焦炭炼铁的成功，彻底解决了大秦优质钢铁产能不足的问题。然而，新的瓶颈很快便显现出来。
天工部的各个工坊，每天都能收到堆积如山的钢铁原料，可加工能力却远远跟不上。
无论是锻造农具、打造军械，还是纺织麻布、烧制水泥，都需要大量的人力。即便是天工部已经吸纳了天下半数以上的能工巧匠，依旧是杯水车薪。
“萧大人，这可怎么办啊？”机械署署令墨远愁眉苦脸地找到萧寒，将一摞厚厚的订单放在他面前，“农具工坊的订单已经排到了明年，军械工坊更是催得紧，说北方的边军急需换装新式铠甲。可我们的工匠就算是不眠不休，一天也只能打造出这么多东西。”
萧寒拿起订单翻了翻，眉头也微微皱起。
手工生产的效率终究是有限的，即便工匠们再努力，也无法满足大秦日益增长的需求。想要彻底解决这个问题，唯一的办法，就是用机械代替人力。
“墨远，你来看这个。”萧寒走到案前，拿起毛笔，在宣纸上快速勾勒起来。
很快，一张简单的草图便出现在纸上。图上画著一个巨大的轮子，一半浸在水中，轮子的轴上连接着一根弯曲的杆子，杆子的另一端又连接着几个大小不一的齿轮。
“这是水车？”墨远疑惑地看着草图，“我们现在已经在用水车带动鼓风机了啊。”
“这不是普通的水车。”萧寒指著图上的弯曲杆子，“这个叫做曲轴，它能把水轮的圆周运动，转化为直线往复运动。再配合这些齿轮，就能改变运动的速度和方向，带动各种不同的机械。”
他又在旁边画了几个简单的示意图：“你看，用这个曲轴和齿轮系统，我们可以造出水力锤锻机，代替人力打锤；可以造出水力纺织机，代替人力纺纱织布；还可以造出水力碾磨机，代替人力磨面、碾米。”
墨远的眼睛越睁越大，呼吸也变得急促起来。
他是墨家嫡系传人，毕生都在钻研机械之术。
萧寒画的这些草图虽然简单，却如同醍醐灌顶一般，为他打开了一扇全新的大门。他瞬间就明白了，这看似简单的曲轴与齿轮组合，蕴含着何等惊人的力量。
“萧大人您是说，用这些机械，一个水轮就能顶几十个、甚至上百个工匠？”墨远的声音带着难以掩饰的激动。
“没错。”萧寒点了点头，“水力是无穷无尽的，而且不需要吃饭、不需要休息，一天十二个时辰都能不停地工作。只要我们在河流沿岸建起足够多的水力工场，就能彻底摆脱对人力的依赖，让生产效率提升几十倍、上百倍。”
他将草图递给墨远，语气郑重：“墨远，这件事就交给你了。你带领机械署的所有工匠，尽快把这些草图变成实物。我给你一个月的时间，先造出第一台水力锤锻机和第一台水力纺织机。”
“臣遵旨！”墨远双手接过草图，如同捧著稀世珍宝一般，转身便飞奔而去。
回到机械署，墨远立刻召集了所有墨家工匠和算学馆的学者，将萧寒的草图展示给他们。
当工匠们看到这些草图，明白其中的原理后，整个机械署都沸腾了。
墨家主张“备世之急”，追求“兴天下之利，除天下之害”。而水力机械的出现，无疑是实现这一理想的最佳途径。用机械代替繁重的体力劳动，让百姓从苦役中解脱出来，这正是墨家百年来梦寐以求的事情。
“太好了！有了这些机械，天下的百姓就不用再干那些累死累活的活了！”
“萧大人真是天纵奇才啊！这么巧妙的想法，他是怎么想出来的？”
“别废话了！赶紧动手！一个月内造出样机，不能让萧大人失望！”
工匠们立刻投入到了紧张的研发之中。
墨家不愧是传承了数百年的技术世家，他们对机械的理解与动手能力，远超常人。虽然萧寒只给了最基础的结构草图，但他们很快就完善了所有的细节。
首先攻克的是卧式水轮。
原来的立式水轮，只有下半部分能接触到水流，能量利用率很低。而卧式水轮则是整个轮子都浸在水中，水流直接冲击叶片，能量利用率提升了三倍以上。
紧接着是曲轴。
这是整个系统中最关键的部件，对精度的要求极高。工匠们用焦炭炼出的优质钢材，打造出了第一根合格的曲轴。当曲轴安装在水轮轴上，随着水轮转动，果然完美地将圆周运动转化为了直线往复运动。
然后是齿轮传动系统。
工匠们按照萧寒给出的比例，打造出了不同齿数的齿轮。通过不同齿轮的组合，可以轻松地调节机械的转速和扭矩。
仅仅用了二十天，第一台水力锤锻机便在渭水河畔的试验工场建造完成。
当萧寒和扶苏亲临试验现场时，所有人都屏住了呼吸。
墨远亲自拉下了水闸。
湍急的渭水冲击著卧式水轮，巨大的轮子缓缓转动起来。通过曲轴和齿轮的传动，上方的巨大铁锤开始上下起落。
“咚！咚！咚！”
沉重的铁锤每一次落下，都发出震耳欲聋的巨响，将铁砧上的铁块砸得火星四溅。
“快！数一数，一分钟能砸多少下！”萧寒大声喊道。
负责计数的小吏目不转睛地盯着铁锤，高声报数：“一、二、三五十、五十一八十！一分钟八十下！”
全场一片哗然。
一个最健壮的工匠，用尽全力，一分钟也只能砸二十下左右，而且坚持不了半个时辰就会筋疲力尽。而这台水力锤锻机，一分钟能砸八十下，而且可以日夜不停地工作。
也就是说，一台水力锤锻机，至少能顶十个工匠！
“好！太好了！”扶苏激动得一拍大腿，“有了这东西，我们的军械和农具产量，立刻就能翻好几倍！”
萧寒笑着点了点头，又对墨远说：“接下来，试试水力纺织机。”
众人又来到旁边的纺织工场。
一台更加复杂的水力纺织机已经安装完毕。这台纺织机有几十个纱锭，通过齿轮传动，同时进行纺纱和织布。
墨远再次拉下开关。
水轮转动，带动纺织机发出“咔嚓咔嚓”的声响。无数根纱线飞速穿梭，仅仅用了半个时辰，一匹平整光滑的麻布便从机器中织了出来。
“陛下，请看。”墨远拿起麻布，递给扶苏，“一个熟练的织女，一天最多能织一匹麻布。而这台水力纺织机，一天能织十匹麻布，而且质量比手工织的还要好。”
扶苏接过麻布，轻轻抚摸著，眼中充满了惊叹。
他终于明白，萧寒所说的“机械代人力千钧”，绝不是一句空话。
水力锤锻机和水力纺织机的成功，如同打开了潘多拉的魔盒，各种水力机械如雨后春笋般涌现出来。
水力鼓风机，取代了原来的人力皮囊鼓风，让炼铁炉的风量更大更稳定，炼铁效率再次翻倍；
水力碾磨机，取代了人力和畜力磨面，一个水轮就能满足一个县的粮食加工需求；
水力粉碎机，用来粉碎矿石和石灰石，让水泥的生产效率提升了五十倍；
水力钻孔机，用来给军械和农具钻孔，精度和速度都远超人力。
天工部立刻制定了全国水力工场的建设规划。
在关中的渭水、泾水、洛水沿岸，在蜀地的岷江、沱江沿岸，在南阳的汉水沿岸，凡是水流充足、地势平缓的地方，都开始兴建水力工场。
一座座巨大的水轮拔地而起，一排排厂房整齐排列。机器的轰鸣声，取代了往日里工匠们的号子声，成为了大秦大地最动听的旋律。
咸阳城东的渭水沿岸，如今已经变成了一片巨大的工场区。
每天天不亮，便有数以万计的工匠涌入工场。他们不再需要挥舞沉重的铁锤，也不再需要日夜不停地纺纱织布，只需要操作这些水力机械，就能完成过去几十个人的工作量。
“以前我一天要抡上千次锤子，累得腰都直不起来，一天最多能打十把锄头。”一名老铁匠一边操作著水力锤锻机，一边笑着对身边的学徒说，“现在好了，我只要看着机器，一天就能打一百把锄头，工钱还比以前多了一倍。这日子，以前想都不敢想啊！”
纺织工场里，更是一片热火朝天的景象。
数百台水力纺织机同时运转，无数匹麻布和丝绸源源不断地生产出来。这些纺织品不仅供应国内，还通过丝绸之路，远销西域各国，为大秦带来了巨额的财富。
水力工场的兴起，也带来了深刻的社会变革。
大量的农民离开土地，进入工场成为工人。他们的收入比种地更高，生活也更加稳定。传统的手工作坊，在水力工场的冲击下，要么选择转型，加入天工部的工场体系，要么就只能被淘汰。
那些曾经对天工部嗤之以鼻的守旧派，此刻也彻底闭上了嘴。
他们亲眼看到，水力机械给大秦带来了多么巨大的变化。粮食产量更高了，百姓的衣服更便宜了，军队的装备更精良了，国家的财政收入也成倍增长。
就连最顽固的淳于越，在闭门思过三个月后，走出家门看到咸阳城的变化，也忍不住长叹一声：“萧寒虽不遵古制，却真有经天纬地之才。大秦有此二人，实乃万民之福啊。”
半年后，大秦全国已经建成了大小水力工场三百余座，涵盖了冶铁、锻造、纺织、水泥、粮食加工等几乎所有的手工业领域。
大秦的手工业，正式从手工作坊时代，迈入了工场化规模化生产的新时代。
天工部的影响力，也随之渗透到了大秦的每一个角落。
从中央到地方，从城市到乡村，到处都能看到天工部的印记，到处都能享受到技术革新带来的红利。
萧寒站在渭水河畔，看着河面上转动的巨大水轮，听着工场里传来的机器轰鸣声，眼中充满了欣慰。