现代装配工欠了一位1781年出生的美国工匠一份情。




生产可互换的部件是现代制造业的核心。如果没有将批量生产的部件随机地从批量供应的部件连接起来的能力,我们今天所知道的大多数产品组装就不会存在。

可以预见的是,寻求可互换部件背后的推动力来自于在战场上修理军用武器的需要。在18世纪之前,枪械是由熟练的工匠一次制造一个,每一个都有独特的组件,只适合该枪械。如果一个部件出现故障,整个枪就会被送回去修理或报废。

在18世纪晚期,法国枪械工匠Honoré le Blanc根据当时的“允许公差”制作了火枪零件。他用从箱子里随机挑选的零件组装步枪,证明了它们的互换性。然而,法国政府担心会失去对这些古老工艺的控制,于是掩埋了这个想法。

伊莱·惠特尼采纳了勒布朗的想法,并在美国做了一个类似的演示,这给他带来了一份购买步枪的政府合同。但惠特尼是在伪造——那些演示部件是由熟练工人手工制作的。根据合同交付的火枪部件是不可互换的;惠特尼从未设计出一种能够生产可互换零件的工艺。

真正负责将可互换部件的原理应用于日常实践的人是约翰·h·霍尔。霍尔于1781年出生在缅因州,他对火器很感兴趣,而且作为一个北方工匠,他长期以来一直在寻求改进当时的枪口装弹火器。霍尔采用了一种新颖的方法,设计了一种后装弹步枪,其装填速度明显快于任何枪口装弹机。他创办了一家公司来制造这种手枪。虽然他的霍尔后膛装枪得到了政府的一份合同,但他不得不拒绝。交付日期是不可能实现的,因为那时,霍尔和他的工人还在手工制作零件。

Alexander Rose在他的新书《美国步枪:传记》(American Rifle: A Biography)中写道,Hall观察到这种手工制作是提高生产速度的主要障碍。霍尔接着推断,解决方案是消除手工零件之间不可避免的差异。这样一来,步枪就可以用大量相同且可互换的部件快速组装起来。

因为变化是由人的因素造成的,显而易见的解决方案是用机器代替人。这种机器不存在并不是一种威慑;霍尔开始着手设计它们。真正的威慑力量是金钱;他几乎破产了。霍尔大胆地向政府提出,如果他能获得一份足够大的合同,他将生产具有可互换部件的步枪。

一个偶然的巧合,美国陆军在1812年战争后对其武器生产设施进行了重大重组,霍尔被任命在西弗吉尼亚州哈珀斯费里的军械库建立步枪工厂。现在霍尔可以履行他的建议了。这不是一夜之间发生的,但他最终交付了数千个后膛枪。

在他的论文《装臀者的霍尔》中:早期并发产品和过程设计的例子,表明,大卫·j·威廉姆斯大厅不仅解决制造业可互换零件的问题,他同时解决的挑战设计机器和生产过程的部分,和设计的步枪本身容易制造。因此,我们可以得出结论,霍尔可能是这些制造实践的第一个实践者,我们今天认为是理所当然的。

我们非常感谢这位北方佬工匠。在来福枪工厂工作的机械师和管理人员将互换性和为制造而设计的原则广为传播,使美国成为今天的制造业领袖。