考工记

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《考工记》书影(明嘉靖六年刻本)

  《考工记》汉语拼音kǎo gōng jì英语:Artificers Record),中国和世界上现存最早的科学技术文献。是一部记录当时齐国政府制定的关于指导、监督、考核官方手工业、工匠及奴隶生产工作制度,具有“齐国官书”性质的手工业技术与工艺典籍,经齐国人之手完成。约成书于春秋末、战国初。

  据传西汉时《周礼》缺《冬官》篇,以此补入,而流传至今,故又名《周礼·考工记》。全文7000余字。记述木工、金工、皮革工、染色工、玉工、陶工6类30个工种的设计规范和制造工艺,其中6个工种仅存名称而无内容。记述的技术内容包括车辆、兵器、乐器、玉器、陶器和皮革的制作、练丝、染色、建筑、水利工程等项目。不但记述各种手工生产设计要求、制作工艺,还力图阐明其中的科学原理,介绍不少数学、力学、声学、建筑、冶金等知识和经验,历代受到人们的重视。对它的研究已从经学、小学转入到考古学、科学史、技术史的角度,重要著述有宋代王安石的《考工记解》,明代徐光启的《考工记解》,清代戴震的《考工记图》、程瑶田的《考工创物小记》等。

  《考工记》比较详细真实地记述了齐国手工业生产内部的分工、主要产品的设计制造标准,以及产品的检验等情况。齐国的手工业包括30项专门的生产部门,“攻木之工七,攻金之工六,攻皮之工五,设色之工五,刮磨之工五,搏埴之工二。”就是说,木工、金属工、皮革工、上色工、刮磨工、陶工等大部门又分若干的小部门,若干的小部门又各有其特定的名称和范围。如“攻木之工”,专门负责与“木”有关的车辆、弓箭、农具及生活用品等,它包括轮人、舆人、弓人、庐人、匠人、车人、梓(zi)人等七个小部门。轮人专造车轮和车盖,舆人专门制造车厢;弓人主造弯弓兵器;庐人主制兵器的把柄;匠人主管营造宫室台榭及农具的制造;车人主管车辆的制造,也管制造农具;梓人主造木质饮食用具和乐器的座架之类。木工的分工如此细密,其他如金属工、皮革工等也是如此。《考工记》还对每项分工所负责制造的器物的总体技术要求、标准尺寸等都作了记述。比如,车辆的制造,需要多种部门的协作,《考工记》从车的规格要求、材料选用、每个零部件的制造工艺,到成品车的检验与使用,皆记述详细。这种官府手工业生产专门化、内部分工越来越细密的倾向,是齐国手工业发展的必然结果。

  《考工记》的学术价值:

  一、该书概括地提出了制造精工产品的四大要素,即“天有时,地有气,材有美,工有巧,合此四者然后为良。”注重“天时”,指天时气候的变化会影响到产品的质量,制作器物时,必须按其特点和要求选择最佳季节的气候动工;注重“地气”,指利用某些地方出产的上乘材料,制作上等的产品;注重“美材”,指“美材”须符合器物的功能和技术要求;注重工巧,指提高器物制作的标准质量。

  二、总结出一套合理的设计系统。设计要抓住关键部位。同一种器物应有不同的设计规格。注意设计过程中各部件的配比关系。

  三、记述了一些具体的制作工艺过程。如套色染色法工序过程是:把准备染色的丝麻毛纱或织物分几次先后浸入溶有一种或多种不同彩色染料的容器内,从而得到某一颜色的不同深度的近似色或多种颜色。所谓“三入为纁,五入为緅,七入为缁”,指的就是这种浸染法。

  四、记述了各种制作工艺技术,积累了大量的科技资料。比如:冶炼青铜的六种铜锡配比方“六齐”之法。大刃、削、矢、杀这一类兵器要有较高的硬度,含锡量应较高。斧、斤、戈、戟之类需要有一定韧性,含锡量应低一点。

  五、对器物制作规定有严格的检验制度或标准,体现出很强的质量管理意识。比如,以车轮的成品检验来作分析:车轮是古代木车的核心部件,质量的好坏至关重要,检验要求严格,车轮质量要经表观和定量两类检验。表观检验是凭借工匠的视觉感官从外表对车轮进行评判,检验时有一个从整体到部分、由远及近的顺序、步骤。先检查车轮整体:远处观察、轮圈转动应均致地触地;近处观察,轮子着地面积应很微小。再检查车轮各部分:对轮辐,远处看轮辐应像手臂那样由粗渐细;内外观察,轮辐应光滑匀称。对轮毂,远处观察,轮毂应匀整光洁;近处观察,裹革处应隐起棱角。经这般程序的表观检验,可想知车轮的做工是如何精细。定量检验是借助某些自然物组成的技术手段对车轮进行检测,具体有六大步骤:即分为用圆规检验轮是否圆正;用正轮之器检验轮两侧平面是否平整;用悬垂线检验上下辐条是否对直;用水检验轮的质量分布是否均匀;用黍来检验两毂中轴与毂孔壁的间隙是否相同;用天平衡量轮的重量是否相等。步骤之细,检验之严,令人赞叹称绝。

  《考工记》蕴含着丰富的科技思想,这些思想既有来自工匠长期实践经验的总结,也有先秦哲学、数学、物理、化学等观念对手工业技术的深刻影响。

  一、“和合”思想。“和合”代表着不同质的要素联系构成的整体系统。“和合”的科技思想,不仅体现于制作器物的精良上,也体现在器物有效配合的要求上,如论述车与驾马的配合,就是说辀要弯曲适度而无断纹,顺木理而无裂纹,配合人马进退自如,一天到晚驰骋不怠,左边的骖马不会感到疲倦。既使行了数千里路,马不会伤蹄怯行。御者一年到头驾车驰驱,也不会磨破衣裳。这就是辀的曲直调合。在这里强调的就是通过“和合”的方法和手段,以达到“和合”的境界和最佳效果。

  二、模数设计思想。“模数”是指两个变量成比例关系的比例常数,它含有某种度量标准的意义。以制车为例,《考工记》所记是以轮崇(即轮直径)为基数展开来规定其他各部尺寸的。轮由牙围、毂、辐三部分组成,而这几部分的尺寸均由轮崇为基数来确定。“舆人为车。轮崇、车广、衡长、叁如一,谓之叁称”即是:轮径=车箱宽=衡长。

  三、优化设计思想。《考工记》中不少的器物制作,已反映出有明确的优化设计思想。例如,春秋时期,作战惯用戈、戟、矛等兵器。“考工记”在制定这类兵器尺寸时充分考虑到与人身长的关系。

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