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马克思曾说，工业革命的机器大工业生产实际上是机器的资本主义应用，
也就是机器替代人力，资本换取劳动的过程。这里的资本指的是一个特定的政治经济范畴内的概念。资本对应的不是具体的商品，而是政治经济权力。资本是工业革命爆发的重要因素之一，其产生、形成、积累与扩张的过程贯穿整个工业革命。资本积累足够了，革命的爆发便也顺理成章了。
16世纪，西班牙的无敌舰队气势汹汹远征英国却惨遭败北。此外，英、荷对战多次，英国胜利居多，西、荷两国的霸主地位岌岌可危，海外扩张的优势被英国取代。自此，英国人的足迹开始踏遍各大洲，以“日不落帝国”的强者姿态登陆各个大陆。
从16世纪到18世纪，200年的殖民掠夺，构成英国资本原始积累的重要来源。从本质上说，资本原始积累是“通过暴力等非正当手段使生产者与生产资料分离，使生产资料聚集在少数人手中的过程”
。掠夺手段一开始就充满血腥与暴力。英国商人和贵族先是在劫掠西班牙、葡萄牙满载美洲金银和东方香料的船只中大发横财，然后在非洲大搞奴隶贸易。作为英国重要的廉价原料产地和产品倾销地，印度遭受的掠夺也十分惨重。据统计，1757—1815年英国搜刮的财富高达10亿英镑。难怪那些频繁踏足殖民地的英国人，回国之后，一个个都富甲一方。英国通过这样强迫和掠夺的贸易，使大量的财富源源不断地流回国内，初步完成了资本的原始积累。
英国国内的“圈地运动”进一步加速了资本的原始积累。地处大西洋航运中心的英国主要以出口羊毛为主要贸易。发达的毛纺织业使羊毛价格不断上涨，一时间羊毛在世人眼里贵若黄金。精明的新贵族（主要是一些中、小贵族阶层的乡绅）发现，同一片土地，用来养羊远比用于种植成本更低、利润更高。于是他们疯狂圈占土地、暴力驱赶农民，农民不得不远走他乡、到处流浪。其结果是城市出现了大批廉价劳动力，他们成为资本主义工业化的后备力量。被新贵族侵占的农村涌现出资本主义生产方式的大农场，土地贵族不再“亲自”经营土地，而是进行转租。这一改变，使种植业、畜牧业飞速发展，产量大增。城市所需的粮食、工业所需的原料也因此有了足够的保证。
殖民掠夺和“圈地运动”不仅促进了英国资本的原始积累，还创造了无限商机。落后殖民地不仅对英国工业品的需求量极大，本土需求随着殖民地的扩张也日益增大。为了跟上供给，新贵族不断扩大工厂规模。这样一来，相对于日益增长的投资需求，原有的产业工人就变得不足。为了生产更多的产品，赚取更多的利润，资本家不得不考虑提高生产效率，用机器去代替人力。于是一场改进技术、改良机器的浪潮在“日不落帝国”掀起。
1776年，亚当·斯密在《国富论》中提道：“劳动生产力的最大提高，以及生产中的技能、熟巧和判断力的进一步完善看来都是分工的成果。”
换言之，逐渐扩大的交换市场刺激了分工，分工又反过来刺激了生产技术的创新。第一次工业革命率先爆发在棉纺织业，恰恰也是因为国内外市场的需求刺激了手工工场的精细化分工，从而促成了工具的革新。
棉纺织业是英国引进的新兴产业。其基地大多分布在农村，不受行会和法律法规的束缚，具有良好的技术革新条件。再加上彼时新兴棉织业在国际市场上竞争优势不足，不仅产品质量不及印度棉布，同类产品的价格还比印度棉布贵。为和印度棉布竞争，求得市场，只有提高产品质量、降低生产成本、增强市场的竞争力。
棉织品适宜于普通大众日常穿着，价格比毛织品低廉。长期的手工工作锻炼出大批有技术、有经验的工人，他们丰富的生产经验为各种机器的发明提供了帮助。到18世纪60年代，英国工业革命首先从新兴棉纺织业的技术革命开始。
1733年，机械师约翰·凯伊首先发明飞梭，大大提高了织布效率，奏响了英国工业革命的前奏曲。珍妮纺纱机揭开了工业革命的序幕，随后水力纺纱机等机器陆续改进，从此机器转动开始代替人力。
1771年，阿克莱特建立了第一座棉纱厂，全部采用水力纺纱机，并雇用数百名工人，第一次突破了原来的手工工场生产，开始进入近代机器大工厂生产阶段。
运用机器进行生产是近代工厂的核心。亚当·斯密在《国富论》中曾这样描述：
“一个人抽出金属丝，另一个人拉直，第三个人切断，第四个人削尖，第五个人打磨顶部做出头……用这种方法，做一枚别针的工序被分为18个单独的操作程序。”
这种规范化的单一操作正适合机器生产，每个人有了简单明确的分工。于是，机器很快进入工厂，人力得到解放，生产效率大大提高。
在棉纺织机器问世后，净棉机、梳棉机、漂白机等也相继诞生，它们都得到了广泛使用。很快，整个棉纺织工业系统都实现了机械化。1782年，联动式蒸汽机出现后，人们巧妙地将纺纱机与蒸汽机组合，发明了蒸汽织机。此后，棉纺织业的生产效率再次迈上新台阶。人类的智慧是无尽的，知识的力量迅速席卷各行各业，第二次工业革命的影响范围越来越广。