell Labs a comenzar a investigar sobre el transistor . [105]
Después de la Segunda Guerra Mundial, la transmisión por microondas comenzó a utilizarse para telefonía de larga distancia y para transmitir programación de televisión a estaciones locales para su retransmisión.
La difusión de la telefonía a los hogares alcanzó su madurez con la llegada de las comunicaciones por fibra óptica a finales de los años setenta. La fibra óptica aumentó considerablemente la capacidad de transmisión de información a través de los cables de cobre anteriores y redujo aún más el costo de las comunicaciones de larga distancia. [106]
Los satélites de comunicaciones comenzaron a utilizarse en la década de 1960 y hoy transportan una variedad de información que incluye datos de transacciones con tarjetas de crédito, radio, televisión y llamadas telefónicas. [103] El Sistema de Posicionamiento Global (GPS) funciona con señales de satélites.
Desde principios del siglo XX existían máquinas de fax (abreviatura de facsímil) de varios tipos, pero se generalizaron a partir de mediados de los años setenta.
Antes de que se suministrara agua pública a los hogares, era necesario que alguien transportara anualmente hasta 10.000 galones de agua a un hogar promedio. [107]
El suministro de gas natural a los hogares comenzó a finales del siglo XIX.
Los electrodomésticos siguieron a la electrificación del hogar en la década de 1920, y los consumidores compraron estufas eléctricas, tostadoras, refrigeradores y lavadoras. Como resultado de los electrodomésticos y las comidas preparadas, el tiempo dedicado a la preparación de comidas y limpieza, lavado de ropa y limpieza disminuyó de 58 horas semanales en 1900 a 18 horas semanales en 1975. Menos tiempo dedicado a las tareas domésticas permitió que más mujeres ingresaran a la fuerza laboral. . [108]
Automatización significa control automático, lo que significa que un proceso se ejecuta con una mínima intervención del operador. Algunos de los diversos niveles de automatización son: métodos mecánicos, relé eléctrico , control por retroalimentación con un controlador y control por computadora. Las aplicaciones comunes de la automatización son el control de temperatura, flujo y presión. El control automático de la velocidad es importante en muchas aplicaciones industriales, especialmente en transmisiones seccionales, como las que se encuentran en la laminación de metales y el secado de papel. [109]
Las primeras aplicaciones del control de procesos fueron mecanismos que ajustaban la separación entre las piedras del molino para moler el grano y para mantener los molinos de viento orientados hacia el viento. James Watt copió el gobernador centrífugo utilizado para ajustar las piedras del molino para controlar la velocidad de las máquinas de vapor en respuesta a los cambios en la carga de calor de la caldera; sin embargo, si la carga en el motor cambiaba, el gobernador solo mantenía la velocidad constante al nuevo régimen. Fue necesario mucho trabajo de desarrollo para alcanzar el grado de estabilidad necesario para operar maquinaria textil. [110] [ página necesaria ] James Clerk Maxwell desarrolló por primera vez un análisis matemático de la teoría del control . La teoría del control se desarrolló hasta su forma "clásica" en la década de 1950. [111] Ver: Teoría del control#Historia
La electrificación de las fábricas trajo controles eléctricos simples, como la lógica de escalera , mediante la cual se podían usar botones para activar relés para activar los arrancadores de motores. Se podrían agregar al circuito otros controles, como enclavamientos, temporizadores e interruptores de límite.
Hoy en día, la automatización suele referirse al control por retroalimentación. Un ejemplo es el control de crucero en un automóvil, que aplica una corrección continua cuando un sensor en la variable controlada (Velocidad en este ejemplo) se desvía de un punto de ajuste y puede responder de manera correctiva para mantener la configuración. El control de procesos es la forma habitual de automatización que permite que operaciones industriales como refinerías de petróleo, plantas de vapor que generan electricidad o fábricas de papel se ejecuten con un mínimo de mano de obra, generalmente desde varias salas de control.
La necesidad de instrumentación creció con el rápido crecimiento de las centrales eléctricas después de la Primera Guerra Mundial. La instrumentación también fue importante para hornos de tratamiento térmico, plantas químicas y refinerías. La instrumentación común era para medir temperatura, presión o flujo. Las lecturas generalmente se registraban en gráficos circulares o gráficos de tira. Hasta la década de 1930, el control era típicamente de "bucle abierto", lo que significa que no utilizaba retroalimentación. Los operadores realizaron varios ajustes por medios tales como girar las manijas de las válvulas. [111] Si se hace desde una sala de control, se podría enviar un mensaje a un operador en la planta mediante una luz codificada por colores, permitiéndole saber si debe aumentar o disminuir lo que se está controlando. Las luces de señalización eran operadas por una centralita, que pronto se automatizó. [112] El control automático fue posible con el controlador de retroalimentación, que detectó la variable medida, midió la desviación del punto de ajuste y tal vez la tasa de cambio y la cantidad de desviación ponderada en el tiempo, la comparó con el punto de ajuste y aplicó automáticamente un ajuste calculado. Un controlador independiente puede utilizar una combinación de análogos mecánicos, neumáticos, hidráulicos o electrónicos para manipular el dispositivo controlado. La tendencia era utilizar controles electrónicos después de su desarrollo, pero hoy en día la tendencia es utilizar una computadora para reemplazar los controladores individuales.
A finales de la década de 1930 el control por retroalimentación estaba adquiriendo un uso generalizado. [111] El control de retroalimentación era una tecnología importante para la producción continua .
La automatización del sistema telefónico permitió marcar números locales en lugar de realizar las llamadas a través de un operador. Una mayor automatización permitió a quienes llamaban realizar llamadas de larga distancia mediante marcación directa . Con el tiempo, casi todos los operadores fueron reemplazados por automatización.
Las máquinas herramienta se automatizaron con control numérico (NC) en la década de 1950. Esto pronto evolucionó hacia el control numérico computarizado (CNC).
Los servomecanismos son comúnmente dispositivos de control de posición o velocidad que utilizan retroalimentación. La comprensión de estos dispositivos está cubierta por la teoría del control . La teoría del control se aplicó con éxito a la dirección de barcos en la década de 1890, pero después de encontrar resistencia personal no se implementó ampliamente para esa aplicación hasta después de la Primera Guerra Mundial. Los servomecanismos son extremadamente importantes para proporcionar control automático de estabilidad para aviones y en una amplia variedad de aplicaciones industriales.
Los robots industriales se utilizaron en escala limitada a partir de la década de 1960, pero comenzaron su fase de rápido crecimiento a mediados de la década de 1980, después de la disponibilidad generalizada de microprocesadores utilizados para su control. En el año 2000 había más de 700.000 robots en todo el mundo. [17]
Los primeros procesamientos de datos eléctricos se realizaban pasando tarjetas perforadas a través de máquinas tabuladoras , cuyos orificios permitían el contacto eléctrico para incrementar los contadores electrónicos. Las máquinas tabuladoras pertenecían a una categoría llamada equipos de registro unitario , a través de los cuales el flujo de tarjetas perforadas se organizaba en una secuencia similar a un programa para permitir un procesamiento de datos sofisticado. Los equipos de registro unitario se utilizaban ampliamente antes de la introducción de las computadoras.
La utilidad de las máquinas tabuladoras quedó demostrada al compilar el censo estadounidense de 1890, lo que permitió procesar el censo en menos de un año y con un gran ahorro de mano de obra en comparación con los 13 años estimados mediante el método manual anterior. [113]
Las primeras computadoras digitales fueron más productivas que las máquinas tabuladoras, pero no mucho. Las primeras computadoras usaban miles de tubos de vacío (válvulas termoiónicas) que consumían mucha electricidad y necesitaban ser reemplazados constantemente. En la década de 1950, los tubos de vacío fueron reemplazados por transistores que eran mucho más confiables y consumían relativamente poca electricidad. En la década de 1960, se podían fabricar miles de transistores y otros componentes electrónicos en una oblea semiconductora de silicio como circuitos integrados , que se utilizan universalmente en las computadoras actuales.
Las computadoras usaban cinta de papel y tarjetas perforadas para ingresar datos y programación hasta la década de 1980, cuando todavía era común recibir facturas mensuales de servicios públicos impresas en una tarjeta perforada que se devolvía con el pago del cliente.
En 1973, IBM introdujo terminales de punto de venta (POS) en los que las cajas registradoras electrónicas estaban conectadas en red a la computadora central de la tienda. En la década de 1980 se agregaron lectores de códigos de barras . Estas tecnologías automatizaron la gestión de inventario. Wal-Mart fue uno de los primeros en adoptar el POS. La Oficina de Estadísticas Laborales estimó que los lectores de códigos de barras en las cajas aumentaron la velocidad del timbre en un 30% y redujeron las necesidades de mano de obra de los cajeros y empacadores entre un 10% y un 15%. [114]
El almacenamiento de datos se organizó mejor después del desarrollo del software de bases de datos relacionales que permitía almacenar los datos en diferentes tablas. Por ejemplo, una aerolínea teórica puede tener numerosas tablas como: aviones, empleados, contratistas de mantenimiento, servicios de catering, vuelos, aeropuertos, pagos, boletos, etc., cada una de las cuales contiene un conjunto más reducido de información más específica que la que tendría un archivo plano, como un hoja de cálculo. Estas tablas están relacionadas por campos de datos comunes llamados claves . (Ver: Modelo relacional ) Los datos se pueden recuperar en varias configuraciones específicas planteando una consulta sin tener que abrir una tabla completa. Esto, por ejemplo, facilita encontrar la asignación de asiento de un pasajero mediante diversos medios, como el número de billete o el nombre, y proporciona sólo la información solicitada . Ver: SQL
Desde mediados de la década de 1990, las páginas web interactivas han permitido a los usuarios acceder a varios servidores a través de Internet para participar en el comercio electrónico, como compras en línea , pago de facturas, negociación de acciones, gestión de cuentas bancarias y renovación de registros de automóviles. Esta es la forma definitiva de automatización administrativa porque la información de la transacción se transfiere directamente a la base de datos.
Las computadoras también aumentaron considerablemente la productividad del sector de las comunicaciones, especialmente en áreas como la eliminación de los operadores telefónicos. En ingeniería, las computadoras reemplazaron el dibujo manual con CAD , con un aumento promedio del 500% en la producción de un dibujante. [17] Se desarrolló software para cálculos utilizados en el diseño de circuitos electrónicos, análisis de tensiones y balances de calor y materiales. Se ha desarrollado software de simulación de procesos tanto para simulación de estado estable como dinámica; esta última puede brindar al usuario una experiencia muy similar a la operación de un proceso real como una refinería o una fábrica de papel, lo que le permite optimizar el proceso o experimentar con modificaciones del mismo.
Los cajeros automáticos (ATM) se hicieron populares en las últimas décadas y el autopago en los minoristas apareció en la década de 1990.
El Sistema de Reservas Aéreas y la banca son áreas donde los ordenadores son prácticamente imprescindibles. Los sistemas militares modernos también dependen de las computadoras.
En 1959, la refinería de Texaco en Port Arthur se convirtió en la primera planta química en utilizar control de procesos digital. [114]
Las computadoras no revolucionaron la fabricación porque la automatización, en forma de sistemas de control , ya existía desde hacía décadas, aunque las computadoras permitieron un control más sofisticado, lo que condujo a una mejor calidad del producto y a la optimización de los procesos. Ver: Paradoja de la productividad .
En un proceso largo, costoso, complicado e intrincado de fabricación de dispositivos semiconductores (SDFP, una de las industrias más caras a partir de 2022), se adoptaron varios enfoques y se investigaron muchas tecnologías desde la década de 1960, tanto por parte de empresas estatales (por ejemplo, EE. UU.) como privadas en para acelerar el proceso de producción y aumentar la productividad de diseño y fabricación.
Las herramientas de software de automatización del diseño electrónico (EDA) tuvieron un gran impacto en la entrega y el éxito de muchos dispositivos y productos electrónicos modernos. A medida que la integración de los semiconductores y la aparición de los dispositivos VLSI crecieron a lo largo de los años, se hizo imposible seguir el ritmo (véase también la ley de Moore ) sin utilizar herramientas especializadas. Las herramientas de software EDA se aplican ampliamente en el proceso de fabricación de fotomáscaras moderno (que anteriormente se hacía a mano [115] ). Han proporcionado un aumento continuo en la productividad de diseño y creación de prototipos de dispositivos ASIC / FPGA / DRAM y han reducido significativamente el tiempo de comercialización . [115] [116] : 46 En 2003, se informaron tres generaciones de trajes EDA con respecto a la cantidad de puertas lógicas de dispositivos por año-hombre desde 1979 a 1995: I, II y III. [116] : 47 Evidentemente, la productividad se multiplicó por cien con la migración de la generación I a la III. Gracias a la EDA en constante evolución, fue posible dedicar la misma cantidad de tiempo a diseñar ASIC complejos que hace años a uno menos complejo. [116] : 47
Los avances en tecnologías de fotolitografía como el láser excimer basado en fluoruro de criptón (KrF) también ayudaron a aumentar las tasas de producción a un costo menor, incluso a pesar de su propio costo. [117]
"Los años 1929-1941 fueron, en conjunto, los más avanzados tecnológicamente de cualquier período comparable en la historia económica de Estados Unidos". Alejandro J. Campo [118]
"A medida que avanzaba la industrialización, sus efectos, relativamente hablando, se han vuelto menos revolucionarios, no más revolucionarios"...."Ha habido, en efecto, una progresión general en los productos industriales desde una deficiencia a un excedente de capital en relación con el nivel interno. inversiones". [119] Alan Sweezy, 1943
El crecimiento de la productividad en Estados Unidos ha estado en declive a largo plazo desde principios de la década de 1970, con la excepción de un pico entre 1996 y 2004 causado por una aceleración de la innovación en semiconductores de la ley de Moore . [120] [121] [122] [123] [124] [125] Parte del declive inicial se atribuyó al aumento de la regulación gubernamental desde la década de 1960, incluidas regulaciones ambientales más estrictas. [126] Parte de la disminución del crecimiento de la productividad se debe al agotamiento de las oportunidades, especialmente a medida que los sectores tradicionalmente de alta productividad disminuyen de tamaño. [127] [128] Robert J. Gordon consideraba que la productividad era "una gran ola" que alcanzó su punto máximo y ahora está retrocediendo a un nivel más bajo, mientras que M. King Hubbert llamó al fenómeno de los grandes aumentos de productividad que precedieron a la Gran Depresión "una evento temporal." [129] [130]
Debido al reducido crecimiento demográfico en Estados Unidos y al pico de crecimiento de la productividad, el crecimiento sostenido del PIB estadounidense nunca ha vuelto a las tasas superiores al 4% de las décadas anteriores a la Primera Guerra Mundial. [120] [124] [131]
Las computadoras y los dispositivos semiconductores similares utilizados en la automatización son las tecnologías de mejora de la productividad más importantes desarrolladas en las últimas décadas del siglo XX; sin embargo, su contribución al crecimiento general de la productividad fue decepcionante. La mayor parte del crecimiento de la productividad se produjo en la nueva industria informática y en industrias relacionadas. [118] El economista Robert J. Gordon se encuentra entre quienes cuestionaron si las computadoras estuvieron a la altura de las grandes innovaciones del pasado, como la electrificación. [129] Esta cuestión se conoce como la paradoja de la productividad . El análisis de Gordon (2013) sobre la productividad en Estados Unidos señala dos posibles aumentos repentinos del crecimiento, uno durante 1891-1972 y el segundo en 1996-2004 debido a la aceleración de la innovación tecnológica relacionada con la ley de Moore . [132]
Las mejoras en la productividad afectaron los tamaños relativos de varios sectores económicos al reducir los precios y el empleo. La productividad agrícola liberó mano de obra en un momento en que la manufactura estaba creciendo. El crecimiento de la productividad manufacturera alcanzó su punto máximo con la electrificación y automatización de las fábricas, pero aún sigue siendo significativo. Sin embargo, a medida que el tamaño relativo del sector manufacturero se redujo, crecieron los sectores gubernamental y de servicios, que tienen un bajo crecimiento de la productividad. [127]
El hambre crónica y la desnutrición fueron la norma para la mayoría de la población del mundo, incluidas Inglaterra y Francia, hasta finales del siglo XIX. Hasta aproximadamente 1750, en gran parte debido a la desnutrición, la esperanza de vida en Francia era de unos 35 años, y sólo ligeramente superior en Inglaterra. La población estadounidense de la época estaba adecuadamente alimentada, era mucho más alta y tenía una esperanza de vida de 45 a 50 años. [133] [134]
Las mejoras en los niveles de vida se han logrado en gran medida mediante aumentos de la productividad. En Estados Unidos, la cantidad de consumo personal que se podía comprar con una hora de trabajo era de unos 3 dólares en 1900 y aumentó a unos 22 dólares en 1990, medida en dólares de 2010. [108] A modo de comparación, un trabajador estadounidense hoy gana más (en términos de poder adquisitivo) trabajando diez minutos que los trabajadores de subsistencia, como los trabajadores de las fábricas inglesas sobre los que Fredrick Engels escribió en 1844, ganaban en una jornada de 12 horas.
Como resultado del aumento de la productividad, la semana laboral disminuyó considerablemente durante el siglo XIX. [135] [136] En la década de 1920, la semana laboral promedio en los EE. UU. era de 49 horas, pero la semana laboral se redujo a 40 horas (después de lo cual se aplicó la prima por horas extras) como parte de la Ley Nacional de Recuperación Industrial de 1933.
El impulso hacia la implementación de una semana de cuatro días ha seguido siendo poco relevante en el lugar de trabajo contemporáneo debido a los diversos beneficios posibles que puede generar.
Una tonelada de mercancías podría traerse 3.000 millas desde Europa por unos 9 dólares, pero por esa misma suma sólo podría trasladarse 30 millas en este país.
{{cite journal}}: Citar diario requiere |journal=( ayuda ){{cite journal}}: Citar diario requiere |journal=( ayuda ){{cite journal}}: Citar diario requiere |journal=( ayuda ){{cite journal}}: Citar diario requiere |journal=( ayuda ){{cite journal}}: Citar diario requiere |journal=( ayuda )Fig. 12, velocidad de mecanizado para eje de acero
Existe un vínculo constante entre las tasas de consumo de energía y la integral temporal de la producción económica ajustada a la inflación a escalas globales.
el crecimiento económico no puede continuar indefinidamente... Si el flujo de energía es fijo, pero postulamos un crecimiento económico continuo, entonces el PIB continúa creciendo mientras la energía permanece en una escala fija. Esto significa que la energía (un recurso físicamente limitado, la mente) debe volverse arbitrariamente barata.
{{cite book}}: Mantenimiento CS1: otros ( enlace ){{cite journal}}: Citar diario requiere |journal=( ayuda ){{cite journal}}: Citar diario requiere |journal=( ayuda ){{cite journal}}: Citar diario requiere |journal=( ayuda )La economía estadounidense logró una tasa de crecimiento de la productividad laboral del 2,48 por ciento anual durante 81 años, seguida de 24 años del 1,32 por ciento, luego una recuperación temporal hasta el 2,48 por ciento y una desaceleración final hasta el 1,35 por ciento. La similitud de las tasas de crecimiento de 1891-1972 con las de 1996-2004, y de 1972-1996 con las de 1996-2011 es bastante notable.