Sản xuất chế tạo

Sản xuất chế tạo là một bộ phận trong khu vực thứ hai của một nền kinh tế, bao gồm các ngành sản xuất sản phẩm hoàn chỉnh và có thể sử dụng cũng như sản xuất vật liệu xây dựng. Khu vực này thường sử dụng các sản phẩm của khu vực sơ khai (hay khu vực thứ nhất của nền kinh tế) làm đầu vào để sản xuất ra các sản phẩm công nghệ tiêu dùng. Khu vực chế tạo có thể phân thành hai tiểu khu vực là công nghiệp nặng và công nghiệp nhẹ. Tuy có thể đề cập đến một loạt hoạt động của con người, từ thủ công mỹ nghệ đến sản xuất công nghệ cao, nhưng thuật ngữ này được áp dụng phổ biến nhất cho kiểu dáng công nghiệp, trong đó nguyên liệu thô từ khu vực sơ cấp được chuyển đổi thành hàng hóa thành phẩm trên quy mô lớn. Hàng hóa này có thể bán cho các nhà sản xuất khác để tạo ra những sản phẩm khác phức tạp hơn (như ô tô, máy bay, đồ gia dụng, nội thất, dụng cụ thể thao,...) hoặc được phân phối thông qua khu vực ba của nền kinh tế tới người dùng cuối và người tiêu dùng (thường thông nhà bán buôn, tới nhà bán lẻ, tiếp đến khách hàng sau cùng).

Sản xuất ô tô của Tesla

Kỹ thuật sản xuất là lĩnh vực kỹ thuật thiết kế và tối ưu hóa quy trình sản xuất hoặc các bước chuyển đổi nguyên liệu thô thành sản phẩm cuối cùng. Quá trình sản xuất bắt đầu với việc thiết kế sản phẩm và đặc tả vật liệu. Vật liệu sau đó qua quá trình sản xuất chế tạo được chỉnh sửa để ra thành phẩm mong muốn.

Sản xuất chế tạo hiện đại bao gồm tất cả quy trình trung gian liên quan đến sản xuất và tích hợp các phần cấu thành sản phẩm.

Lĩnh vực sản xuất chế tạo có kết nối chặt chẽ với những ngành công nghiệp kỹ thuật và thiết kế công nghiệp.

Lịch sử và phát triển

Tiền sử và cổ đại

Xem thêm: Công nghệ thời cổ đại

Lõi đá lửa để tạo lưỡi dao, k. 40.000 năm trước

Tổ tiên loài người đã chế tạo đồ vật bằng đá và những công cụ khác từ rất lâu trước khi người Homo sapiens xuất hiện khoảng 200.000 năm trước. Các phương pháp chế tác công cụ bằng đá sớm nhất, thường gọi là "công nghiệp" Oldowan, có từ ít nhất 2,3 triệu năm trước, bằng chứng sử dụng công cụ sớm nhất được tìm thấy trong Thung lũng tách giãn lớn tại Ethiopia từ 2,5 triệu năm trước. Để tạo ra công cụ bằng đá, họ dùng đá búa (hammerstone) đập lên "lõi đá" cứng có tính chất bong tróc đặc trưng (như đá lửa). Lớp bong tróc này khiến phiến đá cạnh sắc có thể được dùng làm công cụ, chủ yếu ở dạng công cụ chặt thô chopper hay ghè đá scraper. Những công cụ này đã hỗ trợ rất nhiều cho con người sơ khai trong lối sống săn bắt và hái lượm để tạo ra các công cụ khác từ các vật liệu mềm hơn như xương và gỗ. Khoảng 300.000 năm trước, thời kỳ đồ đá giữa chứng kiến sự ra đời của kỹ thuật chuẩn bị lõi đá, từ một hòn đá lõi đơn có thể tạo ra nhiều lưỡi dao. Bong áp lực là kỹ thuật dùng gỗ, xương để tạo hình cho đá được phát triển vào hậu kỳ đồ đá bắt đầu khoảng 40.000 năm trước. Trong thời đồ đá mới, các công cụ bằng đá mài được chế tạo từ nhiều loại đá cứng như đá lửa, ngọc thạch, ngọc bích và đá lục. Những chiếc rìu mài được dùng cùng với những công cụ đá khác như vật phóng (projectile), dao, cạo scraper hay vật liệu hữu cơ như gỗ, xương, sừng.

Kiếm hoặc dao găm hậu kỳ đồ đồng

Khi công nghệ lò nung gốm cho nhiệt độ đủ cao thì có thể là nguồn gốc của việc nấu luyện đồng. Với các mỏ quặng đồng sâu hơn thì nồng độ các nguyên tố khác như asen cũng tăng theo, đem nấu chảy sẽ tạo ra đồng asen đủ độ cứng thích hợp để chế tạo công cụ. Đồng điếu là hợp kim đồng với thiếc; hàm lượng thiếc toàn cầu khi ấy tìm được tương đối hiếm khiến cho công cụ đồng chưa thực sự phổ biến trong thời gian dài. Phải đến Thời đại đồ đồng, đồng là một cải thiện lớn so với đá để làm vật liệu chế tạo công cụ, vì cơ tính như độ bền và độ dẻo cũng như khả năng đúc tạo thành các hình dáng phức tạp hơn. Công cụ bằng đồng tác động rõ rệt đến công nghệ đóng thuyền với đinh tán thay thế phương pháp cũ dùng để gắn kết các tấm bằng dây luồn qua lỗ. Người ta xác định Thời đại đồ sắt khi vũ khí và công cụ chế tác bằng sắt thường được sử dụng rộng rãi hơn đồng. Luyện sắt khó hơn luyện thiếc và đồng vì đòi hỏi phải gia công nóng và chỉ có thể nấu chảy trong các lò được thiết kế đặc biệt. Vẫn chưa rõ quá trình luyệt sắt bắt đầu diễn ra ở đâu và khi nào, phần do khó phân biệt kim loại chiết xuất từ quặng chứa niken với sắt thiên thạch được gia công nóng.

Sản xuất hiện đại

Phân loại

Thông thường trong các tài liệu thống kê, khu vực chế tạo được phân thành các ngành sau:

• Chế biến thực phẩm, đồ uống, thuốc lá.
• Dệt, may, đồ da.
• Chế biến gỗ và sản phẩm gỗ.
• Xuất bản, in ấn.
• Sản phẩm than đá, dầu mỏ, hạt nhân.
• Sản xuất vật liệu xây dựng.
• Hóa chất, sản phẩm hóa chất.
• Sản phẩm cao su và chất dẻo.
• Chế biến khoáng sản phi kim.
• Chế biến khoáng sản kim loại.
• Chế tạo máy móc, thiết bị.
• Chế tạo thiết bị điện và điện tử.
• Chế tạo công cụ chính xác.
• Chế tạo ô tô, xe máy, và thiết bị giao thông vận tải.
• Các ngành chế tạo khác.

Thư mục

Sách

• Haviland, William A. (2005). Cultural Anthropology: The Human Challenge [Nhân học văn hóa: Thách thức của nhân loại] (bằng tiếng Anh). The Thomson Corporation. ISBN 978-0-534-62487-3.
• Merson, John (1990). The Genius That Was China: East and West in the Making of the Modern World [Thiên tài đó là Trung Quốc: Đông và Tây trong quá trình hình thành thế giới hiện đại] (bằng tiếng Anh). Woodstock, NY: The Overlook Press. ISBN 978-0-87951-397-9.
• Paine, Lincoln (2014). The Sea and Civilization: A Maritime History of the World [Biển và nền văn minh: Lịch sử hàng hải thế giới] (bằng tiếng Anh). New York: Atlantic Books Ltd. ISBN 9781782393573.
• Tóth, Zsuzsanna (2012). Anders, Alexandra; Siklósi, Zsuzsanna (biên tập). Bone, Antler, and Tusk tools of the Early Neolithic Körös Culture [Các công cụ bằng xương, sừng và ngà của Văn hóa Körös thời kỳ đồ đá mới] (bằng tiếng Anh). Oxford: BAR International Series 2334.
• Waldbaum, Jane C. (1978). From Bronze to Iron: The Transition from the Bronze Age to the Iron Age in the Eastern Mediterranean [Từ đồng sang sắt: Chuyển đổi từ thời đại đồ đồng sang đồ sắt ở Đông Địa Trung Hải] (bằng tiếng Anh). Paul Aström. ISBN 91-85058-79-3. OCLC 1146527679.

Tập san

• Heinzelin, Jean de; Clark, JD; White, T; Hart, W; Renne, P; Woldegabriel, G; Beyene, Y; Vrba, E (tháng 4 năm 1999). “Environment and Behavior of 2.5-Million-Year-Old Bouri Hominids” [Môi trường và hành vi của người Bouri 2,5 triệu năm tuổi]. Science (bằng tiếng Anh). 284 (5414). Bibcode:1999Sci...284..625D. doi:10.1126/science.284.5414.625. PMID 10213682.
• Photos, E. (1989). “The Question of Meteoritic versus Smelted Nickel-Rich Iron: Archaeological Evidence and Experimental Results” [Câu hỏi về sắt giàu niken từ thiên thạch so với luyện kim: Bằng chứng khảo cổ học và kết quả thực nghiệm]. World Archaeology (bằng tiếng Anh). 20 (3). doi:10.1080/00438243.1989.9980081. JSTOR 124562.
• Plummer, Thomas (2004). “Flaked Stones and Old Bones: Biological and Cultural Evolution at the Dawn of Technology” [Đá tróc và xương cũ: Sự tiến hóa sinh học và văn hóa ở buổi bình minh công nghệ]. American Journal of Physical Anthropology (bằng tiếng Anh). Yearbook of Physical Anthropology. Suppl 39 (47). doi:10.1002/ajpa.20157. PMID 15605391.