东宫书房内,晨光透过玻璃窗,在案上投下明亮的光斑。扶苏坐在案后,面前站着天工阁算学负责人——陈衡,他手中捧着一本写满数字与公式的笔记,神色带着几分兴奋与笃定。
“陈衡,这七日跟着学习新算学,你们几人可都掌握了?”扶苏放下手中的《算学应用手册》,问道。
陈衡连忙躬身,将笔记递上前:“回公子,属下与算学班的十名学子已基本掌握!加减乘除竖式、小数点应用、田亩与工程计算,都能熟练操作,昨日还试着用新算学核算了工业苑上月的水泥用量,比用算筹快了三倍,且分毫不差!”
扶苏翻开笔记,只见上面密密麻麻记着例题与演算过程,从简单的数字读写到复杂的工程土方计算,条理清晰,步骤完整。“很好。”他合上笔记,语气带着期许,“从今日起,你们便以算学班为基础,先在工业苑全面推行新算学——工坊的原料配比、成品统计,基建的土方计算、物资调度,都要用新算学记录核算。每月组织一次培训,教工匠与账房基础运算,确保人人都能看懂数字、会简单计算。”
“属下遵令!”陈衡眼中一亮,“有了新算学,以后工坊里的技术参数再也不用靠脑子记,写在纸上一目了然,还能避免因口误传错数据!”
“还有,”扶苏补充道,“等工业苑推行顺畅了,我再教你们更深奥的算学——比如解析几何、方程运算,日后设计复杂机械、计算天体运行,都用得上。先下去准备吧,有问题随时来报。”
陈衡躬身退下,扶苏也起身整理衣袍——算学推行之事落地,他已有十多日未去泾渭工业苑,正好去看看水利机械的建设进度。
刚踏入工业苑,耳边便传来“哐当、哐当”的规律声响,伴随着水轮转动的“哗啦”声。循声望去,只见渭水岸边的空地上,两座崭新的水利连机碓正运转得热火朝天。水轮直径三丈,在水流的冲击下缓缓转动,轮轴上的凸轮交替下压十二组碓杆,碓头高高抬起,又重重落下,砸在下方的石臼中,力道十足。
“公子来了!”正在一旁巡查的墨言、墨行兄弟连忙迎上前,脸上满是笑意。
扶苏走到近前,仔细观察连机碓的运转:左侧一座连机碓的石臼中装满了楮树皮与碎麻,碓头落下时,将原料舂得粉碎,纤维变得细腻柔软——这是用来制作纸浆的;右侧一座石臼中则装满了稻谷,碓头反复舂击,谷壳很快便与米粒分离,效率比人工舂米快了十倍不止。
“运转情况如何?有没有出现故障?”扶苏问道。
墨行连忙答道:“公子放心,这连机碓已试运转三日,水轮转动平稳,凸轮与碓杆的咬合精准,没有出现卡顿或断裂的情况。用来舂纸浆,半日便能舂出往日一日的量,纸浆还更细腻;舂米的话,一组连机碓一日能处理五十石稻谷,抵得上二十个壮丁!”
扶苏点头,目光转向远处——渭水支流旁,一座水利水磨也已建成。水磨的水轮带动磨盘高速转动,磨盘间研磨着水泥原料,白色的水泥粉末从磨盘缝隙中落下,堆积成小山,细腻均匀,比人工研磨的精度高了不少。
“那座水磨是用来研磨水泥粉末的?”扶苏问道。
“正是!”墨言指着水磨旁的工匠,“以前人工研磨水泥,不仅费时,还常因颗粒不均影响强度;如今用水磨,粉末细度一致,混凝土的硬度比之前提升了一成!那边还有一座水磨正在搭建,建成后用来研磨矿石与面粉,能省不少人力。”
扶苏走上前,看着工匠们安装水磨的齿轮——齿轮用新炼的坩埚钢打造,齿牙规整,表面光滑,咬合时没有丝毫杂音。“钢材的质量不错,精密部件就得用这种优质钢。”他伸手摸了摸齿轮,又道,“机器既然已经定型,接下来最重要的就是‘标准化’——无论是连机碓的碓杆长度、凸轮尺寸,还是水磨的磨盘直径、齿轮齿数,都要固定尺寸,记录在图纸上,日后无论在哪个地方建设,都要严格按标准制作。”
墨言、墨行对视一眼,有些疑惑:“公子,为何要如此讲究尺寸统一?只要机器能运转不就行了?”
“统一标准,好处太多了。”扶苏耐心解释,“其一,部件坏了,不用重新设计制作,直接拿标准件替换,省时省力。比如连机碓的碓头坏了,不管是在工业苑还是北地,只要是标准尺寸,就能通用;其二,批量生产时,工匠按固定尺寸制作,效率更高,质量也更稳定,不会出现这个机器的齿轮能咬合,那个却卡壳的情况;其三,日后改进机器,只需在标准基础上调整,不用全盘推翻,能节省大量时间。”
墨家兄弟恍然大悟,墨行连忙道:“公子说得对!之前我们做水车,每个水轮的尺寸都凭经验来,结果有的转得快,有的转得慢,要是早有标准,就不会出现这种问题了!我们这就去整理所有机器的尺寸,制定标准图纸!”
“不仅如此,”扶苏继续道,“新炼的坩埚钢,硬度与韧性都远超普通钢铁,正好用来制作精密部件——比如连机碓的凸轮、水磨的齿轮,还有日后要做的水力纺车的锭子,用坩埚钢制作,使用寿命能延长三倍以上。我计划再建设一座大型坩埚炼钢炉,专门生产优质钢材,供应这些精密机械的需求。”
“那太好了!”墨言兴奋道,“之前坩埚炼钢产量低,只能做小部件,要是有大型炼钢炉,咱们就能做更大的齿轮、更粗的主轴,以后建水力锻机都没问题!”
扶苏笑着点头,又想起水车标准化的事:“还有全国的水车,如今各地的水车大小不一,有的适合灌溉,有的适合研磨,却没有统一分类。我打算将水车定为大、中、小三个型号:大型水车直径五丈,用于工业苑的磨粉、舂浆,动力足;中型水车直径三丈,用于农田灌溉,覆盖面积广;小型水车直径一丈,适合农户家庭使用,轻便灵活。每个型号的水轮叶片数量、轴长、支架尺寸,都要制定标准,日后各地按需制造,既方便推广,又能保证效率。”
他让人取来纸笔,很快画出三个型号水车的示意图,标注好尺寸:“大型水车叶片十二片,中型八片,小型四片,叶片弧度也要统一,这样水的利用率最高。你们按这个标准,先做几台样品,测试没问题后,再推广到全国。”
墨家兄弟接过图纸,仔细看了看,连连点头:“这个分类太实用了!以前农户想要水车,得找工匠量身定做,成本高;有了标准型号,工匠能批量制作,价格也能降下来,百姓也能用上便宜的水车了!”
扶苏站在渭水岸边,望着运转的水利机械与忙碌的工匠,心中满是欣慰。算学的推行让工业核算更精准,水利机械的标准化让生产更高效,优质钢材的供应让技术革新更有底气——这一步步的积累,正让泾渭工业苑成为大秦工业的核心,也让他心中的蓝图,越来越清晰。
远处,工匠们还在搭建新的水磨,墨家兄弟已开始整理机器标准图纸,算学班的学子们在工坊里教授新算学,整个工业苑都充满了蓬勃的生机。扶苏知道,标准化只是第一步,接下来还要将这种理念推广到冶铁、纺织、制瓷等所有行业,让大秦的工业生产,真正走向规范与高效。