Blockdit Logo (Mobile)
INVENTLY ประวัติศาสตร์ของสิ่งประดิษฐ์
•
19 เม.ย. 2023 เวลา 21:58 • ประวัติศาสตร์
พิพิธภัณฑ์อนุสรณ์อุตสาหกรรมและเทคโนโลยีโตโยต้า

โตคิมุเน กาอุน ภิกษุนักประดิษฐ์แห่งยุคเมจิ ผู้สร้างเครื่องปั่นด้ายสไตล์ญี่ปุ่น

การปฏิวัติอุตสาหกรรมญี่ปุ่นในต้นยุคเมจินั้น ยังต้องพึ่งพาเครื่องจักรทันสมัยที่นำเข้าจากชาติตะวันตกเป็นส่วนใหญ่ แต่เครื่องปั่นด้ายของอดีตพระภิกษุผู้หนึ่งเป็นข้อยกเว้น สิ่งประดิษฐ์แหวกแนวอันเป็นภูมิปัญญาของชาวญี่ปุ่นเองนี้ ได้จุดประกายการเริ่มต้นของระบบสิทธิบัตรในญี่ปุ่น และมีส่วนสำคัญในการเปลี่ยนแปลงแบบก้าวกระโดด จากสังคมเกษตรกรรม ไปสู่ศูนย์กลางความก้าวหน้าทางเครื่องจักรกล รวมทั้งการเป็นผู้นำในอุตสาหกรรมสิ่งทอของญี่ปุ่น มาจนทุกวันนี้
โตคิมุเน กาอุน (1842-1900)
โตคิมุเน หรือ ทัจจิ กาอุน (臥雲辰致) เกิดสมัยเอโด ในครอบครัวโยโกยามา ที่เคยร่ำรวยมาก่อน ในหมู่บ้านซึ่งตั้งอยู่ไม่ไกลจากปราสาทอีกาแห่งมัตสึโมโต บริเวณจังหวัดนากาโน ในปัจจุบัน ตอนเด็กเดิมชื่อว่า เอยา นอกจากทำนาแล้ว ทางบ้านยังทอถุงเท้าขาย จึงใกล้ชิดกับกระบวนการสิ่งทอเป็นอย่างดี
เอยาหรือต่อมาคือทัจจิ ไม่ค่อยลงรอยกับครอบครัวเท่าใดนัก และไม่ได้เป็นบุตรคนโตที่จะสืบทอดกิจการ แม้ว่าจะชอบประดิษฐ์คิดค้นสร้างเครื่องทุ่นแรงต่างๆ แต่ไม่ค่อยได้รับการยอมรับ นำไปใช้งาน
ปราสาทมัตสึโมโต (https://www.experiencejapantravel.com)
เมื่ออายุ 20 ปีได้ออกบวช ที่วัดพุทธอันราคุจิ และเปลี่ยนสมณนามเป็นชิเอะ อีก 6 ปีต่อมา ภิกษุชิเอะได้รับมอบหมายให้เป็นเจ้าอาวาสดูแลวัดโคโฮอิน ที่ตั้งขึ้นใหม่ บนเขากาอุนซัน แต่เป็นอยู่ได้ไม่นาน
ประวัติศาสตร์หน้าใหม่
ขณะนั้นเป็นช่วงสงครามกลางเมืองญี่ปุ่น ที่สิ้นสุดด้วยการโค่นล้มระบอบโชกุน เมื่อเข้าสู่ยุคการฟื้นฟูเมจิ ในปี 1868 แคว้นมัตสึโมโตอันเป็นฐานกำลังของฝ่ายโชกุนอำนาจเก่า ตกเป็นเป้าของการกวาดล้างศักดินาให้สิ้นซาก แม้แต่ปราสาทอีกาก็เกือบถูกรื้อทิ้ง วัดพุทธถูกมองว่าเป็นองคาพยพของระบอบเก่า จึงตกเป็นเป้าเล่นงานจากฝ่ายชาตินิยม ที่ต้องการแยกพุทธศาสนาที่มาจากต่างชาติ ออกจากลัทธิชินโต
การปลดระฆังวัดมาหลอม ช่วงกำจัดพุทธออกจากชินโต (ภาพของ นากาเน ทานากะ)
มีการปิดวัดพุทธไปสี่หมื่นกว่าแห่งทั่วเกาะญี่ปุ่น บ้านเกิดของพระชิเอะเองโดนหนักที่สุด ไดเมียวคนสุดท้ายแห่งมัตสึโมโตที่ย้ายค่ายมาเข้าฝ่ายจักรพรรดิตอนปลายสงคราม ต้องการเอาตัวรอด จึงทำทุกอย่างจนเกินเลย
วัดแถบนากาโนทั้งหมดถ้าไม่เปลี่ยนเป็นศาลเจ้าชินโต ก็ต้องเลิกร้างไป รวมทั้งวัดโคโฮอินด้วย สมภารชิเอะจำต้องออกจากวัดไปเป็นฆราวาสตามเดิม แต่ท่านสมภารที่ต้องสึกโดยไม่ตั้งใจยังอาลัย ไม่ขอกลับไปใช้ชื่อเดิม ตั้งชื่อตัวเองเสียใหม่ตามชื่อภูเขาที่ตั้งวัดว่า โตคิมุเน กาอุน คนรู้จักกันเรียกว่า ทัจจิ
การกลับมาสู่ชีวิตทางโลกไม่ทันได้เตรียมอาชีพอะไรไว้รองรับ ธุรกิจถุงเท้าของครอบครัวก็เลิกทำไปแล้ว ตั้งแต่สินค้านำเข้าจากการเปิดประเทศเข้ามาแย่งตลาด เหลือเพียงที่นาผืนเล็กๆให้ ทัจจิ กาอุน วัยย่าง 30 ไว้ทำกินพอยังชีพ
การปั่นด้ายและการทอผ้าแบบโบราณของญี่ปุ่น
การเปิดประเทศของญี่ปุ่นในสิบปีแรก สอดคล้องกันพอดีกับกระแสสูงของการปฏิวัติอุตสาหกรรมในยุโรปและอเมริกา สินค้าที่ผลิตในปริมาณมากราคาถูกกับตลาดเกิดใหม่มาพบกัน ของนอกที่ชาวญี่ปุ่นไม่เคยเข้าถึงมาก่อนในสมัยศักดินาไหลทะลักเข้าญี่ปุ่นราวเขื่อนแตก
มูลค่าของสินค้าที่ญี่ปุ่นนำเข้าจากต่างประเทศกว่าหนึ่งในสาม คือผ้าฝ้าย เพราะเป็นของใช้จำเป็น รัฐบาลชาตินิยมจึงมีนโยบายเร่งด่วนในการส่งเสริมอุตสาหกรรมสิ่งทอเพื่อให้พึ่งตัวเองได้
โรงงานปั่นฝ้ายอุตสาหกรรมแห่งที่สอง ที่โอซากา 1870
โรงปั่นด้ายและโรงทอที่ใช้เครื่องจักรนำเข้าเริ่มเปิดดำเนินการ มีมาตรการให้สินเชื่อเงื่อนไขพิเศษแก่อุตสาหกรรมสิ่งทอ โรงงานผ้าฝ้ายแห่งแรกเปิดขึ้นที่คาโกชิมา ในปี 1867 โดยนำเครื่องจักรมาจากอังกฤษทั้งหมด แม้กระนั้น อุตสาหกรรมในญี่ปุ่นส่วนใหญ่ ยังสะสมเงินทุนและทักษะของแรงงานไม่เพียงพอ สำหรับเครื่องจักรราคาแพงจากตะวันตก จึงผลิตสิ่งทอทดแทนการนำเข้าได้เพียงเล็กน้อย
สิ่งที่กาอุนเล็งเห็นปัญหาและโอกาส คือ อุตสาหกรรมผ้าฝ้ายในญี่ปุ่นขณะนั้น ส่วนใหญ่เป็น SME ทำกันในครัวเรือน และใช้กรรมวิธีการผลิตด้วยมือที่ล้าหลัง ไม่อาจตอบสนองต่อตลาดได้ทัน กลุ่มนี้ยังไงก็ไม่เปลี่ยนไปเป็นโรงงานขนาดใหญ่แน่ แต่จะต้องปรับปรุงการผลิตด้วยเครื่องจักรขนาดเล็กที่ใช้เงินลงทุนไม่มากในทุกขั้นตอน โดยเฉพาะส่วนต้นน้ำคือ การปั่นด้าย
ยูคิจิ ฟุคุซาวา (1835-1901) ผู้นำการปฏิรูปยุคเมจิ
กาอุน ได้อ่านหนังสือขายดีของ ยูคิจิ ฟุคุซาวา พิมพ์ในปี 1869 ที่บรรยายวิทยาการต่างๆของโลกตะวันตก เช่นการคิดค้นเครื่องปั่นด้ายและระบบสิทธิบัตร และหนังสือประวัตินักประดิษฐ์อังกฤษ “Self-Help” ของซามวล สไมล์ แปลโดย มาซานาโอ นากามุระ ที่ขายได้กว่าหนึ่งล้านเล่มในญี่ปุ่น รวมทั้งหนังสือวิศวกรรมต่างๆจากตะวันตกที่แปลขายกันอย่างแพร่หลาย ประกอบกับพื้นฐานอุตสาหกรรมสิ่งทอที่มีมาแต่เล็ก เขาจึงได้เริ่มโปรเจคเครื่องปั่นด้ายขึ้นในปี 1873
ซามวล สไมล์ ผู้เขียน Self-Help เบสต์เซลเลอร์ปี 1859 “บุคคลมีภาระกิจต้องให้การศึกษาแก่ตนเอง”
ปุยฝ้ายที่ถูกหีบแยกเมล็ดออกแล้ว (โยริโกะ) ก่อนจะนำไปทอเป็นผืนผ้าได้ ต้องถูกนำมาปั่นเพื่อรีดให้เป็นด้ายเส้นบางๆและบิดเป็นเกลียว เพื่อให้เส้นใยฝ้ายเกาะเกี่ยวกันด้วยแรงเสียดทาน เส้นด้ายที่บิดเป็นเกลียวจึงมีความแข็งแรงมากกว่าเดิม
ปุยฝ้าย (โยริโกะ) ก่อนนำไปปั่นเป็นเส้นด้าย
การปั่นฝ้ายให้เป็นเส้นด้าย ในญี่ปุ่นเวลานั้นยังเป็นแบบดั้งเดิมที่ใช้กันมายาวนาน คือใช้ล้อปั่นด้าย ซึ่งมีที่มาจากอาหรับ, อินเดียและจีน เหมือนกับ “หลา” ที่ใช้ในท้องถิ่นภาคเหนือบ้านเรา
ล้อปั่นฝ้ายแบบดั้งเดิม หรืออิโตกุรุมา (糸車) ใช้กันมาเกือบพันปีโดยไม่เปลี่ยนแปลง
จากภาพด้านล่าง ล้อปั่นด้าย (a) ที่ใช้มือหมุน (b) จะเชื่อมต่อด้วยเชือก (e) กับกระสวยกรอด้าย (bobbin, m) ที่มีขนาดเล็กกว่า เพื่อเพิ่มความเร็วรอบของกระสวย ซึ่งจะหมุนเอาเส้นด้ายที่ดึงออกมาจากปุยฝ้ายที่หีบแล้ว ซึ่งถูกป้อนเข้าตามลูกศรที่ (g) เข้าไปพันไว้บนแกนพร้อมกับตีเกลียวไปด้วย โดยการหมุนของปีกกา (flyer, f)
โครงสร้างของหลาปั่นด้ายแบบดั้งเดิม (ที่มา https://ja.wikipedia.org/wiki/糸車)
ปีกกาอาจจะหมุนด้วยรอก (i) ที่มีความเร็วรอบต่างจากรอกของกระสวย (h) เพื่อควบคุมอัตราการบิดเป็นเกลียว ในรุ่นพื้นบ้านมากๆจะไม่มีปีกกาแต่ตีเกลียวด้วยฝีมือการป้อนของผู้ปั่นด้ายแทน ทำให้คุณภาพไม่ค่อยแน่นอนและผลิตได้ปริมาณน้อย 1 คนปั่นได้ 1 แกนด้ายเท่านั้น
เครื่องปั่นด้ายสไตล์เซน
โตคิมุเน กาอุน ได้ออกแบบเครื่องปั่นด้าย “การาโบ” ทดแทนอุปกรณ์เก่าที่ใช้กันมาหลายศตวรรษ ด้วยตัวเขาเองเพียงผู้เดียว โดยเปลี่ยนวิธีการตีเกลียวเส้นด้าย จากการหมุนเส้นด้ายด้วยปีกกาหรือด้วยมือป้อน มาเป็นการหมุนของตัวปุยฝ้าย (โยริโกะ) ที่บรรจุอยู่ในกระบอกดีบุกแทน และยังเพิ่มจำนวนแกนปั่นด้ายจากแกนเดียวเป็นหลายสิบแกนในเครื่องเดียว
กระบอกบรรจุปุยฝ้ายจะเรียงตัวเป็นสองแถวในแนวตั้ง และถูกหมุนด้วยเพลากลางร่วมที่วางในแนวนอน ซึ่งถูกออกแบบให้ขับเคลื่อนดัวยกังหันพลังน้ำจากแม่น้ำ ที่มีใช้กันอยู่แล้วในญี่ปุ่นตั้งแต่สมัยเอโด
แบบจำลองของเครื่องปั่นด้าย “การาโบ” ของกาอุน ขับด้วยกังหันน้ำ (ที่มา https://www.tcmit.org/)
คลิปการทำงานแบบจำลองของเครื่องปั่นด้ายที่กาอุนประดิษฐ์ขึ้น (เพิ่มมอเตอร์เข้าไปทีหลัง)
หลักการทำงานของเครื่องปั่นด้ายอธิบายได้ตามรูปถัดไป ปุยฝ้ายที่หีบแยกเมล็ดออกไปแล้ว จะถูกคีบใส่ไว้ในกระบอกดีบุกในแนวตั้ง ปุยฝ้ายที่ถูกต่อกับเส้นด้ายเดิมแล้วจะถูกหมุนในกระบอก เพื่อตีเกลียวพร้อมกับถูกดึงขึ้นในแนวดิ่งไปด้วย
เพลาขับในแนวนอนตัวบนทำหน้าที่หมุนแกนด้ายเพื่อดึงด้ายขึ้นไปเก็บ ส่วนเพลาขับในแนวนอนตัวล่าง (ซึ่งทดรอบให้หมุนเร็วกว่าเพลาบน) ทำหน้าที่หมุนกระบอกใส่ปุยฝ้ายเพื่อตีเกลียวไปพร้อมกัน
หลักการทำงานของเครื่องปั่นด้ายของกาอุน
หัวใจการทำงานของเครื่องปั่นด้ายนี้อยู่ที่กลไกควบคุมการหมุนกระบอกใส่ฝ้ายเพื่อตีเกลียว ซึ่งกาอุน ออกแบบไว้อย่างเรียบง่ายแต่ล้ำลึก เพลาขับตัวล่างไม่ได้เชื่อมต่อกับกระบอกใส่ฝ้ายแนวตั้งโดยตรง แต่จะขับแป้นหมุนที่อยู่ด้านล่างผ่านสายพานส่งกำลัง (ทำด้วยเชือก)
กระบอกใส่ฝ้ายจะวางอยู่บนแป้นหมุนอีกที และหมุนไปด้วยกันผ่านฟันขับ โดยมีแกนกระบอก ยื่นสอดทะลุรูตรงกลางของแป้นหมุนไปกดคานสมดุลที่อยู่ด้านล่าง ดังภาพประกอบด้านบน
ภาพหน้าตัดฝั่งซ้ายแสดงการทำงานในสภาวะ "หมุนปกติ" ที่น้ำหนักของกระบอกวางอยู่บนแป้นหมุนและคานสมดุล ฟันขับของแป้นหมุนเกี่ยวติดฟันขับของกระบอกฝ้ายด้านบนแล้วหมุนไปด้วยกัน ทำให้ฝ้ายถูกดึงเป็นเส้นและบิดเป็นเกลียวไปด้วย
คู่เพลาขับล่างของการาโบ ส่งกำลังด้วยเชือกไปหมุนกระบอกดีบุกแนวตั้งด้านข้าง (มองจากด้านในเครื่อง)
ส่วนภาพฝั่งขวาแสดงการทำงานเมื่อฝ้ายถูกบิดเป็นเกลียวมากเกินไป ทำให้แรงตึงในเส้นด้ายซึ่งดึงกระบอกขึ้นด้านบนเพิ่มขึ้น น้ำหนักที่กระบอกกดลงบนคานสมดุลลดลง ทำให้น้ำหนักถ่วงอีกด้านหนึ่งของคานสมดุลยกกระบอกฝ้ายลอยขึ้นจากแป้นหมุน ฟันขับของกระบอกกับแป้นหมุนเลยหลุดจากกัน
แป้นหมุนจึงหมุนต่อไปตัวเปล่าๆ แต่กระบอกฝ้ายไม่หมุนตามไปด้วย การตีเกลียวเฉพาะด้ายเส้นนั้นจึงหยุดไปโดยอัตโนมัติ เมื่อแรงตึงในเส้นด้ายลดลงแล้ว กระบอกจะกดลงบนคานสมดุลและแป้นหมุนตามเดิม ฟันขับกลับไปขบกันและเริ่มหมุนตีเกลียวใหม่
ขนาดของเส้นด้าย (อัตราการตีเกลียว) สามารถปรับได้โดยง่ายด้วยการเลื่อนขยับตำแหน่งจุดค้ำ (fulcrum, pivot) ของคานสมดุล หรือเปลี่ยนปริมาณทรายในถุงน้ำหนักถ่วง
ส่วนประกอบของเครื่องปั่นด้ายการาโบ แสดงเพลาขับล่าง (มองจากภายนอก) ในรูปจะเห็นกระบอกดีบุกวางอยู่บนแป้นหมุนที่มีรูตรงกลาง
เครื่องปั่นด้ายการาโบ จึงมีการควบคุมเกลียวด้าย ด้วยการป้อนกลับทางกล (feedback control) นับเป็นการออกแบบที่ล้ำยุคมาก อย่างไรก็ตามการหมุนๆหยุดๆของกระบอกฝ้ายก็ยังไม่นิ่มนวล ทำให้คุณภาพด้ายไม่สม่ำเสมอเท่ากับเครื่องจักรของตะวันตก แต่ก็มีความแน่นอนและเพิ่มผลผลิตได้มากกว่าการปั่นด้วยมือแบบเดิมหลายสิบเท่า
กลไกควบคุมการตีเกลียวเส้นฝ้ายของการาโบ (https://www.naro.affrc.go.jp/archive/nias/silkwave/hiroba/FYI/garabou/garabou.htm)
เครื่องปั่นด้ายของกาอุน เป็นที่รู้จักในภาษาญี่ปุ่นว่า การาโบ (ガラ紡) ตามเสียงการหมุน “การา-การา” นั่นเอง
เมื่อรัฐบาลยุคเมจิมีแผนส่งเสริมชาวญี่ปุ่นให้เปลี่ยนการผลิตเป็นอุตสาหกรรม เจ้าหน้าที่รัฐบาลได้ติดต่อมาหากาอุนเอง เพราะเป็นอดีตพระเจ้าอาวาส แต่ไม่หัวโบราณ สนใจวิทยาการโลกตะวันตก ตรงตามสเปคของยุคปฏิรูปเมจิ เสนอเงินยืมปลอดดอกเบี้ยให้กาอุนนำมาปรับปรุงเครื่อง และยังช่วยส่งสิ่งประดิษฐ์ของกาอุน เป็นตัวแทนจังหวัดชินชิว (ปัจจุบันคือนากาโน) เข้าร่วมนิทรรศการอุตสาหกรรมครั้งแรกของญี่ปุ่น
งานแสดงอุตสาหกรรมแห่งชาติครั้งแรก ปี 1877 (ผลงานภาพพิมพ์โดย เคียวไซ คาวานาเบ)
งานแสดงอุตสาหกรรมแห่งชาติครั้งแรกของญี่ปุ่น จัดขึ้นเป็นเวลา 3 เดือนครึ่งในปี 1877 ที่สวนอุเอโนะ ในกรุงโตเกียว (ขณะนั้นญี่ปุ่นยังมีศึกเซนันรบกันอยู่ที่เกาะคิวชิว) มีผู้เข้าชมงานเกือบห้าแสนคน จัดแสดงสิ่งประดิษฐ์ราว 8 หมื่นชิ้น เครื่องปั่นด้ายการาโบของกาอุน ซึ่งมีแกนปั่นด้าย 28 แกน โครงทำด้วยไม้และหมุนด้วยมือเพียงคนเดียว ได้รับรางวัลชนะเลิศจากการประกวดสิ่งประดิษฐ์ในงานนี้
ที่ปรึกษาชาวเยอรมันของรัฐบาลญี่ปุ่น และกรรมการตัดสิน ชื่นชมกาอุนอย่างมาก ว่าเป็นการออกแบบที่มีความริเริ่มแปลกใหม่ไม่เหมือนใคร ทั้งที่เป็นอดีตพระภิกษุไม่ได้มีการศึกษาหรือประสบการณ์ทางอุตสาหกรรม การออกแบบเครื่องจักรของกาอุน ที่ใช้ชิ้นส่วนน้อยชิ้นแต่ทำงานได้ครบถ้วน ยังเป็นดั่งศิลปะเซนแบบญี่ปุ่นโดยแท้ ไม่ได้ดัดแปลงมาจากตัวอย่างเครื่องจักรของต่างประเทศ
แผนภาพของเครื่องการาโบ จากงานแสดงปี 1877 กรอบสีแดงคือชื่อผู้ประดิษฐ์ “กาอุน โตคิมุเน”
หากดูรูปร่างภายนอกของการาโบ ที่มีกระบอกแนวตั้งเรียงรายทำหน้าที่หมุนปั่นด้าย อาจจะเข้าใจไปว่านำมาจากเครื่องปั่นด้าย “water frame” ที่ ริชาร์ด อาร์คไรท์ คิดขึ้น ราวหนึ่งร้อยปีก่อนหน้ากาอุน ซึ่งเขาได้อ่านพบในหนังสือด้วย
แต่วิธีทำงานตรงกันข้าม คือเครื่องปั่นด้ายพลังน้ำของอาร์คไรท์นั้น นำเส้นด้ายที่รีดเป็นเส้นอยู่ก่อนแล้วจากขั้นตอนอื่น มาบิดเป็นเกลียวอย่างเดียว แถวของชิ้นส่วนแนวตั้งที่หมุนอยู่ด้านล่างคือแกนเก็บด้ายที่กรอแล้วด้วยปีกกา และเป็นการดึงเส้นด้ายจากบนลงล่าง
“water frame” ของ ริชาร์ด อาร์คไรท์ ค.ศ. 1769
ส่วนเครื่องการาโบของกาอุนนั้น ทำการดึงด้ายที่ปั่นโดยตรงจากปุยฝ้ายในกระบอกหมุน จากด้านล่างขึ้นไปเก็บด้านบน แม้จะดูคล้ายกันแต่ทำงานไม่เหมือนกัน เครื่องการาโบจะทำขั้นตอนรีดปุย ตีเกลียว และกรอด้ายเก็บ ในเครื่องเดียวทำให้กระทัดรัด โอกาสด้ายขาดน้อยกว่าเพราะขั้นตอนน้อย เหมาะกับอุตสาหกรรมในครัวเรือนขนาดเล็ก
ขณะที่เครื่องปั่นด้ายจากตะวันตก ไม่ว่าจะเป็น water frame หรือ spinning jenny เป็นส่วนประกอบหนึ่งในกระบวนการผลิตฝ้ายในอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ ที่เน้นการผลิตด้ายเส้นบางคุณภาพสูง
สิ่งอื่นที่น่าสงสัยว่าเป็นแรงบันดาลใจการออกแบบการาโบของกาอุน อาจมาจากวัตถุใกล้ตัวก็เป็นได้ นั่นก็คือ “วงล้อสวดมนต์” หรือ มณีกุรุมา (摩尼車) หน้าวัดหลายแห่งในญี่ปุ่น ซึ่งได้รับอิทธิพลมาจากวัดพุทธมหายานในทิเบต สมภารกาอุน บวชเป็นพระอยู่เกือบสิบปี ต้องรู้จักดีแน่นอน ดูทรงแล้วคล้ายกันมากกับกระบอกหมุนใส่ฝ้ายในเครื่องการาโบของเขา
“มณีกุรุมา” ที่วัดโคไดจิ เกียวโต ด้านหน้าเป็นแบบอินเดีย ด้านหลังสีขาวเป็นแบบญี่ปุ่น (ที่มา https://kyoto.ganbaro.org)
ประดิษฐ์เป็นวิทยาทาน
กาอุนได้จัดตั้งบริษัทจากเงินยืมของรัฐบาล สร้างการาโบขายได้กว่า 500 เครื่อง ได้รับความนิยมมากในการผลิตด้ายเส้นหนาสำหรับทอถุงเท้า เพราะราคาถูกกว่าเครื่องจักรอุตสาหกรรม แต่เพิ่มผลผลิตขึ้นจากเดิมอย่างชัดเจน ตัวอย่างเช่น การาโบรุ่นยอดนิยม มีแกนปั่นด้าย 100 แกนใช้คนคุมเพียงคนเดียว ราคาเครื่องละ 75 เยน ขณะที่เครื่องปั่นด้ายจากอังกฤษมี 20,000 แกนแต่ราคา 224,000 เยน ราคาต่อแกนด้ายแพงกว่าการาโบถึง 10 เท่าตัว
อย่างไรก็ตาม ลูกค้าเหล่านั้นไม่ได้เป็นโรงงานปั่นด้ายทั้งหมด จำนวนมากได้ซื้อเครื่องจากกาอุนเพื่อนำมาศึกษาหาวิธีปรับปรุง และแน่นอน ผลิตสินค้าเลียนแบบออกมาขาย ความเรียบง่ายของการออกแบบที่ได้รับการยกย่องกลับเป็นผลเสียทางธุรกิจ เพราะใครก็ผลิตได้ ผู้ผลิตเหล่านั้นมีความชำนาญทางธุรกิจอยู่แล้ว จึงขายได้ดีกว่าของกาอุนเองเสียอีก
กังหันน้ำสำหรับหมุนการาโบ ที่วัดซากุระอิจิ เมืองโอกาซากิ ในจังหวัดไอจิ
ในขณะนั้นญี่ปุ่นยังไม่มีระบบการคุ้มครองทรัพย์สินทางปํญญา จึงไม่มีใครต้องจ่ายค่ารอยัลตีให้แก่กาอุน อดีตสมภารผู้คิดค้นมันขึ้นมา แม้แต่เยนเดียว มีการค้นพบว่าเขาได้ร่างหนังสือถึงจักรพรรดิเมจิเพื่อขอสิทธิบัตรผูกขาดการประดิษฐ์ของเขาไว้ด้วย แต่ญี่ปุ่นยังไม่มีกฎหมายรับรอง
แม้ว่าเครื่องปั่นด้ายการาโบได้รับความนิยมมากในกลุ่มผู้ผลิตรายย่อย ถูกนำมาใช้แทนล้อแบบปั่นด้วยมือเกือบทั้งหมด โดยมีทั้งการใช้กังหันน้ำหมุนเพลา หรือนำเครื่องลงไปในเรือนับร้อยลำที่ติดกังหันลอยในแม่น้ำ
แต่กาอุนไม่ถนัดการจัดการและไม่สามารถแข่งขันทางการค้าได้ บริษัทของกาอุนปิดกิจการลงในปี 1880 ยังดีที่เขาได้ภรรยามีฐานะที่พอช่วยได้
เรื่องราวของกาอุน ทำให้สาธารณชนรู้สึกเห็นใจในชะตากรรม ของอดีตสมภารนักประดิษฐ์อันดับหนึ่ง แต่กลับไม่ได้อะไรตอบแทน ผู้มีการศึกษาจำนวนมาก ที่ได้ไปเห็นระบบสิทธิบัตรที่ส่งเสริมนักประดิษฐ์ในต่างประเทศมาแล้ว จึงนำกรณีของกาอุนมาเป็นอุทาหรณ์ และผลักดันให้มีกฎหมายสิทธิบัตรแบบสากล หนังสือเรียนของเด็กญี่ปุ่นในยุคนั้นยังเขียนเรื่องของการาโบ ที่มีพระภิกษุกาอุนเป็นคนคิดขึ้นด้วย (จริงๆคืออดีตพระ)
โคเรคิโย ทาคาฮาชิ (1854 – 1936) ผู้ให้กำเนิดระบบสิทธิบัตรญี่ปุ่น (ซ้าย) ในปี 1885 และ (ขวา) บนธนบัตร 50 เยน ยุคหลังสงครามโลก
ในปี 1885 นักการเมืองฝ่ายหัวก้าวหน้านำโดย โคเรคิโย ทาคาฮาชิ (ได้เป็นนายกในปี 1921 และถูกลอบสังหาร 1936) จึงสามารถจัดตั้งสำนักงานสิทธิบัตรได้เป็นครั้งแรก แต่ยังเป็นแบบครึ่งๆกลางๆ คือไม่ให้สิทธิแก่ชาวต่างชาติ ต่อมาญี่ปุ่นจึงได้เข้าร่วมเป็นภาคีสมาชิกอนุสัญญากรุงปารีสอย่างเต็มตัวเมื่อปี 1899
(ตรงกับ พ.ศ. 2442 สมัยรัชกาลที่ 5 สำหรับประเทศไทยเข้าเป็นสมาชิกเมื่อปี พ.ศ. 2551 หรือ 109 ปีต่อมา)
กาอุนได้จดสิทธิบัตรเครื่องการาโบ รุ่นปรับปรุงของเขาในปี 1889 มีรอกปรับความตึงของเส้นด้ายด้วยสปริงแผ่น แต่ไม่ทันการ กระแสความนิยมของการาโบ ซึ่งมีอยู่เพียงสั้นๆ ราวสิบปี ในระยะเปลี่ยนผ่านจากการผลิตแบบครัวเรือนดั้งเดิมไปสู่ระบบอุตสาหกรรม ได้ผ่านจุดอิ่มตัวไปแล้ว
สิทธิบัตรญี่ปุ่นฉบับแรกของกาอุน เลขที่ 752 ปี 1889
ช่วงเวลาที่เขาประดิษฐ์เครื่องการาโบ ให้ผู้อื่นนำไปเลียนแบบขายนั้น ญี่ปุ่นเดินหน้าสู่อุตสาหกรรมสิ่งทอยุคใหม่เต็มตัว ในปี 1883 มีการสร้างโรงงานปั่นด้ายขนาดใหญ่ที่โอซากา ขนาดหนึ่งหมื่นแกนหมุน โดยนำเข้าเครื่องจักรพลังไอน้ำและวิศวกรมาจากอังกฤษทั้งหมด ก่อนเข้าศตวรรษใหม่ ตลาดของเครื่องการาโบก็ถูกทดแทนด้วยเครื่องปั่นด้ายอุตสาหกรรมเกือบทั้งหมด
ภายในเวลาเพียงสิบปีเศษ ผลผลิตเส้นด้ายจากใยฝ้ายเพิ่มขึ้น 100 เท่าตัว ญี่ปุ่นก้าวกระโดดจากประเทศผู้นำเข้าเป็นส่งออกสิ่งทอ และเปลี่ยนจากประเทศเกษตรกรรมสู่อุตสาหกรรมโดยสมบูรณ์
แต่เครื่องการาโบก็ยังมีการใช้งานอยู่ในกิจการสิ่งทอขนาดเล็ก โดยเฉพาะโรงงานผ้าฝ้ายแถบจังหวัดไอจิ
การาโบ ณ โรงปั่นด้ายในโอกาซากิ ภาพถ่ายปี 1937
กาอุน ยังคงส่งสิ่งประดิษฐ์เข้าร่วมงานนิทรรศการเครื่องจักรอุตสาหกรรมที่อุเอโนะครั้งที่สอง ในปี 1881 และครั้งที่สามในปี 1890 ซึ่งมีผู้เข้าชมกว่าหนึ่งล้านคน และเขาได้รับรางวัลที่สามอีกด้วย
ในงานแสดงครั้งที่สามนี้เอง ที่หนุ่มน้อยนักประดิษฐ์อีกคนหนึ่งได้เข้าเยี่ยมชมงานทุกวัน ตลอดหนึ่งเดือนเต็ม เพื่อศึกษาการทำงานของเครื่องจักรกลที่นำมาแสดงเกือบทุกชิ้น โดยเฉพาะแผนกสิ่งทอที่เขาประทับใจกลไกของกาอุนอย่างมาก ชายหนุ่มวัย 23 ผู้นั้นคือ ซากิชิ โตโยดะ ผู้ซึ่งนำแรงบันดาลใจมาคิดค้นเครื่องทอผ้าอัตโนมัติ ที่พลิกอุตสาหกรรมสิ่งทอในอีกไม่กี่ปีต่อมา กิจการที่โตโยดะก่อตั้งขึ้นคือจุดเริ่มของอาณาจักรยานยนต์โตโยตา ในปัจจุบันนั่นเอง
ไม่พลาดโอกาสครั้งที่สอง
แม้ว่าธุรกิจเครื่องปั่นด้ายจะต้องปิดกิจการลง ทัจจิ กาอุนก็มิได้ล้มเลิกการประดิษฐ์ ขณะนั้นแถบบ้านเกิดเขาหันมานิยมผลิตผ้าไหมแทนผ้าฝ้าย เขาจึงนำทักษะมาคิดค้นหูกชนิดใหม่ ใช้ทอตาข่ายรองใบหม่อน สำหรับเลี้ยงไหม สิ่งประดิษฐ์ใหม่ของเขาได้รับสิทธิบัตรเลขที่ 3155 ในปี 1898
ลักษณะพิเศษของหูกนี้คือ รอกสำหรับแขวนตะกอ (heddle) สามารถเลื่อนไปด้านข้างซ้าย-ขวาได้ (สีส้มในรูป) เพื่อทำให้ด้ายยืน (warp) ไขว้สลับกันและยึดเกี่ยวเป็นตาข่ายตาห่างๆได้ เป็นวิธีดัดแปลงหูกทอผ้าแบบธรรมดาที่ใช้กับด้ายยืนที่เรียงติดกัน ให้มาใช้ทอตาข่ายที่เส้นด้ายยืนเว้นระยะห่างกันได้เป็นครั้งแรก หูกของกาอุนยังมีกลไก (เฟืองสีเหลืองในรูป) ที่ใช้ปรับระยะถี่ห่างของตาข่ายได้ด้วย
คราวนี้เขาได้สิทธิผูกขาดในการผลิตออกจำหน่ายแล้ว และทำกำไรได้อย่างดี โดยเฉพาะในแถบมัตสึโมโตบ้านเกิดซึ่งเป็นแหล่งเลี้ยงไหม
กาอุนยังได้รับสิทธิบัตรของสิ่งประดิษฐ์อื่นอีกเช่น เครื่องคำนวณแบบกลไก และเครื่องมือรังวัดที่ดิน บุตรชายของเขาก็มีผลงานการประดิษฐ์เครื่องจักรสิ่งทอเช่นกัน
หูกทอตาข่ายเลี้ยงไหม ตามสิทธิบัตร 3155 ของกาอุน
ในปัจจุบัน โรงงานผ้าฝ้ายในครัวเรือน และสตูดิโอผ้าทอมือในญี่ปุ่น เช่นในจังหวัดไอจิมีอยู่ราว 10 แห่ง ที่ยังใช้งานเครื่องการาโบ โดยนำเศษปุยฝ้ายเหลือทิ้งจากโรงงานมาปั่นเป็นด้ายเส้นหนา เพื่อการทอผ้าที่ให้สัมผัสหยาบแบบเฉพาะตัว ผู้สนใจยังสามารถเข้าชมได้ รวมทั้งที่จัดแสดงไว้ในพิพิธภัณฑ์โตโยตา ที่นาโกยา
แม้ว่าโตคิมุเน กาอุน จะไม่ร่ำรวยเหมือนนักประดิษฐ์ในยุคเดียวกันอย่าง ฮิซาชิเกะ ทานากะ ผู้ก่อตั้งโตชิบา หรือ ซากิชิ โตโยดะ ผู้ก่อตั้งโตโยตา แต่สมภารนักออกแบบเครื่องจักรผู้นี้ ก็ได้มีส่วนเร่งรัดให้เกิดระบบสิทธิบัตรสากลในญี่ปุ่น และเป็นแนวทางให้นักประดิษฐ์อิสระรุ่นต่อมา สร้างผลงานอันเป็นเอกลักษณ์แบบญี่ปุ่นมาจนทุกวันนี้
แหล่งอ้างอิง
แบบจำลองเครื่องการาโบ ในพิพิธภัณฑ์อนุสรณ์อุตสาหกรรมและเทคโนโลจีโตโยตา เมืองนาโกยา (Toyota Commemorative Museum of Industry and Technology)
เครื่องการาโบ ในพิพิธภัณฑ์โตโยตา
โรงงานฝ้ายที่ยังใช้เครื่องการาโบในปัจจุบัน
สตูดิโอผ้าฝ้ายทำมือก็ยังใช้การาโบปั่นด้าย
ผู้ประกอบการรายย่อยที่ยังใช้การาโบ
การาโบที่ cambodia cotton club พระตะบอง กัมพูชา
Eugene K. Choi, 2011. "Another Spinning Innovation: The Case Of The Rattling Spindle, Garabō, In The Development Of The Japanese Spinning Industry," Australian Economic History Review, Economic History Society of Australia and New Zealand, vol. 51(1), pages 22-45
โฆษณา