御用發(fā)明家

要研究改變歷史進程的50種機器，雅卡爾提花織機是一個很好的起點。這是因為它的發(fā)明與本書所介紹的大多數(shù)設(shè)備相似，并不是某個人一剎那的靈感，而是在一種更古老的設(shè)備——腳踏織機——的基礎(chǔ)上，結(jié)合了對前人發(fā)明的改進。約瑟夫·馬利·查爾斯（1752—1834）出身于查爾斯家族中的“雅卡爾”一脈。他希望能將工作繁重的絲綢紡織過程實現(xiàn)自動化，從而消除在生產(chǎn)圖案復(fù)雜的紡織品時出現(xiàn)的人為錯誤，并同時解放童工。在采用傳統(tǒng)的雙人手工提花織機進行絲綢紡織過程中，這些童工被雇傭來充當“拉線工”。為了挑戰(zhàn)英國在紡織工業(yè)中的主導(dǎo)地位，當時尚未稱帝的拿破侖一世（1769—1821）資助了雅卡爾，并且鼓勵他去實現(xiàn)第一個目標。

 

織布機發(fā)展史

背帶織布機 新石器時代

垂直織布機 新石器時代

腳踏織機 約公元300年

魯修織布機 1725年

福爾肯織布機 1728年

沃康松織布機 1745年

雅卡爾提花織機 1801年

里昂是法國絲綢工業(yè)的中心，在法國工業(yè)革命即將展露曙光之際，雅卡爾出生在了這里的一個絲綢紡織工家庭，擁有了進行發(fā)明的天時與地利。1801年，雅卡爾在巴黎工業(yè)展覽會上展出了自己的首個成果，但他卻是在看到雅克·沃康松（1709—1782）半個多世紀以前制作的采用了簡單打孔卡的織布機之后，才徹底完善了自己的發(fā)明。1805年，此時已然登基的法國皇帝拿破侖在視察了雅卡爾的成品織布機之后龍顏大悅，授予了他一項終身嘉獎。截至1812年，也就是拿破侖慘敗于俄國的那年，盡管絲綢織工因為擔(dān)憂雅卡爾提花織機會毀掉自己的生計而表達了激烈的反對，法國仍然有11000臺雅卡爾提花織機投入使用。不過雅卡爾雖然成功地實現(xiàn)了絲綢紡織的自動化，并將自動化引入到了工業(yè)生產(chǎn)中，但他并未能改變紡織童工的悲慘命運。由于絲綢織造廠不再需要這些童工，他們只好去磨坊或其他工廠從事更加危險的工作。

雅卡爾的發(fā)明引發(fā)了制造業(yè)的全面革命；它是過去和未來的分界線，開創(chuàng)了一個新時代。

——《雅卡爾提花機頌歌》（1840），弗朗索瓦·瑪麗·富通著

解析

雅卡爾提花織機

 

主要特點

打孔卡

最早發(fā)明打孔卡的并不是雅卡爾，而是瓊·福爾肯。1728年，福爾肯將打孔卡應(yīng)用在了自己的織布機上。不過在1805年，雅卡爾在設(shè)計中對打孔卡進行了改進。卡片上孔洞的排列模式是一個能夠創(chuàng)造出最終設(shè)計的基本“程序”。1839年，一幅用雅卡爾提花織布機織出的雅卡爾的肖像使用了24000張打孔卡。雅卡爾對打孔卡的使用也被認為是計算機發(fā)展史上的一個重要里程碑。

織造平紋織物時，緯紗隨梭子從或提起或放下的經(jīng)紗中間穿過。梭子每次穿梭，經(jīng)紗都要變換一下高低位置。然而，要想紡出帶圖案的織物，織工需要在梭子穿過時抬起不同的經(jīng)紗。要實現(xiàn)這一點，傳統(tǒng)的手工提花織機需要增加個人，也就是拉線工來手動控制經(jīng)紗。這意味著復(fù)雜的設(shè)計會十分費時，并且可能無法完全實現(xiàn)對圖案模式的重復(fù)。

雅卡爾提花裝置的基礎(chǔ)是打孔卡，卡上攜帶著實現(xiàn)設(shè)計所需要的信息。在打孔卡繞著一根有孔方柱穿過提花裝置的同時，吊鉤對卡片進行“讀取”，并根據(jù)自己接觸的是孔還是實心紙板來確定是提起還是放下經(jīng)紗，從而保證每一次都能使設(shè)計完美實現(xiàn)。雅卡爾提花機的速度遠遠超過了傳統(tǒng)的方法。雅卡爾還通過組合八排針增加了織機的生產(chǎn)能力。而且由于每個吊鉤都可以與多個線軸相連，圖案可以多次重復(fù)。