生產可互換部件是現代製造業的核心。如果沒有從散裝物料中隨機供應的批量生產零件的能力,我們今天所知的大多數產品組裝將不復存在。
可以預見的是,尋求可互換部件背後的驅動力來自于在實地修理軍用火器的需要。在18世紀之前,槍支是由熟練的工匠一次一次製造的,每個槍支都是獨特的,其部件只適合槍支。如果部件出現故障,則整個噴槍將被送回進行維修或報廢。
在18世紀晚期,法國槍匠榮譽勒布蘭克制造步槍零件,當時被稱為"允許的寬容"。他通過從零件盒中隨機挑選的零件中組裝步槍來證明它們的可互換性。然而,法國政府擔心它會失去對舊工藝品的控制。這一想法被掩蓋了。
伊萊·惠特尼接受了勒布朗的想法,並在美國進行了類似的演示,這為他贏得了一份政府步槍合同。但惠特尼假裝,那些演示部件是由熟練的工人手工製作的。根據合同交付的步槍零件不可互換;惠特尼從未設計過能夠生產可互換部件的工藝。
真正負責將可互換部件原理轉化為日常實踐的人是約翰·霍爾。霍爾于1781年出生于緬因州,對槍支感興趣,而洋基的工匠們也一直尋求改進當天的槍口裝槍。Hall 採用了一種新方法,設計了一種比任何槍口裝載機都快得多的步式步槍。他建立了一家企業來生產,雖然他收到了一份政府合同,他的大廳Breech裝載機,他不得不拒絕它。交貨日期不可能實現,因為那時,霍爾和他的工人還在手工製作零件。
霍爾在他最近出版的《美國步槍:傳記》一書中說,這種手工製作是提高生產速度的主要障礙。霍爾然後推斷,解決方案是消除手工零件之間不可避免的變化。這將使步槍能夠迅速從成堆的相同和可互換的部件中組裝。
由於人為因素造成的變異,顯而易見的解決方案是用機器代替人。這種機器不存在並不是一種威懾;霍爾著手設計它們。真正的威懾是金錢;他幾乎破產了霍爾大膽地向政府提議,如果他獲得足夠大的合同,他將生產帶有可互換部件的步槍。
巧合的是,美國陸軍在1812年戰爭後對其武器生產設施進行了重大重組,霍爾被任命為在WV哈珀斯碼頭的軍械庫建立步槍廠。現在霍爾可以很好地採納他的建議了。事情不是一夜之間發生的,但他最終交付了數千輛裝載機。
David J. Williams 在他的論文《霍爾 Breechloader:併發產品和工藝設計的早期示例》中表明,霍爾不僅解決了可互換部件的製造問題,還同時解決了設計機器和生產過程,用於製造零件,並設計步槍本身,便於製造。因此,我們可以得出結論,霍爾可能是我們今天認為理所當然的這些製造實踐的第一個實踐者。
我們非常感謝這個洋基工匠。在步槍廠工作的機械師和管理人員貫徹了可互換性和製造設計的原則,確立了美國作為當今製造業的領導者。
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