История одной лаборатории

Первое здание исследовательской лаборатории GE

Леонид Аснин
Год 1900-й был для Соединенных Штатов Америки не только началом нового века, но и годом начала новой эры — эры корпоративной науки. В этом году компания General Electric (GE) открыла первую в истории США корпоративную исследовательскую лабораторию. Конечно, американская промышленность прибегала к услугам ученых и до начала XX века, но промышленники нанимали их как внешних консультантов для решения конкретных инженерных проблем. Имелись в составе американских предприятий и лаборатории, но это были обычные химические или метрологические подразделения, задача которых заключалась в обслуживании действующего производства. Инновации (да простят мне использование этого слова!) приходили в промышленность путем приобретения патентов у изобретателей-одиночек. То есть американские корпорации покупали знание, а не производили знание.

 

Именно так вела себя и фирма GE до того переломного момента. Но прежде чем продолжить наше повествование, заглянем немного назад, в год 1892-й, когда путем слияния Edison General Electric Company и Thomson-Houston Electric fompany была создана GE. Одним из основных источников дохода компании была продажа эдисоновских углеродных ламп накаливания, действие патента на которые истекало в 1894 г. К этому моменту компания контролировала половину американского рынка электроламп, но, тем не менее, испытывала серьезное давление со стороны конкурентов, которые сбивали цены, снижая уровень доходности. C конкурентами GE боролась, прямо скажем, хулиганскими методами. Она атаковала последних исками о нарушении патентных прав, требовала от своих поставщиков ламповых колб продавать их конкурентам по завышенным ценам, вошла в картельный сговор с другими крупными производителями, чтобы выдавить с рынка мелкие фирмы (цена ламп немедленно повысилась на 30%), чередуя шантаж и подкуп, приобретала контроль над независимыми производителями.

 

Несмотря на эту бурную деятельность, позже признанную Верховным судом США противоречащей антимонопольному законодательству, GE не могла устранить основную угрозу своему лидерству — технический прогресс. Лампы Эдисона были ужасно неэффективны: всего 5% потребляемой энергии шло на освещение, остальное составляли теплопотери. Многие изобретатели и ученые считали это прямым вызовом и пытались усовершенствовать «неугасаемую свечу». В 1897 г. Вальтер Нернст предложил заменить углеродный филамент керамическим, что повысило яркость лампы на 50%. Кроме того, керамические лампы накаливания не требовали откачки воздуха из колбы, что существенно облегчало технологию их производства. Права на производство ламп Нернста в США были приобретены крупнейшим соперником GE Джорджем Вестингхаузом (фирма Westinghouse). Вестингхауз также спонсировал исследования по созданию газоразрядных ламп.

 

Эти события привели проницательного главного инженера GE Чарльза Штейнметца к выводу о том, что дни лампы Эдисона сочтены. В том же 1897 г. он обращается к руководству компании с предложением о создании лаборатории для проведения исследований в области ламповой техники. Однако дирекция, возглавляемая Чарльзом Коффином — профессиональным управленцем, пришедшим в GE из обувного бизнеса, — отказывается тратить деньги на что-то не связанное прямо с производством. Тогда Штейнметц привлекает к дискуссии патентного адвоката компании Алберта Дэвиса, который находит правильные слова, магическим образом действующие на высшее руководство. Он говорит буквально следующее: «Если кто-то опередит нас в развитии [он намекал на ртутные разрядные лампы], мы должны будем потратить значительно большие средства на приобретение патентных прав, чем если бы мы сделали эту работу сами». Патентный поверенный знал, о чем говорил. Так, в 1907 г. компания потратила 250 000$ на приобретение только одного патента на вольфрамовую нить накала, что составило 3% дохода от продажи ламп в этот период.

 

В результате в октябре 1900 г. вице-президент GE Эдвин Райс и Дэвис направляются в Бостон, чтобы предложить пост директора будущей лаборатории преподавателю Массачусетского технологического института (МТИ) Уиллису Уитни. Представители компании подготовили предложение, «от которого нельзя было отказаться». Во-первых, Уитни было предложено жалование полного профессора МТИ — 2400$ в год (головокружительный карьерный рост, по академическим меркам; за предыдущие 10 лет в МТИ он всего лишь смог подняться от ассистента до преподавателя), при этом от него требовалось проводить в лаборатории всего два дня в неделю; остаток недели он мог продолжать преподавать в институте. Во-вторых, ему было обещано, что GE создаст именно научную лабораторию, не ограниченную в своих исследованиях только текущими запросами компании. По-видимому, Уитни сопротивлялся недолго. Впоследствии он не без иронии вспоминал, что в немалой степени на его решение повлиял отказ президента МТИ повысить его годовое жалование на 75$, полученный им незадолго до судьбоносного разговора.

 

Зимой того же года лаборатория начала работать. Ее первым адресом был амбар на заднем дворе дома Штейнметца в Скенектади (штат Нью-Йорк), а штат составлял всего один техник. В амбаре ютились недолго. Вскоре в здании случился пожар, и лаборатория переехала в новое помещение на территории одной из фабрик GE. Первый год в новой должности Уитни в соответствии с договоренностью провел, курсируя между Бостоном и Скенектади. Однако новая работа увлекала его все сильнее, и сначала он попросил академический отпуск в МТИ сроком на год, а еще через год официально перешел на полную рабочую неделю в GE. Он понимал, что разработка новой лампы может занять несколько лет, но не знал, хватит ли терпения у менеджмента компании. Поэтому Уитни предложил инженерам GE свою помощь в решении конкретных производственных задач. Таким образом он пытался «вживить» лабораторию в структуру фирмы. Эта практика себя оправдала. Хотя результатов на основном направлении работы лаборатории не было, побочные продукты ее деятельности находили применение в цехах GE, что позволило значительно повысить производительность ламповых фабрик1), а руководство компании финансировало расширение лаборатории: в 1907 г. она насчитывала уже 44 человека.

 

Первый успех пришел в 1905 г., когда Уитни предложил металлизировать поверхность угольного филамента ламп накаливания. Это повысило КПД лампы с 5 до 7.5%. Но тем временем еще больших успехов добились европейские изобретатели: в 1907 г. австрийцы Джуст и Ханаман запатентовали наиболее эффективную на тот момент конструкцию лампы с вольфрамовой нитью накала. GE немедленно приобрела права на патент. Тогда дирекция впервые продемонстрировала Уитни свое неудовольствие работой лаборатории. Он него потребовали сократить расходы за счет увольнения 14 сотрудников. К счастью для Уитни, европейская лампа не была приспособлена для массового производства: вольфрамовая нить была хрупкой, непригодной для механической обработки. Для сотрудников Уитни это означало возможность реабилитировать себя. И они этой возможностью воспользовались. После двух лет экспериментов, в 1909 г., Уильям Кулидж предлагает способ изготовления гибкой вольфрамовой проволоки, открывая тем самым путь к массовому производству. Уже в 1910 г. на вольфрамовые лампы приходилось 18% общего объема продаж, и эта доля достигла 71% в 1914 г. Данные два патента — приобретенный европейский и собственный Кулиджа — становятся основой могущества GE. Прямо или косвенно компания начинает контролировать 95% американского рынка электроламп.

 

Кулидж является прекрасным примером невероятного чутья Уитни на талантливых людей. Выпускник МТИ, после получения докторской степени в Лейпциге Кулидж вернулся в свою альма-матер на должность ассистента. Зарекомендовав себя как прекрасный экспериментатор и умелый конструктор исследовательского оборудования, он проявлял мало интереса к теоретическим дисциплинам, почти не публиковался и явно тяготился преподавательскими обязанностями. Иными словами, он идеально подходил для работы в лаборатории GE и совершенно не подходил для работы в университете. Тем не менее, находясь под влиянием академических стереотипов того времени, а именно — что за стенами университета жизни для ученого нет, Кулидж вначале отверг предложение Уитни. Но выдающийся организатор понимал, что этот человек ему нужен. И теперь пришла очередь Уитни сделать предложение, «от которого нельзя было отказаться». Оно включало в себя зарплату профессора МТИ, 2400$, а также разрешение тратить треть времени в лаборатории на свои собственные исследования. И в 1905 г. новоиспеченный сотрудник корпорации прибывает в Скенектади. Стоит ли упоминать, что договоренность о распределении рабочего времени не соблюдалась самим Кулиджем. Попав в благоприятную атмосферу активно действующей исследовательской лаборатории, обеспеченный квалифицированными техниками и инженерами, лучшим в Америке оборудованием, работая без какого-либо давления со стороны директора, он посвящал все свое время изобретательству на благо эксплуатировавшей его компании. Результаты этой деятельности описаны в предыдущем абзаце.

 

Второй удачной находкой Уитни был будущий Нобелевский лауреат Ирвинг Лэнгмюр2). Попав в лабораторию на летнюю стажировку в 1909 г., он в ней и остался. Лишенный каких-либо указующих директив от Уитни, чьим стилем управления было давать полную свободу сотрудникам, Лэнгмюр наткнулся на проблему разрушения раскаленной вольфрамовой нити накала. Результаты этих исследований привели его к предложению заполнять колбу лампы инертным газом для подавления процесса испарения металла и сворачивать вольфрамовую нить в спираль для снижения непроизводительных теплопотерь. Запатентовав эти изобретения в период 1913-1916 гг., Ge завершила процесс создания электролампы, которая просуществовала почти век и только теперь начинает сдавать позиции перед энергосберегающими газоразрядными лампами.

 

Успехи первой корпоративной лаборатории не остались незамеченными. В 1909 г. открывается исследовательская лаборатория компании AT&T, а в 1912 г. — лаборатория компании Kodak. В 1920 г. в США уже действовало 300 корпоративных исследовательских центров, а в 1927 г. уже около 1000 промышленных лабораторий занимались исследовательской работой. Эра корпоративной науки в США началась.