正是由于我们的机床拥有较高的精确度，由它生产的工件才能很好地“各司其职，各尽其责”。
——威廉·费尔贝恩爵士(Sir William Fairbairn)1862年在英国科学促进会上的报告
在伦敦皮卡迪利大街(Piccadilly Road)北边，有一处可以俯瞰格林公园的建筑——皮卡迪利大街124号。这栋建筑的西边是一家老旧沉寂的骑兵卫队俱乐部，东边是一家饱含秘鲁风情的酸橘汁腌鱼餐厅。这栋外表优雅却很普通的建筑，其内部如今被用作私密办公场所和富人的私人住所。
1784年，这条著名的林荫大道的最西边还尚待开发。当时住在皮卡迪利大街124号的是一位名叫约瑟夫·布拉马的锁匠（见图2-1），这里不仅是他的住所，还是他制作橱柜、锁具及各式小机械装置的工作室。只用了6年左右的时间，布拉马的工作室就一跃成为一家业务成熟又小有名气的公司。
图2-1 约瑟夫·布拉马
注：约瑟夫·布拉马不仅是一位杰出的锁匠，还是钢笔的发明人之一。此外，他还发明了一种能将酒吧地下室低温保存的啤酒成功泵上其他楼层的压力装置，以及一种印钞机。
有一天，人们纷纷聚集在布拉马的公司外面，好奇地对着橱窗指指点点，读着橱窗里的一封“挑战书”，深感困惑。这项挑战如此困难，甚至在接下来的60年里应者寥寥。
在橱窗内的一张天鹅绒垫子上，放着一把大小适中、外表光洁的椭圆形挂锁，看上去活像一尊被供奉的神像，挂锁正面就镌刻着这封“挑战书”。然而“挑战书”的字迹极小无比，只有那些把脸紧贴在玻璃窗上的人才能看清“挑战书”的内容：“谁要是能制造出撬开或打开这把锁的工具，就将得到200几尼作为赏金。”
这把据说“没人能打开”的锁，正是这家公司的老板布拉马设计的。然而这把锁的制造者却不是布拉马，而是时年19岁、曾当过铁匠学徒的亨利·莫兹利（见图2-2）。由于在精密机械加工方面表现出了卓越的技术，莫兹利在18岁时成为布拉马的得力助手。
图2-2 亨利·莫兹利
注：亨利·莫兹利，这位“高大俊秀的年轻人”，加工了布拉马锁的内部构造，后来更进一步成为“精密机械制造”“批量生产”“实现完美平整度”这些关键工程概念的首创人。
直到60年后的1851年，才有人成功地打开了布拉马设计的这把锁，当然只有后人才能有幸见证这一幕。我们将在后文提到，虽然筛选挑战者的过程颇具争议，但是兑现的赏金数额还是很可观的，放在今天至少可以买一辆奔驰小轿车。而早在这把锁被打开前，布拉马和莫兹利就已成功向世人证明自己是机械制造界的泰斗。在威尔金森发明炮筒镗床之后，布拉马和莫兹利发明了各种新奇有趣的设备，可以说是凭一己之力有效地绘制了“精密制造世界”的蓝图。虽然他们的一些发明已然消失在历史的长河中，但还是有相当一部分发明作为当今世界众多尖端工程的基础流传了下来，并始终为人们所铭记。
虽然莫兹利的实力在后世得到了大多数工程师的认可，并且与布拉马相比，他的名字更为人熟知，但在当时，也许布拉马才是两人中更突出的那一个。布拉马第一项发明的灵感是他摔伤后躺在床上养伤时产生的。但是不得不说，这可不是个浪漫的发明。鉴于当时伦敦民众迫切需要改善公共卫生条件，布拉马重新设计了马桶储水箱。此外，还用一个由活瓣、浮子、阀门和管道组成的系统改进了原有抽水马桶的阀门装置，并为上述发明申请了专利。布拉马发明的这个装置既能有效地将秽物冲走，又解决了马桶水箱在冬季会结冰这一令人烦恼的问题。布拉马凭借这项发明发了一笔小财。他改进后的抽水马桶很快便批量生产，在20年间共卖出了大约6000个。直到100年后，由布拉马设计的抽水马桶仍然是英国中产阶级浴室里的标配。
当然，相比马桶，锁具在结构和制作工艺上更为精密和复杂。布拉马对锁具的兴趣，似乎始于他在1783年成为英国皇家艺术、制造与商业促进会(Royal Society for the Encouragement of Arts, Manufactures and Commerce)的一员。当时，这一机构刚成立不久，后来它有了一个更广为人知的名称——英国皇家艺术协会(Royal Society of Arts)。回到18世纪，那时该协会设有以下6个部门：农业部、化学部、殖民地贸易部、工业生产部、机械制造部，以及极具时代特色的上流艺术部。布拉马自然参加了大部分机械制造部的会议，很快他便因在会上展示了一次看似简单的开锁，迅速成为人们关注的焦点。当然，布拉马打开的并不是一把普通的锁，事情远没有那么简单。1783年9月，一位名叫马歇尔的先生将一把锁带到了机械制造部的会议上，并宣称这把锁无法被撬开。在此之前，马歇尔已经让当地一位名叫特鲁曼的开锁专家尝试了各种方法。特鲁曼用了一大堆专用工具，结果撬了一个半小时都没能打开，以失败告终。此时，布拉马从后面的观众席上走了下来，很快就自制了一套工具，最后只用了不到15分钟便打开了那把锁。会场上顿时响起一阵兴奋的欢呼声，显然人们刚刚领略了当年最厉害的机械专家的风采。
锁是那个时代的英国人极为痴迷的东西。18世纪末，席卷英国全国的社会改革和立法变革，极大地激化了当时的阶级矛盾，对英国社会产生了相当深刻的不良影响。几个世纪以来，土地贵族们一直用围墙、花园和篱笆把自己和穷人分开。他们待在豪宅中，在佣人的簇拥下远离世俗的纷扰。然而，新的商业环境在使富人收获颇丰的同时，也使好似永无翻身之日的穷人更容易接触到他们。对于那些将家安在快速发展的城市中的富人们来说，他们和他们的财产在穷人们看来都不是什么秘密。这些富人们住的房子往往就分布在城市的街道两边，他们就生活在穷人们目之所见、耳之所闻的地方。在这样的社区里，嫉妒会蔓延，抢劫也时有发生，空气中到处都弥漫着恐惧的气息。因此，把门窗都闩好并结结实实地装上质量上乘的锁无疑是富人们的最佳选择。不过，像马歇尔先生带来的这把锁，一个熟练的锁匠可以在15分钟内用合适的工具打开，而一个绝望又饥饿的人也许在10分钟内就能破门而入……这样的锁显然还不够好，因此布拉马决定设计一把更好的锁。
很快，1784年，布拉马就开始了他的研究，而此时距他打开马歇尔的锁才不到一年的时间。在布拉马的新发明出现前，用蜡覆盖钥匙坯，将其插入锁孔，使蜡填充至锁芯内的每一个卡槽以计算锁内各种小杠杆的位置，是盗贼们最喜欢的撬锁方式，而布拉马的设计却使这一方式几乎不可能再成功。按照他的设计，当带有凹槽的圆柱形钥匙被插入时，锁体内与钥匙啮合的各个片状金属杠杆会上升或下降至不同位置，从而带动内锁芯转动，而内锁芯一旦被锁住，各个片状金属杠杆就又会回到它们的初始位置。当时的盗贼对于这一设计几乎无能为力，因为就算是在钥匙坯上裹再多的蜡，也很难准确带动杠杆将锁打开。布拉马于1784年8月为这项设计申请了专利。
从这款锁的基础机械结构中，人们便可以窥见布拉马的智慧与其巧妙的设计。整个锁呈圆柱形，锁芯里的各个片状金属杠杆不会因重力而在锁芯内晃动，但是它们却会在带有凹槽的圆柱形钥匙的影响下上下移动，从而带动内锁芯转动开锁；待钥匙拔出后，各个片状金属杠杆又会在与之相连的锁簧的带动下回归原位。这款锁的管状结构使它可以很容易地被安装在木门或铁制保险柜预留的管状锁孔中。当人们打开锁时，锁舌在锁芯的带动下会收回；而当人们安全地带上锁时，锁舌又会从锁芯中伸出，并插入门框中。
在接下来的日子里，布拉马继续发明了更多的新奇设备，提出了更多的新奇概念，不过其中许多都与锁无关，反倒是与液体在压力作用下呈现的神奇特性相关，而布拉马对此尤为着迷。他发明的液压机，时至今日在全世界的工业生产中仍起着巨大的作用。
此外，布拉马还发明或改进了很多小东西。比如，布拉马曾设计过一款原始的钢笔，这是现代钢笔的雏形，他还改进过自动铅笔的设计。除此之外，布拉马还发明了一款一直小规模沿用至今的啤酒压力泵，这种压力泵能直接、快速地将酒窖里凉爽的啤酒送到顾客手中，不再需要酒保像过去那样一桶一桶地把新鲜的啤酒从地下室扛上楼。这一设计至今仍受到某些守旧的英国酒吧老板的欢迎，在英国兰开夏郡还有一家酒吧以“布拉马”的名字命名。
尽管如此，如今喝生啤酒的人却都不知道布拉马的名字。同样，印钞厂员工中也鲜有人知道是布拉马制造了第一台能够巧妙地确保数千张钞票都印有连续不同序列号的机器。布拉马还分别制造了用来刨大型木板和造纸的机器。他还预测，在不久的将来，大型船只将使用螺旋桨来推动自身前进。
然而，布拉马的名字被收录于英语词典，主要还是得益于“布拉马锁”的发明。现在，人们仍然可以从已有文献中找到关于“布拉马笔”和“布拉马锁”的相关资料——威灵顿公爵阿瑟·韦尔斯利(Arthur Wellesley)曾以充满敬意的笔触记载过“布拉马锁”和“布拉马笔”，18世纪苏格兰历史小说家沃尔特·斯科特(Walter Scott)和19世纪英国戏剧作家萧伯纳也都曾记载过这两样发明。然而，当人们单独使用“布拉马”这个词时，比如在狄更斯的《匹克威克外传》(The Pickwick Papers)、《博兹札记》(Sketches by Boz)和《非商业旅人》(The Uncommercial Traveller)中便有这样的情况，我们应该注意，至少对于维多利亚时代的公民来说，布拉马这个词是个多义词。比如，一个人用“布拉马”打开了一个“布拉马”；一个人的家用“布拉马”来确保安全；一个人把“布拉马”送给了自己的挚友，从而方便挚友随时登门拜访。直到查布和耶尔发明的锁相继出现在市场上（《牛津英语词典》分别在1833年和1869年将“查布”和“耶尔”的名字纳入词典），布拉马对于锁的词汇垄断现象才被打破。
可以说，“布拉马锁”的卓越性能得益于它极其复杂的内部设计，而它持久的安全性，则要归功于其工艺上的精密性。与其说这一切是“布拉马锁”发明者的功劳，不如说是得益于制造者精细的制造技术。“布拉马锁”的制造者即前文提到的莫兹利，他的任务是大批量制造布拉马所设计的设备，降低制作成本，并确保设备在质量上能更好、在运作上能更便利。要知道在布拉马考虑让莫兹利做他学徒的那一年，莫兹利才18岁。后来，莫兹利则成了精密机械制造界早期最具影响力的人物之一，而直到今天，他对英国乃至世界的影响仍然存在。
当布拉马雇用莫兹利的时候，莫兹利还只是伦敦东部伍尔维奇皇家军火库(Woolwich Royal Arsenal)的“一位高大俊秀的年轻人”。莫兹利12岁便成了风帆战舰上的火药搬运工，他每天的工作就是把火药从船上的弹药舱搬运到火炮甲板。接着，莫兹利又去了木工作坊做学徒，但他常常为木材无法准确拼接而感到不满。很快，莫兹利的所有雇主都发现，这个年轻人真正感兴趣的似乎是金属器件。莫兹利喜欢偷偷溜进船坞的铁匠作坊学习技艺，他甚至还在后来发展出了一项副业：用废弃的铁螺栓制造出一系列实用而又非常漂亮的三角火炉架。而对这一切，莫兹利的雇主们都睁一只眼闭一只眼。
改进车床，制造通用的零件
对布拉马来说，1789年是令人焦虑不安的一年。这一年，由于英吉利海峡对岸混乱的政治局势，大批惊慌失措的法国难民涌入英国，而这些人中又有多数滞留在了伦敦。难民的到来，更加激起了伦敦居民紧张的排外情绪，于是他们开始疯狂地为自己的家庭和产业寻求更多的安全保障。此时，发明受到专利保护的布拉马陷入了两难的境地：只有他本人懂得如何制造“布拉马锁”，但包括他在内的任何机械师都无法以足够低的价格制造出足够数量的锁。大多数自诩机械师的人擅长的可能只是粗糙工艺品的制作，比如用重锤敲打红热的铁锭，然后用铁砧、凿子，特别是锉刀进行一些金属加工，只有极少数人能真正做到精工细作，并且能顺利制造新近设计的机械。
不过，事情很快出现了转机。18世纪伦敦铁匠铺的工人们是一个联系紧密的团体，布拉马不久便听到了这样的一个传闻：伍尔维奇皇家军火库有个与众不同的年轻铁匠，不同于其他铁匠手持重锤、猛击大块铁锭的日常工作方式，他对每一块金属都表现出了超乎寻常的挑剔和近乎过分的讲究，这位年轻铁匠名叫亨利·莫兹利。布拉马很快便与年少的莫兹利进行了面谈，虽然布拉马很急切地需要雇用莫兹利，但是他心里十分清楚，任何想进入这一行当的人都要先以学徒的身份干满7年，然后才能独当一面。然而，什么都抵不过市场的需求。当那些潜在的顾客再次走进布拉马位于皮卡迪利大街的门店时，布拉马决定不再受限于繁文缛节，抱着赌一把的心态当即雇用了年轻的莫兹利。令他没想到的是，这一决定竟然改变了历史。
果不其然，莫兹利是一个能够带来变革的人物。首先，他在深思熟虑后解决了布拉马锁的供应问题。他没有采用雇用工人、让工人独自制作整把锁的传统方法，而是发明了一种机器来制造这些锁的配件，就像13年前住在西边320千米外的威尔金森所做的那样。
莫兹利制造了一台机床，即制造机器的机器，或者说是一系列机械装置系统。他制造了一整套机床，事实上，每一台机床都可以制造，或者协助制造布拉马设计的各种复杂的锁。布拉马和莫兹利想要物美价廉、运转高效的零件，但是如果他们只是靠手工和手工工具去制造零件，那么误差和瑕疵将是不可避免的。换句话说，莫兹利制造的机床是实现精密制造的必要组成部分。
现在，伦敦的科学博物馆陈列着3种当年莫兹利的制锁设备。第一种设备是切割开槽的锯子。第二种设备与其说是加工机床，不如说是一种确保生产过程快速且标准的工具。它是一种能快速夹紧、释放的虎钳，从作用上来看是一种夹具，当锁的零件被放置在车床上，进行一系列的铣削加工时，这个夹具能把零件固定住。而第三种工具是更为绝妙的装置。它由脚踏板来驱动，用以给锁内部的各种簧片施加拉力，这样一来，锁芯里面的各个零件就可以在装配过程中保持固定，并一直处于装配出厂后的工作状态。这个工具会一直发挥作用，直到外壳被安装好，锁处于完工状态为止。这时展现在人们面前的是那个刻有“伦敦皮卡迪利大街124号布拉马锁公司”华丽签名的锁的面板，黄铜面板散发着耀眼的金属光泽。
当然还有一种工具，就是车床的转轮。车床转轮被一些人认定为车床最重要的部件，这个部件正是在布拉马所处的时代开始广泛出现的。不久，转轮就成为车床必不可少的组成部分。车床是一种车削装置，很像陶工制陶用的轮子，这种转轮式的加工工具自埃及法老王朝时代被发明以来，一直是改善人类生活的机械工具。事实上，车床在几个世纪以来发展得非常缓慢。也许最大的改进出现在16世纪，那时有了丝杠的概念。在早期，常见的丝杠形式是一种长的、木制的螺丝，安装在车床的主框架下，可以用手转动，以推进车床的活动端靠近或远离固定端。这样就可以在一定程度上增加制造的精确度。根据丝杠的螺距，手柄转动1圈可以使车床的可移动部分前进1英寸。有了丝杠，木匠在加工中便有了更大的掌控度，从而能制造出装饰性更强、对称性更好、带有巴洛克式曲线和雕花的复杂的木制家具，比如椅子腿、扶手、国际象棋棋子等。
接下来，莫兹利也对车床进行了很大程度的改进升级。他首先改用铁来打造车床，铁坚固而沉重的特性重塑了车床的结构。这样一来，车床不仅可以加工木制物品，还可以把不成形的硬质金属坯料也塑造出对称性，这是此前脆弱的木制车床无法做到的。
仅仅打造铁车床这一点，可能就足以使莫兹利青史留名了，但后来莫兹利在他加工用的车床上又额外添加了一个部件，而这个部件的起源至今仍有争议且尚无定论，这一争议也使精密制造的历史变得更加复杂。
具体来说，安装在莫兹利车床上的新装置被称为滑动支座。滑动支座巨大且坚固，能固定住各式各样的铣削工具，当然，被固定住的工具也可以通过螺丝来调整和移动部件。滑动支座上安装了可以向各个方向调节的螺丝，工人们可以运用这些螺丝来调整滑动支座上支撑的工具，甚至可以实现只有几分之一英寸大小的微调，这使精密制造中的零件切割得以实现。当然，滑动支座必须放置在车床的主轴上和尾座之间，同在车床主轴上的还有提供动力的电机和使工件旋转的心轴，而尾座则可固定住工件的另一端。莫兹利使用的丝杠是由金属制成的，相比当时通用的木质丝杠，金属丝杠的螺纹更紧密，螺距也更精细，进而使工件长短伸缩的距离更加可控。
然后，固定在滑动支座上的刀具就可以沿着丝杠的方向前后移动，从而使车工可以在工件上开孔、倒角。当铣削的工艺发明之后，车工也可以对工件进行铣削，或以其他方式将工件打磨成其希望的形状。因此，丝杠使工件沿纵向移动，而在工件上切割、倒角或打孔的刀具所在的滑座则沿横向移动，或沿着丝杠运行路径的方向移动。
就这样，靠着改进后的车床，金属工件可以被加工成各种形状、大小和结构。只要车工能记录下加工每个工件时滑动支座和丝杠的位置，并确保这位置不变，那么在每一次加工中，被加工的工件都将是一样的：外观一样，长短一样，如果两个工件金属密度相同的话，就连重量也是一样的。
这些由改进机床加工过的零件，不但可以量产，还可以相互替换。而正是这些最终构成了枪械，这些零件包含齿轮、扳机、握把和枪管。从枪械开始，零件变得通用，这是构成现代制造业的基石之一。
除此之外，莫兹利还使用这种装备精良的车床，打造出了另一种对可替换零件以及制造业同等重要的零件，那就是螺丝。
几个世纪以来，正如我们在历史书中所了解的那样，螺丝的制造工艺有了许多进步。但事实上，是莫兹利在发明、改进并完善车床上的滑动支座等一系列与提高精密度相关的设备之后，设计出了一种高效、精确、快速的切削金属螺丝的方法。就像布拉马在皮卡迪利大街上的门店里展示了一把无人能开的锁一样，为了显现自己对于金属螺丝改进工艺的自豪感，莫兹利也在位于马里波恩区玛格丽特街道的“桑斯和菲尔德公司”(Sons and Field)小车间的弓形展示橱窗里放置了一件展示品。那是一件莫兹利最引以为豪却又看似平常的东西——一枚长5英尺、经过精密制作的通体笔直的工业黄铜螺丝。
严格意义上讲，莫兹利并不是第一个尝试改进螺丝专用车床的人。早在25年前的1775年，英国企业家、发明家、约克郡的科学仪器制造者杰西·拉姆斯登(Jesse Ramsden)就制造了一台小巧精致的螺丝切割车床。他与航海钟制造者约翰·哈里森一样，进行工程研究的资金支持都来自航海经度委员会，因而他并没有因为此项发明而获得专利。但是拉姆斯登的发明确实强大，他可以在1英寸长的袖珍螺丝钉上刻下125圈，这意味着螺丝钉每旋进1英寸，就需要旋转125圈，这样一来，车工就能对配备有这款螺丝钉的任何装置进行极其细小的微调。
尽管如此，拉姆斯登的机器实际上是作用单一的机器，虽然这个机器像手表一样精巧，能用来生产望远镜和导航仪器的零件，但它绝不是用来大规模生产金属配件的工业重器，因为它没有与之相匹配的生产效率、可靠性和耐用性。而莫兹利用他那台装备齐全的车床制造出的是一台推动历史前进的发动机，用一位历史学家的话来说，莫兹利的车床将成为“工业时代的工具之母”。
不是靠他和师傅布拉马最初使用的木制车床，而是靠着一台铁制车床，靠着改进车床上的滑动支座以及精湛的制造技法，莫兹利可以加工出公差控制在万分之一英寸的螺丝钉。就这样，在所有伦敦居民的见证下，精密制造这一改变历史的概念诞生了。
因此，无论谁发明了滑动支座，他都足够有资格因后来精确制造出的无数部件而得到称颂。这些部件形状功能各异，又可参与到下一轮精密的机械加工之中，与更多的设备和部件发生关联。滑动支座使得各种各样的机械生产变为可能，例如门锁上的铰链、喷气式飞机的发动机、气缸外壁、气缸活塞，还有原子弹致命的钚核，当然，也包括平凡的螺丝钉。
但究竟是谁发明的滑动支座呢？很多人认为就是莫兹利。据记载，莫兹利在布拉马的“秘密工坊中有几台奇怪的机器……这些机器是莫兹利先生亲手制造的”。也有一些人说是布拉马发明的滑动支座。还有一些人完全驳斥了“莫兹利参与了滑动支座的发明”这一说法，明确表示滑动支座不是莫兹利发明的，而莫兹利本人也从未声称滑动支座是自己发明的。有的百科全书上说第一个滑动支座实际上是出现在德国，在1480年的一份手稿中，就出现了滑动支座的插图。
俄国科学家安德雷·纳尔托夫(Andrey Nartov)曾在18世纪被沙皇彼得大帝(Tsar Peter the Great)授予“沙皇的私人工匠”称号。他被尊为欧洲最伟大的车床加工大师，并曾向当时的普鲁士国王传授车床加工技法。据说他早在1718年就制作了一个实用的滑动支座，并将其带到伦敦展示。也许有人认为沙皇彼得时代的故事有疑点，但据说一个名叫雅克·德沃坎森(Jacques de Vaucanson)的法国人在大约1745年的时候也制作了一个滑动支座。来自北卡罗来纳州的一位名叫克里斯·埃文斯(Chris Evans)的教授，撰写过大量关于早期精密制造的文献，他注意到了这种竞争性宣称发明的情况，并建议不要使用“英雄发明家”式的叙事方法来描绘精密制造的历史。
埃文斯写道，人们最好承认一个事实，那就是精密制造是众多大师合力孕育出的产物。在它的演进过程中，不可避免地会存在重复发明和发明物在功能上交叉的情况，甚至还有学科跨界的情况，这一点没有严格的规范。精密制造的发展毕竟是在长达3个多世纪的生产实践当中逐步由混沌走向清晰的，换言之，精密制造的历史远不如精密制造本身那样明晰。
尽管如此，莫兹利的主要发明还是相当值得铭记的，因为在莫兹利与布拉马相识之后，莫兹利还参与了其他的发明创造与工艺改进。直到有一天，莫兹利要求加薪，要知道在1797年他每周的薪水只有30先令，但这一要求被布拉马粗鲁地回绝了，于是莫兹利愤然离开了布拉马的工坊。
大规模生产的新世界
莫兹利随即把自己从伦敦西部制锁业的小圈子当中解放出来，他进入或者说他开创了一个前所未有的大规模生产的新世界。在实现大规模生产的过程中，他研发了大批量制造英国帆船关键部件所需的核心技术。为此，莫兹利建造了令人惊叹的复杂机器，在接下来的150年里，这些机器大批量生产了风帆战舰所需要的滑轮和索具，正是这些关键的帆船索具使得皇家海军具备了航行、掌控并最终统治世界各大洋的能力。
这一切的发生，对于莫兹利而言是最幸福的时刻。就像布拉马在皮卡迪利大街上展示那把锁一样，莫兹利在他的车床上制造了一个5英尺长的黄铜螺丝，并骄傲地向公众展示。他把这个螺丝放在众人视线的中央，作为车床技术的广告。而据海军军械部门说，就在莫兹利展示这枚螺丝钉后不久，出现了一个偶然的机会：有两个人为了满足海军日益增长的军需，要创建一个滑轮组制造工厂。
18世纪中叶，在英国南部码头城市南安普敦，已经有人建立了一个类似的滑轮制造厂，从事木制零件的锯切和开槽加工工作，但大部分的精加工工作仍需手工完成，因此，海军的滑轮供应链实际上仍然不可靠。而一条可靠的供应链对英国的生存至关重要。
在18世纪末的大部分时间里，英国断断续续地与法国交战，尤其是法国大革命后拿破仑的上台使伦敦政府确信，军队需要在19世纪初做好战争准备。在英国陆军和英国皇家海军这两支作战部队中，海军上将分走了国防预算的更多份额。英国的码头上很快就挤满了大型战舰，随时准备在接到命令后扬帆起航，让英吉利海峡对岸的任何对手，尤其是拿破仑尝到被皇家海军鞭挞的滋味。造船厂在忙着建造船只，干船坞在忙着修理船只，从英吉利海峡到尼罗河河口，从北非柏柏里海岸(Barbary Coast)到新西兰科罗曼德尔(Coromandel)海滨，到处都活跃着强大而警觉的大英帝国海军将士，他们昼夜不息地在海上巡航。
当然，巨型的战舰都是风帆战舰，它们有着木质船身、覆铜龙骨，三层甲板上摆满了大炮，巨大的桅杆由诺福克岛的松树制成，支撑着同样巨大的船帆。当时所有的帆具都是用缆绳和螺栓悬挂、牵拉和控制的，如果把一艘船上的绳索拉直，会长达数千米，其中的索具不限于前支索、侧支索、帆桁固定索、脚踏索，而大部分索具都少不了坚韧的木制滑轮和滑车系统，这些滑轮在海军中被简单地称为滑轮组，后来滑轮和滑车的称呼也沿用到了航海之外的领域。
一艘大型帆船可能拥有多达1400个滑轮组，这些滑轮组的类型和尺寸根据任务的需要而有所不同。水手可以只凭借一个滑轮吊起一个顶帆，或者把一根桅杆从一个位置移动到另一个位置。而吊起一个像船锚一样重的物体可能需要6个滑车，这也就是动滑轮。每个滑车上有3个小轮，并用一根绳子穿过所有滑车，这样一个水手只需轻松施加很小的拉力就能吊起一个半吨重的锚。在一些教学质量高的小学里，老师们仍然教授着“动滑轮和定滑轮”的物理知识，而帆船上的索具则在实践当中展现出，即便是最基础的滑轮系统，在风帆战舰时代也能发挥出巨大的作用，而这一系统的巨大力量又完善融合了简洁与优雅之美。
船上使用的滑车非常结实，因为其必须经受多年的海水冲刷，以及刺骨的寒风、潮湿的热浪、连日的酷暑、腐蚀性的盐雾、沉重的载荷和粗鲁海员的剧烈操作。回溯到帆船时代，滑车上的滑轮主要由榆木制成，两侧用螺栓固定着铁板，滑车上下两端用铁钩固定，铁板把滑轮夹在中间，并用绳索绕着滑轮。滑轮本身通常是用铁梨木制成的，这跟哈里森制造某些钟表齿轮所用那种坚硬的、能自己分泌润滑油脂的木材是同一品种。大多数现代帆船的滑车是用金属打制的，而滑轮是用铝或者钢制成，除非船的外观是老式的，在这种情况下，人们为了保持其古色古香的韵味，会用许多华贵的铜器和上了清漆的橡木来造滑轮。
因此，索具对于舰队是至关重要的，19世纪早期的英国皇家海军对此极为关注。英吉利海峡对岸32千米外就是拿破仑统治下的法国，同时无数的海域问题牵扯了英国在主要海事战略上的注意力。海军将领们主要担心的不是船只产能是否足够，而是重要的舰用滑轮组产能是否足够，也就是说帆船能否航行起来。海军部每年需要大约13万个各式滑轮，它们有3种主要的尺寸，而在过去的几年里，由于制造这些滑轮的工序极其复杂，因此它们只能靠手工加工制作。为了满足产能，英格兰南部及周边地区的数百名木工手艺人被紧急征召来，投入这项工作当中。可想而知，这一临时拼凑出来的供应团队在后来被证明是完全不可靠的。
随着海上的敌对行动越来越频繁，造船的订单也越来越多，建立一个更高效可靠的供应系统的呼声也越来越高。当时的海军工程监察长塞缪尔·边沁(Samuel Bentham)终于下决心采取行动来改变现状，而后来证明他的确解决了难题。1801年，一位名叫马克·布鲁内尔(Marc Brunel)的人找到边沁，说他心中已有一个具体的计划。
布鲁内尔是法国的一个保王党难民，他从法国大革命后动荡不安的局势中逃了出来，在跑到英国之后，他不厌其烦地向英国皇家海军部将领们兜售他的想法。尽管布鲁内尔最初移民的目的地是美国，而且在纽约还谋到了一份总工程师的工作，但他后来回到英国结婚成家。他擅长的领域正是分析解决在滑轮制造中出现的问题。布鲁内尔知道制作一个成品滑轮所必需的各种工序，那至少有16道之多。一个滑轮虽然看起来很简单，但实际上制造起来的难度就像它在舰队当中起到的作用一样大。为了提高滑轮的加工效率，布鲁内尔还设计了一系列他认为可以高效加工滑轮的机器。经过孜孜不倦的努力，他终于在1801年获得了一项专利，专利内容是：“一种新型切削木制滑轮及辅助滑轮侧面成型，同时完成一个或多个开槽的作业，并给滑轮侧面金属外壳开孔、装配和固定滑轮外壳的机器。”
布鲁内尔在这台机器的设计上，有很多方面都是革命性的。布鲁内尔尝试让同一台机器执行两种不同的职能，比如让一台圆锯既可以切割，又可以发挥出铣刀的功效。他还设法让一台机器剩余的机械动力带动它旁边的机械，并保持机械之间的同步。因为机械之间存在着协同效应，所以每台机械都必须以尽可能精确的方式完成工作，一旦有一台机械出现了错误，那么错误的运转节奏就会向整个机械系统中传播开来，产生的后果就像今天计算机系统中传播的病毒一样，影响无时无刻不在扩大和恶化，最终感染整个系统，并迫使机械崩溃重启。但是重新启动一个由巨大的铁制蒸汽动力机器组成的系统可比重启电脑复杂多了，这些机器拥有挥舞的机械臂、飞速旋转的皮带和轰鸣的飞轮，重启它可不仅仅像在电脑面前按下一个按钮然后等待半分钟那么简单。
光是制作滑车外壳这一个小零件就需要7道不同的工序：从榆树原木上切下木块；将这些木块切成长方形；在木块上为后续固定用的销钉预先钻一个孔；为木块切割凹槽，以便后续加工中将滑轮嵌入外壳里面；把木块外壳的边角修成滑车外壳的形状，并对侧面的边缘倒角加工；为外壳表面打造合适的曲度，修饰外形，并打磨平滑；最后，在木块表面上刻上挂绳子的凹槽，以便绳索能固定住这个滑车。这才只是一个配件，之后加工其他的配件也需要多重工序，其中加工木滑轮需要6道工序，加工销钉需要4道工序，加工垫片需要2道工序。接下来，要把所有的配件都组装好，调试到能够顺畅使用的程度，再送到储藏处保存。
考虑到打算卖给英国皇家海军的机械加工系统的复杂程度，布鲁内尔必须找到一位可靠的工程师来建造这样一套前所未有的机械系统，并确保这套机械系统能够以极高的精确度，批量生产出海军急需的、数以千计的木制滑轮组。
亨利·莫兹利的展示橱窗此时走到了历史的潮头。布鲁内尔在法国时的一个老相识此时也移民到了英国，他叫M.德·巴坎古(M. de Bacquancourt)。巴坎古先生一天碰巧路过了莫兹利在玛格丽特街的作坊，在那里，他看到了展示橱窗里陈列着的、莫兹利亲手在车床上生产出的那支5英尺长的黄铜螺丝。
巴坎古先生走进了莫兹利的作坊，问候了机械车间里的80名雇员，并和当中的一些人交谈，然后又和作坊主莫兹利本人交谈。在谈完之后巴坎古先生确信，如果说在英国的土地上，有一个人能把布鲁内尔设想的系统制造出来，那么这个人就是眼前的莫兹利。
于是巴坎古把他的见闻告知了布鲁内尔，然后布鲁内尔在伍尔维奇见到了莫兹利。作为会谈的一部分，布鲁内尔向年轻的莫兹利展示了他所设计的一种机器的工程图，毫无疑问，莫兹利能够像音乐家在心里演奏乐谱那样，解读出这些图纸的功效，就像普通人阅读书籍般轻而易举。看到图纸后，莫兹利瞬间就认出了这是一种制作滑车的机器。
布鲁内尔向莫兹利展示的机器设计图，正是那台他所设想的、为了向海军部展示的滑车制造机器。现在，莫兹利已经着手制造这台机器了，而且这台机器本身的制造，也很快会成为政府支持的重点项目。
依照布鲁内尔的图纸，莫兹利参与设计并制造了世界上第一台专门用于精密制造的机器。这台机器虽然是一种只能用于生产同一种产品的专业生产线，在当前这个故事当中是滑轮组的生产线，但在未来，专用生产线生产的产品也可能是枪械、钟表、棉布甚至是汽车。毋庸置疑，专业生产线的产能极其强大。
莫兹利在滑车工坊这个项目上花了6年的时间。海军先在朴次茅斯的造船厂建造了一座巨大的砖结构厂房，来容纳布鲁内尔、莫兹利等人所设计并将投产的一大批加工机器。生产线上生产了一台又一台的机器，很快，随着产能的扩张，这一生产线从莫兹利位于伦敦玛格丽特街的车间，搬到了泰晤士河南侧的兰贝斯地区，莫兹利的划时代机器终于开始发挥出它在设计时的预期效果。
滑轮组生产厂总共有43人，每个人都执行16道工序中的其中一道，这些工序的最终目的就是把一张张被切割好的榆木木板，变成一个个滑轮组，然后送到海军仓库。每台用于加工滑轮组的机器都是用钢铁打造的，因此格外坚固和可靠，并且其加工的精确度能达到海军在合同中要求的水平。于是，用于锯开木材、固定木材、打磨木材、木料打孔、安装铁钉、抛光表面、侧边开槽、修饰外观的机器一起开工，经过一道道工序，最终出厂的便是成品的滑车。一系列全新的词汇诞生了：棘轮和凸轮，传动轴承和牛头刨床，斜角规和蜗轮齿，成形机和冠状轮，同轴钻和抛光机，各种新生的机械设备一夜之间都有了新的名字。
所有执行这些工序的机器都架设在滑车工坊内，这一工坊命名于1808年，在工坊里很快就开始了轰轰烈烈的生产活动。莫兹利的每台机器都是通过不断旋转的皮带来提供动力的，皮带通过与安装在天花板上的长铁轴相连而旋转，而铁轴由一台功率约24千瓦的巨型的博尔顿-瓦特蒸汽机带动。蒸汽机在大楼外呼啸着，蒸汽腾腾地冒着烟，而蒸汽机旁边就是那喧闹而危险的3层楼高的工坊。
时至今日，滑车工坊仍然是很多历史时代的见证者，其中最卓著的就是每一个手工制作的铁制机器都臻于完美。这些机器制作得如此之好，以至于大多数现代工程师都认为它们是毋庸置疑的杰作。工坊中大多数的机器甚至在生产了一个半世纪之后仍然可以运转。皇家海军在1965年制造了最后一个滑车。事实上，许多零件，例如销钉，都是由莫兹利和他的工人们亲手制作的，同类的零件尺寸完全相同，这就意味着它们是可以互换的。正如我们在后面的故事里将看到的那样，当后来的一位美国总统听闻这一概念时，可互换零件对未来的制造业产生了更加广泛的影响。
但是，滑车工坊之所以闻名于世，还有更深层的原因：这是世界上第一座完全依靠蒸汽机来驱动的早期工厂，对后世具有深远的影响。虽然机械化生产此时在英国已经算不上是什么新概念，但是，早期的工坊机器依然要仰仗自然的河流来提供动力，而我们面前这座位于朴次茅斯的厂房则前所未有地采用了蒸汽动力，这使得这种工坊在规模与动力方面都与过去的水力工坊不同。毕竟，蒸汽是一种不容易受季节、天气或其他外界因素干扰的能源。从此，只要有充足的煤水供给，而蒸汽机又是按照当时最精密的标准打造的，那么工厂就能依靠着蒸汽提供的蓬勃动力飞速运转起来。
从这时开始，锯、钻头、磨盘等工具将由蒸汽机提供动力。有了这些蒸汽机，生产过程中就不再需要人力来提供动力，不再需要人来操纵工具及维持机器的运转，这些工作可以统统交给机器来完成。现在是在朴次茅斯这里，不久之后，这一效应便会在其他地方数以千计的工厂里显现，即用其他的加工方式制造其他的东西。至此，在各木工车间里切割、组装并制成海军滑轮组的工人们，成了机械惊人的生产效率的受害者。为了满足海军“贪得无厌”的胃口，曾经有100多个能工巧匠在这里工作，然而现在就算没有人挥汗如雨地工作，这个轰轰烈烈的工厂也可以轻松地满足海军的胃口：朴次茅斯的滑车工坊每年可以生产13万个木质滑车，平均每个工作日的每分钟就能生产出一个成品滑车，而且最少时只需要10个工人操作所有机器。
就这样，精密制造工艺使第一批受害者产生了，那些木匠失业了。取而代之的工人不需要特殊技能，他们只不过把原木送入切片机的料斗，最后把成品滑车取走，堆放在仓库里。或者，他们拿着机油罐和棉花废料，给机器上油，确保机器润滑，保障机器洁净。工人们密切注视着那些黑绿相间、镶着黄铜装饰的庞然大物。与此同时，机器也在不停地运转，嘲讽似的盯着自己面前的那些工人，它自顾自地旋转、吐料、颤抖、摇摆、劈木头、锯木头、钻木头。这群被蒸汽带动的机器组成了一支庞大的机械乐队，挤在这座巨大的砖房之中，演奏着交响乐。
由精密制造和工业化大生产带来的社会后果是显而易见的。有利的一面是，机器在挣钱这件事情上的确十分专业。这些机器加工出来的滑车非常精致，海军部的将领们宣布他们对产品很满意。布鲁内尔收到了一张支票，上面写着他在一年里为英国皇家海军省下来的钱：17093英镑。莫兹利获得了12000英镑的奖金，还得到了公众和工程界的赞扬。从此莫兹利被大众认定为早期精密制造最重要的人物之一，也是工业革命的主要推动者。
皇家海军的造船计划得以顺利实施。由于新的支队、分舰队和主力舰队能够如此迅速地建立起来，因此英国对法国的战争得以顺利结束，并且取得了有利的战争结果。拿破仑最终战败，被放逐到圣赫勒拿岛(Saint Helena)上。运送拿破仑的战舰是一艘拥有74门大炮的三级战舰——英国皇家海军诺森伯兰号(HMS Northumberland)，它由一艘较小的六级战舰，有20门大炮的英国皇家海军梅尔米顿号(HMS Myrmidon)护卫。
这两艘船的索具和其他绳索系统由大约1600个木制滑轮组构成，这些滑轮组都是在朴次茅斯滑车工坊制造的，由莫兹利的铁制机器经过锯、钻、铣之类的加工工艺打造出来，而经手这些滑轮和机器的，只是10个在工程师的监督下工作、没有特别技术的海军合同工。
然而这次成功的合作的后果也有两面性，不利的一面是上百名朴次茅斯的熟练工人失业了。我们可以想象，在这些工人拿到最后一笔工资并被遣散后的几天甚至几周的时间里，他们和他们的家人们无法理解为什么会发生这种情况；当产品需求明显增加时，所需的工人却开始迅速减少。对于被遣散的朴次茅斯人，以及那些依靠这些人获得稳定生计的人来说，精密制造的到来并不是完全受欢迎的。它似乎只有利于那些有权势的人，而令那些没有权势的人深感不安，虽然这100多号人对于任何严肃的政治考量来说都不足为重。
