Урал был основным районом горнометаллургического производства. Крупнейшие уральские домны в 80-х годах XVIII века не имели себе равных в Западной Европе. Их высота достигала 13 метров, ширина в поперечнике («в распаре») — 4 метра, они были снабжены мощными воздуходувными мехами и по своей производительности превосходили даже английские домны, хотя уральские домны работали на древесном топливе, а английские уже на коксе.

Наибольшим спросом не только в Западной Европе, но также на Ближнем Востоке и в Соединенных Штатах Америки пользовалось железо демидовских заводов с клеймом «Старый соболь».

Все эти успехи были достигнуты благодаря напряженному труду, смекалке и изобретательности уральских работных людей и мастеров. Неудивительно, что уральских «умельцев» охотно приглашали и на ближние и на отдаленные казенные и частные заводы.

В последние десятилетия XVIII века на Урале, и в частности на Нижне-Тагильских заводах, работало немало изобретателей. Особенной известностью среди выйских жителей пользовался их земляк — Егор Григорьевич Кузнецов.

В середине 80-х годов XVIII века, когда Ефим Черепанов был 10-летним мальчуганом, Егору Кузнецову исполнилось 60 лет. Крепкий, здоровый мастер казался моложе своего возраста. Работоспособность его была удивительна. Досуг же свой Кузнецов любил проводить на охоте в уральских лесах.

Выйский дом Кузнецовых стоял у самой заводской плотины. Сам Егор Кузнецов жил теперь в Нижнем Тагиле, а в Выйском поселке оставались только его братья и племянники.

Фамилию свою получили Кузнецовы по профессии; они происходили из крепостных кузнечных мастеров Ярославского уезда. Егор Кузнецов вместе с отцом и братьями вначале работал в кузнечной мастерской Выйского завода. Затем он приобрел специальность слесаря и был поставлен во главе слесарной мастерской Нижне-Тагильского завода. Талантливый мастер стал строить машины, станки и приборы самого разнообразного назначения. Он вводил новые водоотливные и рудоподъемные машины, воздуходувные мехи, станки для разрезки и полировки мрамора и т. д.

Всего этого Кузнецов добился, как впоследствии было написано на одном из его изобретений, посредством «самоохотной выучки». Наибольшую славу доставили ему проекты и модели прокатных станов нового типа.

Среди выйских и тагильских жителей Кузнецов приобрел известность также и как изобретатель замечательных астрономических и музыкальных часов{В настоящее время часы Е. Г. Кузнецова хранятся в Нижне-Тагильском краеведческом музее.}. Мастер работал над ними 20 лет. Они висели в тагильском доме изобретателя, удивляя посетителей своим изяществом и сложностью устройства.

На большой часовой доске имелось несколько циферблатов и прорезей. По циферблатам двигались стрелки, указывая часы и минуты, а также дни недели. Через прорези в условных изображениях показывался восход и заход солнца, «рождение и ущербление луны», изменение продолжительности дня и т. д.

В то время обычно изобретатели часов-автоматов придумывали какие-нибудь сценки религиозного содержания. А Егор Кузнецов устроил при часах маленький действующий макет кричного цеха. Через каждые три часа театр-автомат приходил в действие. Фигурка кричного мастера брала крохотными клещами крицу из игрушечного горна и шла к наковальне. Молот бил по крице. Затем мастер поднимал крицу с наковальни и относил обратно в горн, как бы для подогрева, и т. д.

С 1785 года Кузнецов приступил к работе над оригинальной повозкой, снабженной путемерным устройством и музыкальным инструментом.

Многим из подростков, с восхищением разглядывавшим часы и другие изобретения Кузнецова, хотелось подражать искуснику-мастеру и самим строить подобные же приборы и «махины».

Кузнецов не таил секретов своего творчества. За долгую жизнь он обучил немало умельцев, из которых одни были сверстниками Алексея Черепанова, а другие Ефима. Это были дети тагильских мастеров. Сын выйского чернорабочего даже не мечтал, чтобы «художник» Егор Григорьевич стал его учителем. Но вся деятельность Кузнецова надолго стала вдохновляющим примером и образцом для Ефима.

3. «Самоохотная выучка» Ефима Черепанова

Следующие десять лет были временем настойчивой «самоохотной выучки» Ефима. Дома он совершенствовался в слесарном и столярном мастерстве, выучился грамоте. Отцу удалось устроить способного мальчика в мастерскую по выделке воздуходувных мехов, носившую тогда своеобразное название «меховой фабрики».

«Меховая фабрика» на металлургических заводах представляла собою деревянную «светлицу», в которой стояло несколько верстаков с разнообразным ручным инструментом: топорами, пилами, рубанками, а также с измерительными приспособлениями — «правилами» (линейками), угольниками, циркулями. Имелся в «светлице» и токарный станок с набором резцов.

Ефим был одним из восьми подростков, помогавших мастеру делать большие ящичные мехи.