约翰·斯图亚特·穆勒在他的《政治经济学原理》一书中说道：“值得怀疑的是，一切已有的机械发明，是否减轻了任何人每天的辛劳。”
但是，这也绝不是资本主义使用机器的目的。像其他一切发展劳动生产力的方法一样，机器是要使商品便宜，是要缩短工人为自己花费的工作日部分，以便延长他无偿地给予资本家的工作日部分。机器是生产剩余价值的手段。
生产方式的变革，在工场手工业中以劳动力为起点，在大工业中以劳动资料为起点。因此，首先应该研究，劳动资料如何从工具转变为机器，或者说，机器和手工业工具有什么区别。这里只能谈谈显著的一般的特征，因为社会史上的各个时代，正如地球史上的各个时代一样，是不能划出抽象的严格的界限的。
某些英国经济学家也重复这种说法。他们看不到二者之间的本质区别，甚至把简单的机械力如杠杆、斜面、螺旋、楔等等也叫做机器。的确，任何机器都是由这些简单的力构成的，不管它怎样改装和组合。但是从经济学的观点来看，这种说明毫无用处，因为其中没有历史的要素。另一方面，还有人认为，工具和机器的区别在于：工具的动力是人，机器的动力是不同于人力的自然力，如牲畜、水、风等等。按照这种说法，在各个极不相同的生产时代存在的牛拉犁是机器，而一个工人用手推动的、每分钟可织96000个眼的克劳生式回转织机不过是工具了。而且，同一台织机，用手推动时是工具，用蒸汽推动时就成为机器了。既然畜力的使用是人类最古老的发明之一，那么，机器生产事实上
就应该先于手工业生产了。当1735年约翰·淮亚特宣布他的纺纱机的发明，并由此开始十八世纪的工业革命时，他只字未提这种机器将不用人而用驴去推动，尽管它真是用驴推动的。淮亚特的说明书上说，这是一种“不用手指纺纱”的机器。
所有发达的机器都由三个本质上不同的部分组成：发动机、传动机构、工具机或工作机。发动机是整个机构的动力。它或者产生自己的动力，如蒸汽机、卡路里机、电磁机等；或者接受外部某种现成的自然力的推动，如水车受落差水推动，风磨受风推动等。传动机构由飞轮、转轴、齿轮、蜗轮、杆、绳索、皮带、联结装置以及各种各样的附件组成。它调节运动，在必要时改变运动的形式（例如把垂直运动变为圆形运动），把运动分配并传送到工具机上。机构的这两个部分的作用，仅仅是把运动传给工具机，由此工具机才抓住劳动对象，并按照一定的目的来改变它。机器的这一部分——工具机，是十八世纪工业革命的起点。在今天，每当手工业或工场手工业生产过渡到机器生产时，工具机也还是起点。
如果我们仔细地看一下工具机或真正的工作机，那么再现在我们面前的，大体上还是手工业者和工场手工业工人所使用的那些器具和工具，尽管它们在形式上往往有很大改变。不过，现在它们已经不是人的工具，而是一个机构的工具或机械工具了。或者，整部机器只是旧手工业工具多少改变了的机械翻版，如机械织机机上的锭子，织袜机上的针，锯木机上的锯条，切碎机上的刀等等。
这些工具同工作机的真正机体的区别，甚至表现在它们的出生上：这些工具大部分仍然由手工业或工场手工业方式生产，然后才装到由机器生产的工作机的机体上。因此，工具机是这样一种机构，它在取得适当的运动后，用自己的工具来完成过去工人用类似的工具所完成的那些操作。至于动力是来自人还是来自另一台机器，这并不改变问题的实质。在真正的工具从人那里转移到机构上以后，机器就代替了单纯的工具。即使人本身仍然是原动力，机器和工具之间的区别也是一目了然的。人能够同时使用的工具的数量，受到人天生的生产工具的数量，即他自己身体的器官数量的限制。在德国，起初有人试图让一个纺纱工人踏两架纺车，也就是说，要他同时用双手双脚劳动。这太紧张了。后来有人发明了脚踏的双锭纺车，但是，能同时纺两根纱的纺纱能手几乎像双头人一样罕见。相反的，珍妮机一开始就能用12—18个纱锭，织袜机同时可用几千枚织针，等等。同一工作机同时使用的工具的数量，一开始就摆脱了工人的手工工具所受的器官的限制。
作为单纯动力的人和作为真正操作工人的人之间的区别，在许多手工工具上表现得格外明显。例如，在纺车上，脚只起动力的作用，而在纱锭上工作即引纱和捻纱的手，则从事真正的纺纱操作。正是手工工具的这后一部分，首先受到了工业革命的侵袭。最初，工业革命除了使人从事用眼看管机器和用手纠正机器的差错这种新劳动外，还使人发挥纯机械的动力作用。相反的，原来只是用人当简单动力的那些工具，如推磨、抽水、拉风箱、捣臼等等，却最早采用了牲畜、水、风作为动力。这些工具部分地在工场手工业时期，个别地甚至在更早以前，就已经发展为机器，但并没有引起生产方式的革命。在大工业时期可以看出，这些工具甚至在它们的手工业形式上就已经是机器了。例如，1836—1837年荷兰人用来抽干哈勒姆湖水的水泵，就是按普通唧筒的原理设计的，不同的只是，它的活塞不是用人手来推动，而是用巨大的蒸汽机来推动。在英国，现在有时还把铁匠用的极不完善的普通风箱的把手同蒸汽机连接起来，而变成机械风箱。十七世纪末工场手工业时期发明的、一直存在到十八世纪八十年代初的那种蒸汽机，并没有引起工业革命。相反的，正是由于创造了工具机，才使蒸汽机的革命成为必要。一旦人不再用工具作用于劳动对象，而只是作为动力作用于工具机，人的肌肉充当动力的现象就成为偶然的了，人就可以被风、水、蒸汽等等代替了。当然，这种变更往往会使原来只以人为动力而设计的机构发生重大的技术变化。今天，所有还必须为自己开辟道路的机器，像缝纫机、制面包机等等，如果它们的性能一开始并不排斥小规模应用，那就会制造得既适合用人作动力，也适合用纯机械作动力。
作为工业革命起点的机器，是用一个机构代替只使用一个工具的工人，这个机构用许多同样的或同种的工具一起作业，由一个单一的动力来推动，而不管这个动力具有什么形式。在这里我们就有了机器，但它还只是机器生产的简单要素。
工作机规模的扩大和工作机上同时作业的工具数量的增加，需要较大的发动机构。这个机构要克服它本身的阻力，就必须有比人力强大的动力，更不用说人是产生划一运动和连续运动的很不完善的工具了。假定人只是充当简单的动力，也就是说，工具机已经代替了人的工具，那么现在自然力也可以作为动力代替人。
在工场手工业时期遗留下来的一切大动力中，马力是最坏的一种，这部分地是因为马有它自己的头脑，部分地是因为它十分昂贵，而且在工厂内使用的范围很有限。但在大工业的童年时期，马是常被使用的。除了当时的农业家的怨言外，一直到今天仍沿用马力来表示机械力这件事，就是证明。风太不稳定，而且无法控制；此外，在大工业的发源地英国，水力的应用在工场手工业时期就已经很普遍。早在十七世纪，就有人试用一架水车来推动两盘上磨，也就是两套磨。但是这时，传动机构规模的扩大同水力不足发生了冲突，这也是促使人们更精确地去研究摩擦规律的原因之一。同样，靠磨杆一推一拉来推动的磨，它的动力的作用是不均匀的，这又引出了飞轮的理论和应用。飞轮后来在大工业中起了非常重要的作用。大工业最初的科学要素和技术要素就是这样在工场手工业时期发展起来的。阿克莱的环锭精纺机最初是用水推动的。但使用水力作为主要动力有种种困难。水不能随意增高，在缺乏时不能补充，有时完全枯竭，而主要的是，它完全受地方的限制。直到瓦特发明第二种蒸汽机，即所谓双向蒸汽机后，才找到了一种原动机，它消耗煤和水而自行产生动力，它的能力完全受人控制，它可以移动，同时它本身又是推动的一种手段；这种原动机是在城市使用的，不像水车那样是在农村使用的，它可以使生产集中在城市，不像水车那样使生产分散在农村，它在工艺上的应用是普遍的，在地址选择上不太受地点条件的限制。瓦特的伟大天才表现在1784年4月他所取得的专利的说明书中，他没有把自己的蒸汽机说成是一种用于特殊目的的发明，而把它说成是大工业普遍应用的发动机。他在说明书中指出的用途，有一些（例如蒸汽锤）过了半个多世纪以后才被采用。但是他当时曾怀疑，蒸汽机能否应用到航海上。1851年，他的后继者，博耳顿—瓦特公司，在伦敦工业展览会上展出了远洋轮船用的最大的蒸汽机。
只是在工具由人的机体的工具变为机械装置即工具机的工具以后，发动机才取得了独立的、完全摆脱人力限制的形式。于是，我们以上所考察的单个的工具机，就降为机器生产的一个简单要素了。现在，一台发动机可以同时推动许多工作机。随着同时被推动的工作机数量的增加，发动机也在增大，传动机构也跟着扩展成为一个庞大的装置。
现在，必须把许多同种机器的协作和机器体系这两件事区别开来。(www.xing528.com)
在前一场合，整个制品是由同一台工作机完成的。工作机完成各种不同的操作，这些操作原来是由一个手工业者用自己的工具（例如织布业者用自己的织布机）来完成的，或者是由若干手工业者独立地或作为一个手工工场的成员用各种工具顺次来完成的。例如，在现代的信封手工工场中，一个工人用折纸刀折纸，另一个工人涂胶水，第三个工人折边，预备印封面，第四个工人把封面印好，等等。每个信封，每经过一道局部操作，就要转一次手。一台信封制造机一下子完成所有这些操作，而且每小时制成3000多个信封。1862年伦敦工业展览会上展出的一台美国纸袋制造机，可以切纸、涂胶水、折纸，每分钟生产300个纸袋。在工场手工业中分成几种操作顺次进行的整个过程，现在由一台由各种工具结合而成的工作机来完成。不管这种工作机只是比较复杂的手工工具的机械复制品，还是由工场手工业专门化了的各种简单工具的结合，在工厂内，即在以机器生产为基础的工场内，总有简单协作重新出现，这种协作首先表现为同种并同时共同发生作用的工作机在空间上的集结（这里撇开工人不说）。例如，许多机械织机集结在同一厂房内便组成织布工厂，许多缝纫机集结在同一厂房内便组成缝纫厂。但这里存在着技术上的统一，因为这许多同种的工作机，都是同时并同等地从共同的原动机的心脏跳动中得到推动，这是通过传动机构传送来的，而传动机构对这些工作机来说也有一部分是共同的，因为它不过是分出一些特殊的分支同每个工具机相连结。正像许多工具只组成一个工作机的器官一样，许多工作机现在只组成同一个发动机构的同样的器官。
但是，只有在劳动对象顺次通过一系列互相连结的不同的阶段过程，而这些过程是由一系列各不相同而又互为补充的工具机来完成的地方，真正的机器体系才代替了各个独立的机器。在这里，工场手工业所特有的以分工为基础的协作又出现了，但这种协作现在表现为各个局部工作机的结合。各种局部工人的专门工具，例如毛纺织手工工场中的弹毛工、梳毛工、起毛工、纺毛工等等所使用的工具，现在转化为各种专门化的工作机的工具，而每台工作机又在结合的工具机构的体系中成为一个特殊的器官，执行一种特殊的职能。在最先采用机器体系的部门中，工场手工业本身大体上为机器体系对生产过程的划分和组织提供了一个自然基础。但在工场手工业生产和机器生产之间一开始就存在着本质的区别。在工场手工业中，单个的或成组的工人，必须用自己的手工工具来完成每一个特殊的局部过程。如果说工人会适应这个过程，那么这个过程也就事先适应了工人。在机器生产中，这个主观的分工原则消失了。在这里，整个过程是客观地按其本身的性质分解为各个组成阶段，每个局部过程如何完成和各个局部过程如何结合的问题，由力学、化学等等在技术上的应用来解决，当然，在这里也像以前一样，理论的方案需要通过实际经验的大量积累才臻于完善。每一台局部机器依次把原料供给下一台，由于所有局部机器都同时动作，产品就不断地处于自己形成过程的各个阶段，不断地从一个生产阶段转到另一个生产阶段。在工场手工业中，局部工人的直接协作，在各个特殊工人小组之间造成一定的比例数，同样，在有组织的机器体系中，各局部机器之间不断地交接工作，也在各局部机器的数目、规模和速度之间造成一定的比例。结合工作机现在成了各种单个工作机和各组工作机的有组织的体系。结合工作机所完成的整个过程越是连续不断，即原料从整个过程的最初阶段转到最后阶段的中断越少，从而，原料越是不靠人的手而靠机构本身从一个生产阶段传送到另一个生产阶段，结合工作机就越完善。如果说，在工场手工业中，各特殊过程的分离是一个由分工本身得出的原则，那么相反，在发达的工厂中，起支配作用的是各特殊过程的连续性。
一个机器体系，无论是像织布业那样，以同种工作机的单纯协作为基础，还是像纺纱业那样，以不同种工作机的结合为基础，只要它由一个自动的原动机来推动，它本身就形成一个大自动机。
整个体系可以由例如蒸汽机来推动，虽然个别工具机在某些动作上还需要工人，例如在采用自动走锭精纺机以前，走锭精纺机就需要工人发动，而精纺到现在都还是这样；或者，机器的某些部分必须像工具一样，要由工人操纵才能进行工作，例如在机器制造上，在转动刀架还未变成自动装置以前就是这样。当工作机不需要人的帮助就能完成加工原料所必需的一切运动，而只需要人从旁照料时，我们就有了自动的机器体系，不过，这个机器体系在细节方面还可以不断地改进。例如，断纱时使纺纱机自动停车的装置，梭中纬纱用完时使改良蒸汽织机立即停车的自动开关，都完全是现代的发明。现代造纸工厂可以说是生产的连续性和应用自动原理的范例。在纸张的生产上，我们可以详细而有益地研究以不同生产资料为基础的不同生产方式之间的区别，以及社会生产关系同这些生产方式之间的联系，因为德国旧造纸业为我们提供了这一部门的手工业生产的典型，十七世纪荷兰和十八世纪法国提供了真正工场手工业的典型，而现代英国提供了自动生产的典型，此外在中国和印度，直到现在还存在着这种工业的两种不同的古亚细亚的形式。
通过传动机由一个中央自动机推动的工作机的有组织的体系，是机器生产的最发达的形态。在这里，代替单个机器的是一个庞大的机械怪物，它的躯体充满了整座整座的厂房，它的魔力先是由它的庞大肢体庄重而有节奏的运动掩盖着，然后在它的无数真正工作器官的疯狂的旋转中迸发出来。
在专门制造蒸汽机、走锭精纺机等等的工人出现以前，走锭精纺机、蒸汽机等等就已经出现了，这正像在裁缝出现以前人就已经穿上了衣服一样。但是，沃康松、阿克莱、瓦特等人的发明之所以能够实现，只是因为这些发明家找到了相当数量的、在工场手工业时期就已准备好了的熟练的机械工人。这些工人中，一部分是各种职业的独立的手工业者，一部分是联合在像前面所说的分工非常严格的手工工场内的。随着发明的增多和对新发明的机器的需求的增加，一方面机器制造业日益分为多种多样的独立部门，另一方面制造机器的工场手工业内的分工也日益发展。这样，在这里，在工场手工业中，我们看到了大工业的直接的技术基础。工场手工业生产了机器，而大工业借助于机器，在它首先占领的那些生产领域排除了手工业生产和工场手工业生产。因此，机器生产是在与它不相适应的物质基础上自然兴起的。机器生产发展到一定程度，就必定推翻这个最初是现成地遇到的、后来又在其旧形式中进一步发展了的基础，建立起与它自身的生产方式相适应的新基础。正像在单个机器还要由人来推动时，它始终是一种小机器一样，正像在蒸汽机还没有代替现成的动力——牲畜、风以至水以前，机器体系不可能自由发展一样，当大工业特有的生产资料即机器本身，还要依靠个人的力量和个人的技巧才能存在时，也就是说，还取决于手工工场内的局部工人和手工工场外的手工业者用来操纵他们的小工具的那种发达的肌肉、敏锐的视力和灵巧的手时，大工业也就得不到充分的发展。所以，且不说这样生产出的机器很昂贵，——这种情况作为自觉的动机支配着资本，——已经使用机器的工业部门的扩大，以及机器向新的生产部门的渗入，完全取决于这样一类工人增加的情况，这类工人由于他们的职业带有半艺术性，只能逐渐地增加而不能飞跃地增加。但是，大工业发展到一定阶段，也在技术上同自己的手工业以及工场手工业基础发生冲突。发动机、传动机构和工具机的规模日益扩大；随着工具机摆脱掉最初曾支配它的构造的手工业型式而获得仅由其力学任务决定的自由形式，工具机的各个组成部分日益复杂、多样并具有日益严格的规则性；自动体系日益发展；难于加工的材料日益不可避免地被应用，例如以铁代替木材；——所有这些都是自然发生的问题，要解决这些问题到处都碰到人身的限制。这些限制甚至工场手工业中的结合工人也只能在一定程度上突破，而不能从根本上突破。例如，像现代印刷机、现代蒸汽织机和现代梳棉机这样的机品，就不是工场手工业所能制造的。
一个工业部门生产方式的变革，必定引起其他部门生产方式的变革。这首先是指那些因社会分工而孤立起来以致各自生产独立的商品、但又作为总过程的阶段而紧密联系在一起的工业部门。
因此，有了机器纺纱，就必须有机器织布，而这二者又使漂白业、印花业和染色业必须进行力学和化学革命。同样，另一方面，棉纺业的革命又引起分离棉花纤维和棉籽的轧棉机的发明，由于这一发明，棉花生产才有可能按目前所需要的巨大规模进行。
但是，工农业生产方式的革命，尤其使社会生产过程的一般条件即交通运输工具的革命成为必要。正像以具有家庭副业的小农业和城市手工业为“枢纽”（我借用傅立叶的用语）的社会所拥有的交通运输工具，完全不能再满足拥有扩大的社会分工、集中的劳动资料和工人以及殖民地市场的工场手工业时期的生产需要，因而事实上已经发生了变革一样，工场手工业时期遗留下来的交通运输工具，很快又成为具有狂热的生产速度和巨大的生产规模、经常把大量资本和工人由一个生产领域投入另一个生产领域并具有新建立的世界市场联系的大工业所不能忍受的桎梏。因此，撇开已经完全发生变革的帆船制造业不说，交通运输业是逐渐地靠内河轮船、铁路、远洋轮船和电报的体系而适应了大工业的生产方式。但是，现在锻冶、锻接、切削、穿凿和铸造巨量的铁，又需要有庞大的机器，制造这样的机器是工场手工业的机器制造业所不能胜任的。
因此，大工业必须掌握它特有的生产资料，即机器本身，必须用机起来生产机器。这样，大工业才建立起与自己相适应的技术基础，才得以自立。随着十九世纪最初几十年机器生产的发展，机器实际上逐渐掌握了工具机的制造。但只是到了最近几十年，由于大规模的铁路建设和远洋航运事业的发展，用来制造原动机的庞大机器才产生出来。
用机器制造机器的最重要的生产条件，是要有能充分供给力量同时又完全受人控制的发动机。蒸汽机已经是这样的机器。但是，机器部件所必需的精确的几何形状，如直线、平面、圆、圆柱形、圆锥形和球形，也同时要用机起来生产。在十九世纪最初十年，亨利·莫兹利发明了转动刀架，解决了这个问题。这种刀架不久就改为自动式，经改装后从它最初被使用的旋床上移到其他制造机器的机器上。这种机械装置所代替的不是某种特殊工具，而是人的手本身。以往必须用手把切削工具等等的刃对准或加在劳动材料（如铁）上面，才能制造出一定的形状。现在有了这种装置，就能制造出机器部件的几何形状，而且“轻易、精确和迅速的程度是任何最熟练工人的富有经验的手都无法做到的”。
如果我们考察一下机器制造业所采用的机器中构成真正工具机的部分，那么，手工业工具就再现出来了，不过规模十分庞大。
例如，钻床的工作机，是一个由蒸汽机推动的庞大钻头，没有这种钻头就不可能生产出大蒸汽机和水压机的圆筒。机械旋床是普通脚踏旋床的巨型翻版；刨床是一个铁木匠，它加工铁所用的工具就是木匠加工木材的那些工具；伦敦造船厂切割胶合板的工具是一把巨大的剃刀；剪裁机的工具是一把大得惊人的剪刀，它剪铁就像裁缝剪布一样；蒸汽锤靠普通的锤头工作，但这种锤头重得连托尔也举不起来。例如，奈斯密斯发明的这些蒸汽锤中，有一种重6吨多，从7呎的高度垂直落在36吨重的铁砧上。它能轻而易举地把一块花岗石打得粉碎，也能轻轻地一下一下地把钉子钉进柔软的木头里去。
劳动资料取得机器这种物质存在方式，要求以自然力来代替人力，以自觉应用自然科学来代替从经验中得出的成规。在工场手工业中，社会劳动过程的组织纯粹是主观的，是局部工人的结合；在机器体系中，大工业具有完全客观的生产机体，这个机体作为现成的物质生产条件出现在工人面前。在简单协作中，甚至在因分工而专业化的协作中，社会化的工人排挤单个的工人还多少是偶然的现象。而机器，除了下面要谈的少数例外，则只有通过直接社会化的或共同的劳动才发生作用。因此，劳动过程的协作性质，现在成了由劳动资料本身的性质所决定的技术上的必要了。
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