Черепанов решил основать для выделки и ремонта машин специальную «фабрику», то есть цех при Выйском заводе. Тщательно, любовно подбирал и строил для нее выйский плотинный лучшие станки: токарные, сверлильные, винторезные и другие.

В помощники себе Ефим Черепанов взял известных ему лично; знающих и прилежных мастеровых — кузнецов, слесарей, плотников, столяров и т. д.

Но главным помощником Ефима Черепанова по механическому заведению сделался его сын Мирон.

Этот невысокий, коренастый, рыжий юноша с упрямым, серьезным взглядом широко расставленных глаз проявлял с детских лет такой же интерес к технике, как в свое время и его отец.

Только характер у него был более замкнутым и суровым. Сметливость и работоспособность его были удивительны. Обучаясь грамоте, арифметике и черчению только дома, главным образом под руководством отца, не посещая даже скромной заводской школы, Мирон так хорошо овладел начальным искусством письма и счета, что 12 лет был принят писцом на Выйский завод. И оклад ему был установлен 5 рублей в месяц. Это было важным подспорьем для семьи; ведь единственный ее кормилец, отец, получал тогда около 8 рублей.

Внешне сдержанные и строгие отношения отца с сыном были полны подлинной, глубокой взаимной привязанности. Ефим любил сына и гордился его успехами, как своими собственными. Мирон почитал отца не просто в силу традиций, господствовавших в среде уральских умельцев, а как учителя и старшего товарища в главном для Мирона деле всей его жизни — в техническом творчестве.

На Выйской «фабрике» Черепановых должны были ремонтироваться и изготовляться заново разнообразные инструменты, станки и механизмы для всех тагильских заводов. Первоначально работы велись вручную или с применением водяного двигателя. Но на черепановской «фабрике» устанавливалось все более совершенное и сложное оборудование.

В 1820 году Черепанов построил первую опытную маленькую паровую машину. Двигатель успешно работал, приводя в движение токарные станки механического заведения.

Черепанов с самого начала рассматривал паровую машину как двигатель, способный приводить в действие самые разнообразные рабочие механизмы, а вместе с тем могущий прекрасно разрешить задачу откачки воды из шахт. Иными словами, Черепанов стремился строить паровые машины универсального типа. Успех Ефима Черепанова являлся еще одним опровержением реакционных рассуждений о том, что «домашние» уральские механики не в состоянии справиться с задачей сооружения совершенных универсальных паровых машин и управления такими двигателями.

О достижениях выйского плотинного было донесено заводовладелыгу в Италию, где Демидов проживал теперь постоянно. Вспомнив свои беседы с покойным Алексеем Черепановым, который так убедительно рассказывал о талантах старшего брата, Демидов решил вызвать Ефима Черепанова в Петербург, а затем направить его в Англию с важным и спешным поручением. Черепанов, как один из крупнейших знатоков металлургии и металлообработки, должен был выяснить вопрос, почему сбыт демидовского железа в Англию так резко упал и что необходимо предпринять для доведения сбыта хотя бы до прежнего уровня.

Действительные причины снижения сбыта демидовского (и вообще уральского) железа в Англию коренились в общем отставании уральской металлургии от металлургии наиболее развитых капиталистических стран Запада. А задержка технико-экономического развития уральской металлургии вызывалась сохранением в России крепостнических порядков.

Новая техника, за которую боролись многочисленные талантливые русские изобретатели, в том числе и Черепановы, внедрялась заводчиками лишь в той мере, в какой их вынуждала к этому взаимная конкуренция (например, Демидова с Яковлевым) или перспектива немедленного получения барыша. Но поскольку уральские заводчики являлись в то же время крепостниками и располагали дешевым принудительным трудом, а правительство охраняло их высоким покровительственным тарифом — они были мало заинтересованы в применении новой техники.

Во всех звеньях производства — и в добыче, и в доставке руды, и в углежжении, и в доменной плавке, и в переделе чугуна на железо, и в обработке железа господствовал ручной труд, а из двигателей применялись лишь конные и водяные. Производственные процессы оставались на уровне, характерном для мануфактурного производства. Все это отражалось и на цене железа и на его качестве и затрудняло конкуренцию с продукцией западного железоделательного производства.

Ведь в конце XVIII и в начале XIX века в Англии (а несколько позднее и в ряде других западных стран) происходил промышленный переворот и создавалась новая техническая база, соответствующая крупному капиталистическому фабрично-заводскому производству.

Доменная плавка была там полностью переведена на минеральное топливо (кокс), размеры домен и их производительность возрастали.

С 80-х годов XVIII века в английском железоделательном производстве стал распространяться процесс пудлингования — так назывался способ передела чугуна на железо в пламени отражательной печи особого устройства, где топка была отделена от рабочего пространства. Расплавленный чугун перемешивался рабочим через специальную дверку посредством лома.

Труд рабочих-пудлинговщиков был крайне тяжел, процесс пудлингования совершался довольно медленно, но все же производительность пудлинговых печей была в несколько десятков раз выше производительности прежних кричных горнов. К тому же при пудлинговании возможно было также применять минеральное топливо (каменный уголь).

Сильно усовершенствованы были и воздуходувные устройства: на смену знакомым нам деревянным ящичным мехам пришли мощные цилиндрические поршневые воздуходувки.

В Англии в различных отраслях горного дела металлургии и металлообработки (например, при прокате) уже довольно широко применялись универсальные паровые машины системы Уатта. Паровые машины из года в год подвергались дальнейшему усовершенствованию.

Выработка чугуна и железа в Англии быстро возрастала, качество их улучшалось, а издержки производства и цены падали. Поэтому уменьшался и спрос на уральский металл. Большие партии демидовского железа, доставленные с заводов в Петербург, Архангельск, Одессу и другие порты, долго залеживались на складах. Обычные английские заказчики не присылали требований на железо. И Демидов вынужден был дать приказчикам такую инструкцию: если у иностранных заказчиков не будет наличных денег, то принимать в уплату за железо любые товары — красильные вещества, изюм, табак, вина и т. д. Потом эти товары приходилось с убытком продавать русским бакалейщикам и москательщикам.

У Демидова было в Англии немало комиссионеров — местных купцов и банкиров, через которых он направлял партии железа заказчикам. Вновь и вновь запрашивал Демидов комиссионеров и в первую очередь наиболее доверенного среди них, гулльского банкира Спенса, как увеличить сбыт железа.

Но и Спенс и другие комиссионеры отвечали уклончиво и путано, ссылаясь на рыночные условия, на интриги конкурентов и т. д. Отчасти они действительно не понимали глубоких причин падения сбыта уральского железа, отчасти им было выгодно внушать Демидову и его Петербургской конторе, что дело легко исправить, если довериться достойному английскому комиссионеру (каждый имел в виду себя).

В конце концов и Демидов и петербургские приказчики пришли к выводу, что необходимо срочно отправить в Англию первоклассного уральского специалиста по вопросам производства, человека умного, наблюдательного, к тему же неподкупно честного, чтобы он мог по-настоящему разобраться в деле.

В качестве такого лица и был избран выйский плотинный, несмотря на то, что он не имел инженерного звания и не знал английского языка.

Очередная июньская почта из Петербурга раздосадовала Эдуарда Спенса.

Демидовская контора еще раз напоминала ему, что заводовладелец крайне обеспокоен падением сбыта уральского железа в Англии, и добавляла, что для ознакомления с положением дел на месте в Гулль, а затем и в другие английские города будет направлен на корабле «Коттингем» (капитан — мистер Хэслвуд) один из демидовских представителей.