Появление медных и бронзовых орудий, изготовляемых при помощи литья «с ковки, освободило древних мастеров от кропотливого труда с ненадежным результатом. Изделие, составленное из десятков деталей, заменил цельный предмет, значительно более прочный, с прямолинейным лезвием и рукояткой из того же материала. Литье, кроме того, позволяло создать не един экземпляр, а целую серию от одной формы. Но получению серии бронзовых орудий предшествовал более длительный подготовительный процесс, состоящий из добывания медной руды, подготовки и плавки ее, добывания олова, образования сплава. Следовательно, упрощение процесса выделки одного изделия я улучшение его качеств осуществлялось за счет усложнения предшествующего производственного цикла,
В древней строительной технике рационализация наблюдается при переходе от плетеных и вязаных построек к срубным. Количество деталей в первобытных жилищах, составленных из столбов, шестов, сучьев, лозы и коры достигало нескольких сотен и даже тысяч. Особенно сложны по конструкции и по числу деталей были жилища меланезийцев, индейцев Гвианы (араванов, карибов) и долины р. Миссисипи (ото, павнием и др.). Срубная изба являлась значительно более простым сооружением как по конструкции, так и по числу деталей. Вместе с тем это была более надежная постройка и более совершенное жилище, дозволяющее удобнее размещаться при одной и той же кубатуре, хотя и полученное более дорогой ценой.
Действие того же закона можно наблюдать в совершенствовании конструкций саней, игравших большую роль в древнейшем бесполосном транспорте северных стран. Ранние типы саней, открытые в Хейноле, Саариярви (Финляндия) и Горбуновском торфянике (Урал), имели многочисленные отверстия на полозьях, указывающие на очень сложную стоечно-ременную систему крепления. Столь же сложна конструкция и более поздних саней из Гротреша, Куортане и Шигирского торфяника. Иной тип саней мы имеем в Моръярви (Швеция), относящийся к концу бронзового и началу раннего железного века. На полозьях сделаны гнезда только для двух стоек. На месте гнезд тонкие полозья усилены утолщением. Сани легки и приспособлены для движения силами одного охотника-лыжника. Более совершенная конструкция этих саней возникла как результат новых приемов обработки дерева, устранивших излишнюю ременную вязку, заменив ее более устойчивой шиповой вязкой.
Из сказанного не следует, что рационализация приводит к упрощению орудий труда, методов строительства, транспорта и всей техники в целом. Она лишь позволяет находить более продуктивное решение для существующих конструктивных, технологических и хозяйственных задач, что обеспечивает дальнейший прогресс техники, подготовив для него новые пути.
Параллельно с вовлечением и круг хозяйственной деятельности общества новых веществ природы наблюдается превращение этих веществ в различные физико-химические состояния.
Первым достижением в этом направлении была обработка животной и растительной пиши при помощи огня для размягчения ее и придания новых вкусовых свойств. Кроме обработки пищевых продуктов, человек очень рано пытался воздействовать огнем на материалы для своих орудий — дерево и кость. Обжигание заостренных концов деревянных рогатин, палиц, копий для повышения их стойкости и твердости имело место еще в палеолите. Тогда же применялось распаривание я размягчение дерева, кости и рога в воде, чтобы облегчить обработку. Химическая обработка придала (кожаным изделиям долговечность, нерастворимость и другие качества.
В неолитическую эпоху человек доложил начало керамическому производству. По своим последствиям это было одно из величайших открытий древнего человечества. Был найден способ превращать рыхлую породу, рассыпающуюся в руках или становящуюся под действием воды вязкой и пластичной, в камень. Это достигалось нагреванием до температуры свыше 500° С, при которой из глины удалялась химически связанная с ней вода.
Человек эпохи палеолита не знал еще всех полезных качеств и свойств камня, дерева, кости, которые обрабатывал. Но даже в это время он начал постепенно раздвигать рамки эксплуатации наиболее доступных для него веществ и сил природы. Огонь служил не только для согревания тела. Человек начинал пользоваться огнем для охоты (лесные и степные палы), для обработки деревянных орудий, приготовления пищи, освещения, защиты от хищников и т. д. Охотничья добыча удовлетворяла не одной потребности в пище. Шкура, рога, кости, жир, моет, сухожилия, кожа, шерсть животных находили различное употребление в хозяйстве.
В неолитическое время благодаря усовершенствованным орудиям более разностороннее применение получило дерево. Этот материал обладал целым рядом полезных качеств: пластичностью, упругостью, волокнистостью, пористостью, смолистостью, нетеплопроводностью и др. Дерево служило, кроме топлива или материала для жилищ, рукояток к орудиям, древков для копий, материалом для плотов, лодок, весел, посуды из древесины и коры, свайных построек, мостов, лыж, саней, рыболовных и звероловных устройств и т. д. Но только с появлением металлических орудий человек освободился от необходимости выбирать в лесу нужные ему формы коленчатых рукояток, стволы с определенным разветвлением для опорных столбов в жилищах, с определенной формой корневища для топорищ, стволы соответствующего диаметра для лодок и т. д. Металлические орудия (топор, тесло, шила, коловорот, долото, струг и др.) намного расширили использование лесных богатств при самых различных особенностях древесины. В дальнейшей в дереве были раскрыты новые полезные качества и возможности.
Хотя комплексное использование полезных материалов в древности было ограничено, тем не менее в специфических природных условиях отдельных стран некоторые материалы приобретали универсальное значение. В долине Двуречья (Месопотамия) вследствие недостатка камня и дерева из глины изготовлялись не только жилища, посуда и утварь домашнего обихода, но и молотки, боевые топоры, серпы и даже гвозди. Глиняные таблички служили средством для развития письменности.
В круг комплексной (всесторонней) эксплуатации вещественных и энергетических богатств входит рекуперация — использование очень широкого круга отходов производства. Примером наиболее древней рекуперации моя считать использование в каменном веке нуклеусов в качестве орудий труда (скребков, скобелей, отбойников, ретушеров, сверл) после отщепления с них возможного числа пластин. Утилизация в размельченном виде бракованных или разбитых глиняных сосудов в качестве отощителя (шамота) в керамическом производстве составляет другой пример рекуперации в древние эпохи.
Прогрессивное развитие техники осуществляется не только заменой старых орудий и способов работы новыми, а собиранием и накоплением созидательного опыта.
Древнейшие орудия труда типа чопперов археологи встречают в стоянках позднего палеолита, в мезолите и неолите. Рогатины, дубины, копья, луки и стрелы, созданные человеком сотни и десятки тысяч лет назад, продолжали существовать и позднее. Кремневые скребки нередко возрождались в железном веке. Каменные ступки и песты, возникшие в палеолите, неолитическая дисковая дрель в модернизированном виде дошли до нашей эпохи. Пикетажная обработка рога, зародившаяся в мустьерскую эпоху, дожила на Кавказе до поздней бронзы (кобанская культура).
Даже в тех случаях, когда общество полностью исключало из хозяйственно-технического обихода устаревшее орудие или отрасль производства, оно сохраняло им спортивную роль. Спортивное значение получала охота, потерявшая свой хозяйственный вес в эпоху земледелия и животноводства. Копья, дротики, метательные палицы, капканы, ловушки, самострелы и прочее охотничье снаряжение не только сохранялось, но и совершенствовалось. Спортивная охота была направлена на тренировку сипы, ловкости и бесстрашия в рядах верхушки господ и воинов зарождающегося классового общества.
Современный человек в путешествиях, на охоте, в разведке на войне, в особых случаях по необходимости иногда вынужден пользоваться камнем вместо стального молотка, добывать огонь ударом кресала о кремень, жать в шалаше, прятаться на деревьях, согреваться у костра. Если бы человек полностью утратил опыт прошлого, его дальнейшее развитие не имело бы опоры, несмотря на подчиненное положение этого опыта и его вспомогательную роль. Такой опыт можно сопоставить со значением для человеческого организма нижних отделов головного мозга, лежащих люд новейшими наслоениями коркового вещества. Эти отделы приходят к нам на помощь в те критические моменты, когда уже не остается времени для принятия сознательного решения.
Традиционные орудия и методы работы, как правило, лежали в основе изобразительного искусства. На крайнем севере, где в течение тысячелетий жизненно важную роль играла обработка кости, рога и бивня, были заложены основы народного костерезного мастерства. В тропических странах пластическое искусство выросло на обработке дерева. Деревянная скульптура и резьба племен Африки, Индии, Индонезии и Океании имеет своими истоками повседневное ремесло. Древнеегипетская обработка камня, уходящая в додинастический период, раньше чем где-либо создала на берегах Нила образцы ювелирного творчества. Древняя художественная керамика Передней Азии, Греции, КНР, Серединной Америки имеют такие же глубокие традиционно-исторические корни.
Производство и изобразительное творчество, практическая и художественная деятельность, ремесло в искусство исторически были тесно связаны, они вытекали одно из другого, друг друга дополняли начиная с эпохи палеолита.
Если общество овладевало новым веществом, имеющим жизненно важное значение, оно, как только первые трудности но овладению материалом были пройдены, начинало создавать из него произведения искусства. Древнейшая металлообработка достигла еще в эпоху ранней бронзы высокого мастерства. Помимо украшений (фибул, булавок, ожерелий, серег, колец, цепочек, брошек, диадем, аграфов, гребенок, шпилек и т. д.), изготовлялись орудия труда (топоры, тесла, кинжалы) невиданных в прошлом форм.