正如铁路案例所表明的那样,在19世纪的最后二十年里,诸多国家工程组织越来越多地参与标准制定中。在美国,除美国土木工程师学会(ASCE)外,美国机械工程师协会(ASME)也参与其中,尽管它最初并不情愿这么做。
在19世纪最后几十年和20世纪第一个十年里,ASME的一些著名成员是系统和科学管理运动的领导者,这一运动支持企业内部材料和工艺流程的标准化。
然而最初,企业之间的标准制定是ASME内部争论的一个来源;例如,当一名成员敦促新组织认可塞勒斯的螺纹标准时,领导层拒绝了,他们选择让市场来决定。在ASME成立的前十年,也就是19世纪80年代,成员们反复讨论ASME是否应该制定标准,意见分歧很大。一些成员认为,协会不宜在商业问题上采取立场,而另一些成员则认为,对于一个专业工程师组织来说,在技术问题上采取权威立场是非常恰当且具公益性的活动。当普惠公司在19世纪80年代早期开发了一种测量仪器并建议将其作为测量螺纹的标准时,ASME成立了一个标准和量规委员会对其进行检查并做了报告,但不为螺纹量规设定标准。虽然弗雷德里克·赫顿(Frederick Hutton)提出的让该协会制定蒸汽锅炉性能评级标准的建议在同一时间遭到拒绝,但一年后,威廉·肯特(William Kent)提出的一个制定蒸汽锅炉试验的标准方法的建议却被认为值得成立一个委员会来研究和进行报告。当该委员会在1885年发表报告时,许多ASME成员都赞同将提议的测试方法确立为标准,但反对为任何标准背书的人赢得了随后的辩论。
渐渐地,领导者们对标准制定产生了兴趣。1887年,协会成立了一个委员会来研究管道和管道螺纹的标准化问题,该委员会包括管道制造商代表和管道用户代表,并与一些来自诸如管道制造商协会等行业组织的委员会进行了协商。另一个委员会的成立是为了对泵和阀门的管道法兰进行标准化,其1888年的报告推动了“委员会关于法兰直径的建议‘被采纳并推荐为ASME标准’”
。这些推荐规范被称作ASME标准,尽管该协会还没有正式决定承担起标准化的角色。1895年,从未成为官方标准的锅炉测试规范需要更新,协会成立了一个委员会对其进行修订。至此,委员会似乎已经解决了内部争论,将原始拟定和修订的推荐规范都称为ASME标准。因此,ASME和ASCE一样,开始接受超越企业边界的标准制定,这对于工程专业来说是合适和可取的。
与此同时,德国工程师协会(VDI)也接受了标准制定,于1884年发布了样板性标准,但它在标准制定方面所走的路线与美国的工程组织有所不同。与美国同行着力推行的机器互用性标准(如螺纹)、性能标准(如钢轨截面)以及安全标准(如蒸汽锅炉规范)不同,VDI起步较晚,最初只专注于安全标准。德国的国家机器标准(包括螺纹标准)的出台要晚得多,最早研究德国标准制定的学者之一、美国经济学家罗伯特·布雷迪(Robert A. Brady)认为,这对于比较不同国家的工业化历史意义重大,因为“整个现代精心的[全球]标准化运动最重要的推动力来自机器工业”。
VDI于1856年成立之时,许多德国工程师认为:国家分裂成30多个独立的主权国家,延缓了德国的工业化进程;此外,政府赋予“建筑师”(建筑师/土木工程师)的特权地位——监督国家投资的建筑、桥梁和道路设计的公务员——却未惠及其他工程技术人员,这双重因素严重阻碍了工程师群体的专业化发展。
因此,VDI成了弱势工程师的统一战线,促进了国家的统一,提高了所有工程师的地位。
到19世纪70年代,这两个最初的目标都实现了,德国工程师也开始面临困扰美国同行的矛盾冲突:到底是对工程专业忠诚还是对行业忠诚?德国工程师还面临一个更大的问题,这个问题也将他们在专业和商业方面利益统一起来:尽管德国的科学水平很高,但与美国、英国或法国在世界博览会和国际展览会上展示的产品相比,许多德国的“产品通常是质量低下、模仿性强,而且笨拙”。
对于德国制造业从业者来说,游客在1876年费城世界博览会所做的那令人反感的比较,格外令人不安。弗里德里希·恩格斯写道,“德国人在费城打了一场工业上的耶拿会战”,指的是拿破仑打败德国的那场战争。
与此相对,许多德国工程师和实业家致力于为外国竞争对手打造属于他们的“滑铁卢”。特别是在机械行业,德国工程师许诺在质量、创意和设计方面超越一切竞争对手。根据一家德国机床制造商的说法,到VDI于1884年公布蒸汽锅炉标准时,其“在专用机床的使用和专业制造方面仿效美国‘光辉榜样’的机床车间并不缺乏订单或利润”。事实上,该制造商提到了两种产品,缝纫机和“机车”,它们已经“变得和美国或英国的产品一样好”。
显然,德国工业界相信,遵循美国的这些方法可以使其产品质量与美国和英国的一致。但是,这些德国人最初并没有遵循美国工业产品模式中的一个环节——机器及其零件的标准化。布雷迪指出,“对早期机器标准化尝试的主要反对意见是,标准会压制技术发展”。
到了20世纪初,VDI拥有许多在企业内部接受标准化的工程师,这种标准化也内化于对经济效率和弗雷德里克·泰勒科学管理的认同,但事实表明,泰勒体系无法被大多数VDI成员接受。
只有为数不多的德国企业接受了,如电气巨头西门子,其甚至在工厂层面推广标准化,并于1908年成立了标准办公室。第一次世界大战期间,国家要求提高生产效率的压力最终使德国企业和工程师走向德国的合理化运动(类似于美国企业内部的系统与科学管理运动)和螺纹等“通用基本标准”。
从19世纪80年代开始,随着各个国家电气工程组织的兴起,电气工程这一新领域成为人们对标准化产生兴趣的另一片疆土。1882年,英国电气工程师学会(IEE)成立了一个委员会,研究与电气照明有关的火灾风险;该委员会迅速向IEE理事会报告了一套关于预防电气照明引起火灾风险的规则和条例,理事会接受并公布了这些规则和条例。
文件的开篇指出,这些规定“不仅为需要在各种场所安装电气照明设备的人提供指导和说明,还将每个照明系统固有的火灾风险降至最低”。这些安全标准最终会被纳入法律要求之中。
德国电工协会(VDE)等其他电工组织也对标准化表现出了兴趣。正如VDE的官方编年史记录者所指出的那样:
虽然[早期]区域ETVs的任务是促进电力和技术科学的应用,并召集电工技术的利益相关者,但建立一个保护组织的动机却更为深远。[国家]VDE的任务是在立法以及特别是行业政策基础上建立一个技术性、标准化和处理专业议题的中心组织。
在德国,与在英国和美国一样,实业家在标准化方面发挥了重要作用。在维尔纳·冯·西门子去世和VDE随后成立之前,这位柏林ETV的联合创始人兼主席已通过游说成功推动建立了国家物理工程研究所,这是一个旨在对德国的基本物理单位进行标准化的政府实验室。VDE在1893年成立后的两个月里,在科隆召开的第一次大会上,创建了一个永久性的VDE委员会,以制定电气安装标准。到1895年,该委员会还发布了“高压装置安全规则”。
美国电气工程师学会(AIEE)也对标准化感兴趣,尽管它关注的不是安全性,而是测量、兼容性和行业评级标准。该组织的专家指出,AIEE自成立以来,便宣布它将“解决行业内的‘有争议的电气问题’——这是从一开始就重视统一行业标准的标志”。
尽管如此,AIEE中的一些人,同美国机械工程师协会(ASME)中的一些人一样,起初拒绝接受标准化,支持者必须克服这种阻力。在19世纪90年代早期,AIEE任命了一个单位和标准委员会,该委员会在实现美国电气单位命名标准方面发挥了积极作用。重要的是,对行业自愿性标准化未来而言,尽管更具争议,但在19世纪80年代末和90年代初,AIEE还试图为线材规格和电气设备创建标准。由于对AIEE应该在标准化过程中扮演什么角色各方未能达成共识,所以,标准化线材规格的尝试最终失败了,并就此止步不前。
但AIEE应纽约电气组织的要求对电气设备进行标准化的尝试则颇为成功。1898年,AIEE主席弗朗西斯·克罗克(Francis Crocker)主持召开了一次题为“发电机、电动机和变压器的标准化(专题讨论)”的会议,克罗克是哥伦比亚大学电气工程教授,也是克罗克·惠勒公司(一家生产发电机和其他电气设备的小型制造商)的联合创始人。
为了避免早先线材规格标准问题上的僵局,克罗克仔细地安排了讨论,引用了成员在其他工程组织(美国和英国的)制定标准及先例中的资格:
电气设备标准化的普遍必要性常被提及,并且似乎得到了广泛认同。但它的可行性,或者关于它的政策,则是另一回事。如果要实现这种标准化,美国电气工程师学会(AIEE)无疑是唯一有资格决定这一问题的机构。至于先例,我认为我们有很多很好的例子。
他引用了美国机械工程师协会(ASME)和美国土木工程师学会(ASCE)在标准化方面的尝试,以及“我们在英国的姐妹工程组织”的尝试。基于此,他宣称:“只要这些标准是可以满足需求的,我们在制定它们时就不应当采取任何激进或非同寻常的做法。”最后,他谈到了推荐标准的自愿性特点,指出没有任何法律或道德要求人们必须遵循此类标准:“无论是不是会员,任何人只要认为合适,就可以遵照执行;制定它仅仅是为了会员和公众的便利,只要他们认为是方便的,这样的标准就会被推荐。”他将标准制定视作工程专业组织的普遍事业(在当时可能有点夸张),并将标准设定为完全是自愿性的,这无疑有助于影响随后的讨论,讨论的重点是美国电气工程师学会(AIEE)尝试进行标准化的内容和方式,而不是AIEE是否应该开展标准化方面的工作。
最大的争论点是制造商是否应该加入制定标准的委员会。麻省理工学院教授卡里·哈钦森(Cary Hutchinson)认为,制造商不应该被包括在内,因为他们自然会倾向于自己公司的利益。但是克罗克持更加务实的观点,他认为“这个问题有三个方面,正如赖斯先生在他的论文中指出的那样:制造商、采购方和咨询工程师,忽视其中任何一方,未必会产生更好的结果”。
咨询工程师阿瑟·肯内利(Arthur Kennelly)表示同意,他指出“一个没有任何制造商的委员会建议制造商应该如何制造设备,就像是在演《哈姆雷特》但没有哈姆雷特”。
著名的通用电气工程师查尔斯·施泰因梅茨(Charles P. Steinmetz)也支持将制造商包括在内,驳斥了哈钦森关于制造商只会为公司利益行事的假设:
如果该机构想要创造出一种具有持久价值、为整个大陆所接纳和采用的东西,那么从事这项工作的委员会必须由具有很高地位和声誉的人组成,而不论他们是否与制造业有关,毫无疑问,他们将是公正的,不会因为他们与这家或那家企业有关联而受到影响。
声誉论和务实论的结合显然击败了哈钦森的反对。经过一番讨论,美国电气工程师学会(AIEE)任命了一个标准化委员会,由代表所有三方的男性组成:两名教授(哈钦森和克罗克)、两名知名通用电气工程师和经理(施泰因梅茨和伊莱休·汤姆森),以及两名使用该设备的电力公司工程师(约翰·列布和刘易斯·斯蒂尔韦尔)。
1899年,该委员会发布了首份《标准化委员会报告》,重点是对用于描述各种设备的不同术语(如效率、温升、额定值)进行定义,并建议如何针对不同类型的设备进行测量,而不是试图对设备本身进行标准化。
然而,随附的文件表明,委员会认为自己刚刚开始标准化工作,并指出:“虽然委员会认为,许多其他事项可能被认为是有利的,例如,作为标准的检验方法,但试图在一份报告中涵盖比本文所提交的更多的内容是不恰当的。”
AIEE已经明确将标准化作为其专业任务的一部分。它将在未来几年内对这套标准进行多次补充和修订,使委员会成为常务委员会,在特定技术领域设立多个小组委员会,并大大扩展初始报告的内容,1916年版的报告占据了《美国电气工程师学会汇刊》(AIEE Transactions)的100多页,相比之下,1899年的版本只有十几页。
通过向标准化迈进,国家工程组织试图通过服务公众和行业来提升其专业地位。与此同时在欧洲,一群从事材料测试学术研究的工程师跨越国界,想要实现类似的目标,但最后没有成功。