– достаточное количество денежных средств, позволявших субсидировать научные исследования;
– образованное общество, положительно воспринимавшее научные исследования;
– экономическая конкуренция со стороны других стран (не случайно первые машины появились в хлопчатобумажной отрасли, необходимо было вытеснить индийскую хлопчатобумажную продукцию, а также продукцию традиционных внутренних отраслей – сукноделия и шерстопрядения) [4, с.174].
Наука, особенно физика, открыла новые возможности для промышленности. Эта связь промышленности с наукой с течением времени становилась все более очевидной. На пути более ранней реализации этих открытий стояли технические препятствия: как изготовить машину достаточно прочную, чтобы она могла выдержать высокое давление и при этом состояла из движущихся частей. Уже были известны некоторые технические способы, позволявшие частично решить эти проблемы. Были кузнецы-оружейники, имевшие дело с высокими давлениями, а также мастера-часовщики, овладевшие искусством изготовления движущихся частей (хотя и меньших по размеру, чем в паровой машине). Но оставался вопрос, как можно было соединить между собой эти непохожие технологии? Возможно, поэтому паровая машина появилась только в XVIII веке [6, с.186].
Уже в Средние века некоторые люди стали задумываться о практической возможности использования сил природы. Позже научные достижения, связанные с именами Коперника, Галилея, Декарта и Ньютона, придали силу этим идеям. В Англии влияние Ф. Бэкона, одним из афоризмов которого было выражение «Знание – сила», привело к основанию в 1660 г. королевского общества «для развития знаний о природе».
Итак, можно отметить следующие предпосылки промышленной революции в Великобритании:
– процесс накопления капитала, происходивший благодаря росту производительности в сельском хозяйстве, развитию мануфактур быстрому развитию торговли, эксплуатации колоний;
– рост возможностей для выгодного использования накопленного капитала;
– благоприятные условия для развития науки и использования научных открытий в хозяйственной деятельности.
Сущность промышленной революции заключается в переходе от мануфактуры к машинному производству. В мануфактуре рабочие, отдельные или соединенные в группы, должны выполнять отдельный процесс при помощи ручных орудий. Если рабочий и приурочивается здесь к процессу, то и процесс, в свою очередь, уже заранее приспособлен к рабочему. При машинном производстве этот принцип разделения труда отпадает. К. Маркс видит отличие между мануфактурой и фабрикой в том, что «…принцип фабричной системы состоит в замене... разделения или разложения труда между ремесленниками, разложением процесса на его существенные составные элементы» [5, с.390].
Изменения в технологии позволили использовать машины и механическую силу для выполнения задач, которые раньше выполнялись менее эффективно с использованием большего количества труда людей и животных, или задач, которые прежде вообще не могли быть выполнены. Ряд механических устройств, таких как колесо, блок, рычаг, были известны со времен Античности; на протяжении нескольких столетий человечество использовало природную энергию для управления парусными кораблями и приведения в движение ветряных и водяных мельниц в простейших промышленных процессах. Большинство исследователей в качестве общей черты, присущей всем странам «ранней индустриализации» называют быструю механизацию, и рост хлопчатобумажной промышленности на протяжении двух последних десятилетий XVIII в. Но еще в XVII в. были сделаны два открытия, значение которых для последующей промышленной революции трудно переоценить. Это процесс выплавки железа с использованием кокса, избавивший черную металлургию от зависимости от древесного угля, и атмосферная паровая машина, дополнившая, а впоследствии заменившая ветряные и водяные мельницы в качестве источника механической энергии. Паровая машина в том виде, как она была изобретена в конце XVII в., в мануфактурный период и просуществовала до начала 80-х годов XVIII в., не вызвала промышленной революции. Наоборот, именно создание рабочих машин сделало необходимой революцию в паровой машине. Рабочую машину К. Маркс определяет как « механизм, который, получив соответственное движение, совершает своими орудиями те самые операции, которые раньше рабочий совершал подобными же орудиями» [5, с.386].
В 1709 г. Абрахам Дерби, кузнец из Коалбрукдейла в Шропшире, обработал каменный уголь тем же путем, которым другие плавильщики получали древесный уголь из древесины, и, удалив примеси, получил почти чистый углерод, который использовал как топливо в доменной печи для выплавки чугуна. Инновация распространялась медленно: еще в 1750 г. только около 5% британского чугуна производилось с использованием кокса. Но продолжавшийся рост стоимости древесного угля после 1750 г. и введение Генри Кортом пудлингования и прокатки в 1783–1784 гг., покончил с зависимостью черной металлургии от древесного угля.
Металлурги достигали значительной экономии на масштабах производства путем объединения всех операций на одном предприятии, расположенном поблизости от места добычи угля, в связи с чем и общий выпуск железа, и доля железа, произведенного с помощью каменного угля, возросли. К концу столетия производство железа превысило 200 тыс. тонн (практически все оно выплавлялось с использованием кокса), а Великобритания стала нетто-экспортером железа и железных изделий.
Энергия пара была впервые использована в горнодобывающей промышленности. По мере роста спроса на уголь и металлы интенсифицировались попытки их добычи из более глубоких шахт. Были разработаны устройства для откачки воды из шахт, но затопление оставалось основным препятствием для дальнейшего роста добычи. В 1698 г. военный инженер Томас Сэвери получил патент на паровой насос. Это устройство имело ряд недостатков, главный из них – взрывоопасность. Томас Ньюкомен в 1712 г. построил свой паровой насос для угольной шахты в Стаффордшире. Машина Ньюкомена уже не имела недостатков предыдущей конструкции, но была громоздкой и имела большой расход топлива. Тем не менее, к концу столетия несколько сотен таких машин было установлено в Великобритании, а несколько – и континенте. В 1760-х гг. Джеймса Уатта, мастера по изготовлению математических инструментов в университете Глазго, попросили починить модель машины Ньюкомена, использовавшуюся в качестве наглядного пособия в курсе естественной философии. Заинтересовавшись проблемой, Уатт начал экспериментировать с машиной и в 1769 г. получил патент на устройство для охлаждения пара - конденсатора, которое устраняло необходимость в попеременном нагревании и охлаждении цилиндра. Уатт вступил в партнерство с предпринимателем Мэттью Боултоном, который обеспечил Уатту время и возможности для дальнейших опытов. В 1774 г. Джон Уилкинсон, хозяин металлообрабатывающего производства, запатентовал новый сверлильный станок для изготовления стволов пушек, который также подходил для изготовления паровых цилиндров. В 1775г. Уатт получил продление своего патента на 25 лет, и фирма Боултона и Уатта начала коммерческое производство паровых машин. Одним из первых покупателей стал Джон Уилкинсон, который использовал машину для подачи воздуха в доменную печь. Большинство двигателей Боултона и Уатта использовались для приведения в движение насосов в шахтах и рудниках. Но Уатт сделал и ряд усовершенствований, среди которых были регулятор скорости машины и устройство для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное. Последнее усовершенствование сделало возможным применение парового двигателя в новых сферах, таких как размол зерна и прядение хлопка. Первая прядильная машина, приводимая в движение паровым двигателем, начала работу в 1785 г.[3, с. 217–219].
Текстильная промышленность уже имела господствующие позиции в доиндустриальный период английской экономики, опираясь на раздаточную систему. Производство хлопчатобумажных тканей было относительно новой отраслью промышленности в Великобритании. Начатое в Ланкашире в XVII–начале XVIII вв. оно получило импульс к развитию благодаря Ситцевому закону. Сначала это производство опиралось на методы ручного труда. Так как хлопчатобумажное производство было новой отраслью, оно в меньшей степени, чем другие отрасли, регулировалось законодательством, цеховыми правилами и традиционной практикой, которые препятствовали технологическим изменениям. Попытки создания трудосберегающих машин для прядения и ткачества предпринимались еще в 1730 гг. В 1733 г. ланкаширский механик Джон Кей изобрел самолетный челнок, который позволял одному ткачу делать работу двоих, тем самым, увеличив спрос на пряжу. В 1760 г. Общество поощрения искусств и промышленности предложило награду за разработку эффективной прядильной машины. В 1764г. Джеймс Харгривс создал механическую прялку «Дженни», а в 1770 году запатентовал свое изобретение. «Дженни» была относительно простой машиной; она представляла собой модернизированное прядильное колесо с рядом из нескольких веретен вместо одного. Она не требовала механической энергии и могла работать непосредственно в доме прядильщика, но позволяла одному человеку делать работу нескольких.
Важное значение имела прядильная ватер-машина, запатентованная в 1769 г. Ричардом Аркрайтом. Из-за того, что ватер-машина приводилась в движение силой воды и была громоздкой, ее использование предполагало переход к фабричной системе производства. Фабрики строились чаще всего рядом с рекой в сельской местности, поэтому внедрение ватер-машины не привело к концентрации рабочих в городах. А поскольку машины приводились в движение силой воды, на первых фабриках было занято мало мужчин, которые выполняли в основном квалифицированную работу, в то время как основную рабочую силу составляли женщины и дети, труд которых был более дешевым.