江南造船厂的前身是江南机器制造总局(简称江南制造局),曾用名江南船坞、江南造船所,始建于清同治四年(1865年)。
同治四年,江海关道丁日昌奉两江总督李鸿章之命,以4万两白银买下位于上海虹口地区的美商旗记铁工厂的全部设备,又以2万两白银购买该厂的库存材料及工具。李鸿章以此为基础,将江海关道丁日昌、总兵韩殿甲分别在上海开设的2个洋炮局合并进来,成立江南机器制造总局。同治四年至光绪三十一年(1865~1905年)系制造局时期。同治六年,江南制造局从虹口迁至城南高昌庙镇(现址),先后建立机器厂、木工厂、铸铜铁厂、熟铁厂、轮船厂、锅炉厂、枪厂、火药厂、枪子厂、炮弹厂、水雷厂、炼钢厂等13个厂和1个工程处以及库房、栈房、煤房、文案房、工务厅、中外工匠宿舍等,并建有泥船坞1座,共占地70余亩(4.3万平方米),在设备和规模上已具近代工业的雏型。这一时期的主要任务是从事军火生产,中国的第一批机床、第一炉钢,以及无烟火药、步枪、钢炮、铁甲炮艇等,均始出于此。光绪十七年由于生产的发展,工厂面积从原来占地4.3万平方米扩展至24.6万平方米;工人由建局初的200多人,增至2913人,加上管理人员,约3600余人。
光绪三十一年至民国元年(1905~1912年)为江南船坞时期。清政府决定局坞分家,把船坞部分从制造局中划分出来,成立江南船坞;制造局的另一部分成为专门制造军火的兵工厂,辛亥革命后改称上海制造局。民国6年改称上海兵工厂,直至民国21年停办,大部分机器搬迁至杭州和南京金陵兵工厂,小部分并入武汉汉阳兵工厂。局坞分家后,船坞采用商务化的经营方针,生产业务渐有起色,过去船坞长期荒废的局面逐渐改观。光绪三十一年至宣统三年共造船136艘,总排水量21000多吨,其中宣统三年(1911年)建造的“江华”号长江客货轮,船长330英尺,宽47英尺,吃水7.5英尺,排水量4130吨,被当时航运界评为“中国所造的最大和最好的一艘轮船”。在修船方面内外招揽,业务甚广,光绪三十三年至宣统三年的5年间,共修理大小舰船524艘,年均修船量105艘。由于经营业务扩大,营业额和利润猛增。局坞分家时,借用江安粮道库银20万两的开办费,原定10年内分期归还,由于营业状况好转,提前4年全部还清。这一时期的技术力量也不断增强,局坞分家时,固定工人约60~70人,至宣统三年已增至1000余人。
民国元年至1949年上海解放为江南造船所时期。
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