第4章 在更完美的世界边缘 公差0.0000001(10-7).3
《汽车》(Autocar)杂志的一位观察者说，劳斯莱斯40/50型的引擎非常安静，仿佛藏在引擎盖下的不是汽车发动机，而是一台缝纫机。尽管它看起来像是一个沉重的船用发动机，但当它以最大功率运转时，发出的声音依旧优雅，由此我们便可得知在汽车内部潜伏着一个犹如棉纱一般精巧的装置。劳斯莱斯汽车引擎发出的声音肯定与一辆重型卡车发出的声音不同，然而这台引擎却可以驱动着6000磅重的汽车，载着4名彪形大汉，在夜间以每小时128千米的速度，顶着倾盆大雨在上山坡道上向前行驶。
直到8月8日，约翰逊才宣布停止试驾。在此之前他已经连续开着这辆车跑了40天，除了在苏格兰的山路上出现过黄铜油阀偶然关闭导致熄火的意外状况，以及由爆胎导致的停车之外，这辆劳斯莱斯银魅在22994千米的路途中一路畅行。在旅途中，汽车的维护工作必须在夜间完成，那时驾乘团队正在睡觉，维护团队需要在驾乘团队天亮出发之前完成各项工作。唯一需要认真对待的维护工作是清洁阀门，这是一项耗时8.5小时的工作，就像劳斯莱斯汽车的大多数工作流程一样，它是手工作业的，过程缓慢、细致，追求完美。
随后，这场马拉松式测试就结束了。随着车身的冷却，引擎轰鸣声逐渐减弱，这辆银魅汽车停在了伦敦，约翰逊要求手下员工把这辆车拆成基础零件，重新组装到新的汽车上。因此，汽车钣金工把这辆车的外壳部分和各种镶嵌的零件拆了下来，皇家汽车俱乐部成员将巨大的发动机从底盘上吊起，将变速箱和其他传动装置从车轮和车架上拆下，同时拆下制动器，断开电气设备的连接。接着，一小队手持千分尺的工人开始工作。他们负责测量每一个部件在测试期间发生的形变，卡尺的计量参数都精确地设置为银魅出厂时的设计尺寸，也就是它在117天前的4月13日下线时的尺寸。
经过测量，这辆车的发动机、变速箱和制动器没有丝毫磨损的迹象。发动机的状况在4月份下线时与现在（8月份）没有明显差别。这辆车在经历了长时间、高强度的驾驶测试后，至少从汽车最关键部件的状态来看，车况并没有丝毫恶化。要使汽车完全恢复到下线时的状态，只需“更换两个前轮枢轴销、一个转向杆销钉、转向杆球头、电磁打火接头、一个风扇传动皮带和一个汽油滤网，重新夹紧转向球节的套筒，并对气门重新研磨”。
皇家汽车俱乐部的报告明确指出，如果这辆车是由普通人所拥有的家用车，它其实不需要接受任何修缮和维护，当前车况完全够用。但如果，正如皇家汽车俱乐部现在所做的那样，必须提交一份把汽车修理到完美状态的账单，那么银魅经过24000千米的艰苦旅途后，维修所需零件和劳动力的总成本只有区区28英镑5先令。至此，各路报纸头版头条都刊载了这辆劳斯莱斯汽车的传奇之旅，称赞这辆车制造精良，车体牢不可破，维护成本低，无论是购买还是养护都很经济，购买它甚至可以算是一种投资。各种小报把劳斯莱斯的这款车型吹上了天，到处都是银魅的照片和目击者描述的报道。
最初，你只要花980英镑就可以单独购买一个银魅的底盘，其中包含了车架、车轮和全部机械部件。在银魅投入生产的近20年间，底盘的价格最终在1923年上涨到了1850英镑。全世界总共生产了7876个银魅底盘。劳斯莱斯银魅在美国市场如此受欢迎，以至于劳斯莱斯公司在马萨诸塞州的斯普林菲尔德专门开了一家工厂。如果你还能回想起这本书之前的内容，你会记得斯普林菲尔德正是大规模生产开始的地方，只不过最开始生产的是枪支，而不是汽车。在德比和斯普林菲尔德的这两个工厂中，制造汽车的方法几乎是相同的，都是依靠传统、历久弥新的手工加工工艺。
劳斯莱斯汽车的制造方法与福特汽车截然不同，但这两家企业的发迹几乎是在同一个时期。劳斯莱斯的建造过程是这样的：首先工人们在工厂的地板上用粉笔画出汽车的草图，然后将车架的铁制配件和木制配件通过焊接、栓接、铆接等手段固定在模件上。工人们将所有零件先挂在支柱上，直到车轴从上方吊下来，随后连接车轮，待车轮安装好之后，还在制造中的汽车便可以依靠4个车轮支撑车体，并通过木楔避免自身滑动。
然后，桥式起重机将在同一工厂的不远处，用机械手臂将大部分已经组装完成的发动机运进工厂。发动机很重，操作起来很棘手，但是桥式起重机会将其小心地放在前轮后面的位置上，随后工人们会将变速箱、万向节、传动轴以及后轴连接好，安装在发动机后面。最后，工人们会对转向机和连杆机构进行手动组装，用螺栓将它们固定在前轮上，并通过蜗轮将其连接到方向盘。方向盘位于发动机后面、大型变速箱的侧面，带有换挡杆和3个前进挡，后续车型有4个前进挡。此时，制动器也吊装到位，工人们会安装杠杆和连杆，再之后，还要安装细长的液压管，并在安装好后及时进行连接、密封并灌注液压油。
随着工人们将电池安装好，在发动机周围缠绕上如同巨蟒般又粗又长的电线，这些电线沿着大灯、喇叭和各种指示器的位置铺设，并为它们提供电力。
劳斯莱斯希腊神庙风格的金属栅格，至今仍然是劳斯莱斯汽车最具有代表性的部件。组合和安装这个部件将由一名专员亲自操刀。专员会先对其进行钎焊、铜焊和抛光，然后会温柔地、亲切地甚至是恭敬地把散热格栅安装在汽车的前部，将其用螺栓固定到位，然后再次抛光。自此格栅成为汽车冷却系统的一部分，并与风扇一起通过银色叶片吸入空气，以防止发动机水箱里的水沸腾。
工人们会将各种类型和黏度的润滑油泵入、倒入或注入这个迅猛而复杂的汽车的各个位置。最后，随着燃油注入油箱，工人们开始转动发动机曲柄，新发动机发出噼啪作响的声音，“咳嗽”着启动起来，然后引擎会安静下来，发出低沉的嗡嗡声。在劳斯莱斯汽车刚刚投入量产的日子里，工厂里所有的工人都会放下手中的活，聆听新调试好的引擎的嗡嗡声，整个团队把新车当成一个新生的婴儿，而他们作为新生儿的父母，感到无比的自豪和激动。
然后，劳斯莱斯公司会将汽车底盘交给马车装配公司的工程师。这些工程师取走底盘后，会把精心雕琢的车身、外壳镶板、地毯和玻璃等一系列他们不太感兴趣，但能有效吸引顾客的部件安装到劳斯莱斯车上。
现在，工厂地板上剩下的只有粉笔痕迹。随后，工人们会将另一组支柱和零件放置在他们制作的模件上，并像以前一样用螺栓和铆钉将它们固定在一起，然后放置车轴，依靠车轮把汽车支撑起来，将更多的零件安装在车上，并配制成另一辆汽车。整个过程周而复始地进行，缓慢而艰苦，但这饱含着对精密制造的敬意。整个制造节奏比较慢，像造船厂一样，在工人们将一辆车的底盘装配妥当的时候，这辆银魅的底盘将滑出车间大门。在该车型20年的生产历程中，大约共有4000多个工作日，工厂以每天生产2辆车的速度，一共产出了约8000辆汽车。
在约翰逊试驾测试成功后的第二年，当所有关于劳斯莱斯成就的风潮和麻烦都逐渐散去时，罗尔斯在一次谈话中向他人介绍劳斯莱斯的成功之道。此时有人问他，为什么劳斯莱斯的工厂设备齐全、人员配备完备，却不生产更多汽车呢？为什么这个工厂拥有日生产200辆甚至2000辆汽车的潜力，一天却只生产2辆车？
对此，罗尔斯是这样回答的：“首先，能胜任一般工业加工任务的工人，多数达不到我们的工作标准。为了生产出最完美的汽车，我们必须雇用最完美的工人，我们还需要培养他们，让每一个从事这项工作的人都专注于自身的工作，并努力做到比世界上任何其他人都做得更好……我们一直认为，汽车的结构应该具备必要的刚度和强度，我们的汽车能在重量比其他同类汽车更轻的情况下，实现这样的强度。之所以能做到这一点，在很大程度上是因为所使用的金属材料的优势。我们认为，劳斯莱斯公司以及为劳斯莱斯公司提供支持的实验室从事的科学设计、基础研究和对金属材料的应用研究都在其中发挥了很大的作用，在去年24000千米的试驾中，劳斯莱斯汽车展示的非凡的耐用性和低维护成本的优势，完全归功于劳斯莱斯公司在上述领域的投入。我们认为这些研发部门可能是汽车工业中最重要的部门。”
尽管劳斯莱斯只生产了约8000辆银魅轿车，但这已经成功地奠定了它的市场地位，使它在激烈的竞争中存活了下来，并在短时间内就成为驰名商标。劳斯莱斯甚至成为一种标准，成为常用词汇的一部分，成为汽车行业必不可少、无出其右的典范。更神奇的是，《牛津英语词典》的词汇表中显示，“劳斯莱斯”一词在其他领域也拥有了与其在汽车行业相似的知名度。1916年，一架飞机被誉为“空中的劳斯莱斯”；1923年，媒体赞誉一款婴儿车是“婴儿车领域的劳斯莱斯”；1974年伊斯法罕(Isfahan)的地毯被称作“地毯中的劳斯莱斯”；1977年斯坦威的钢琴被描述为“钢琴界的劳斯莱斯”；2006年，德隆的一款冷壁式、带有面包屑抽屉的烤面包机获得“电烤面包机中的劳斯莱斯”这一美誉。
一个多世纪以来，查尔斯·罗尔斯和亨利·罗伊斯名字的组合体，已经成为民众口中卓越的代名词，这个名字在业界的统治地位无人质疑，声誉牢不可破，而且所有的声誉都源于劳斯莱斯产品准确、精密、可靠的质量。劳斯莱斯，在这个时代的机械制造中实现了最精细的加工，贯彻了其对降低公差吹毛求疵般的追求。
福特T型车的生产线
大约在银魅诞生的同时，距英伦三岛6400千米之外，在密歇根州底特律市的一家工厂里，另一款截然不同的汽车问世了。与库克街和德比工厂打造的手工典范不同，这是福特T型车（见图5-4）。1908年10月，在第一辆银魅开始穿越英格兰和苏格兰后不久，福特T型车开始出现在美国的公路上。
图5-4 福特T型车
注：1908—1927年，福特汽车公司销售了超过1600万辆福特T型车，俗称“Tin Lizzies”。由于后来采用了更高效的制造技术，T型车的价格从850美元降至260美元。
罗伊斯为少数人提供了由精密加工带来的享受，而福特希望精密加工的产物能为大多数人所用。他在1907年宣布：“我将为广大民众制造一辆汽车，它将足够大，可以供家庭使用，但也足够小，一个人就能驾驶和维护。这辆车将用最好的材料制造，由最优秀的工人生产，采用现代工程所能实现的最简约的设计。而它的价格也足够便宜，能让任何收入不错的人享有，并与家人一起在道路上享受幸福时光。”
如果说福特早期的动机完全是出于利他主义，那就太无趣了。福特是密歇根州一位农民的儿子，他早年就对机械工程产生了兴趣，从这个角度来讲，他的少年时代与罗伊斯非常相似。福特对各种各样的机器十分着迷，例如，在他十几岁的时候，他就特别擅长跟机械打交道，还曾修好过邻居的怀表。随后，福特对于机械工程知识的渴求大增，他开始追寻与机械工程相关的工作机会，并获得了一个学徒工的岗位。福特和罗伊斯实习工作的时间基本相同，但他不像罗伊斯那样，能有幸在一个伟大的铁道车间工作。他工作的地方是离家不远的一家公司，这家公司生产非常普通的日用品和消防用具，如水阀、汽笛、消防栓和锣，这就使福特获得了接触车床和镗床的机会。
福特在青年时就为宏伟的西屋蒸汽脱粒机轰鸣运转时的雄姿而着迷，福特有幸见过人们将脱粒机带到他所在的村庄，帮助他的父亲和附近的其他农民收割庄稼，尤其是那些能够自行前进的脱粒机——人们可以把脱粒机的传动带拆下，并重新安装上行动轮，这样脱粒机就可以依靠自身动力前进。福特造车故事的核心部分是：年轻的亨利特别擅长操作和修理附近的轻型西屋蒸汽机。1882年夏天，他拿着一天3美元的工资，把这台强悍的小蒸汽机从一个农场开到另一个农场，用它来打谷、翻草、锯木头、磨饲料。
福特用玉米秸秆、旧的栅栏板以及偶尔得到的煤块，给发动机添加燃料。尽管这项工作非常辛苦，但后来福特却认为自己再也未能像那时那样快乐过，当时他与西屋电气公司生产的机械怪兽一起，在尘土飞扬的密歇根州小路上行进，利用简单的蒸汽机械给附近的农民在农忙时提供一些帮助，同时也给那时的自己攒下一笔笔收入。
不久，福特就成了当地西屋蒸汽机经销商的演示员和维修工。然而一段时间之后，他就意识到了他心爱的脱粒机的局限性，那就是脱粒机并没有通电。于是福特离开了蒸汽世界，成为爱迪生照明公司(Edison Illuminating Company)的一名机械工程师，那里有丰富的电力。这是一个仓促的举动，但是福特在不经意间模仿了罗伊斯，而这一点两人都没有意识到。这时，罗伊斯在英国曼彻斯特，而大洋彼岸的福特在美国底特律，他们二人学习的内容是相同的，都在学习自19世纪70年代以来，机械工程和电气工程相结合的产物——内燃机。相比蒸汽机，内燃机可以提供更加持续、稳定和高效的动力。
除了上述的共同点之外，罗伊斯和福特二人之间的相似之处，仍然多到不可思议：当罗伊斯购买并修复了一辆德迪翁式四轮摩托车作为他的第一辆汽车时；福特也在西屋电气和爱迪生公司的工作中收获颇丰，他利用业余时间制造了一辆四轮摩托车，并用一台两缸汽油发动机为其提供动力。
1896年6月4日，福特开始了第一次试驾。因为福特把车架做得太宽了，所以为了把汽车开到街上，他只好用斧子砍倒了车间的大门。这辆车在上路后没多久就坏了，福特不得不当街解决机械问题。尽管这次试车是在后半夜进行的，但还是吸引了一群好事的旁观者围观福特试车和修车。
正如罗伊斯从购买德迪翁式四轮摩托车，到改装德考维尔汽车，再到自己原创设计汽车一样，福特也迅速开始制造自己的汽车。他进行了各种各样的实验，他为自己生产的汽车装配了两缸、三缸和四缸发动机，用自己组装的粗糙的赛车参加比赛。在这个过程中有成功也有失败，有挫折也小有成就，有团队之间的争吵也有机器卡壳的状况，除此之外，还有商业上的困难。福特最初创立的两家公司在不到两年的时间里就倒闭了，其中一家公司仅仅生产了20辆汽车。但到了1903年，福特，这位年轻的农民的儿子，终于感觉自己的汽车公司站稳了脚跟。
福特经受住了各种危机，仍然屹立不倒。他走过很多汽车制造中的弯路，现在他有足够的能力、信心、金钱、天赋，以及足够多的朋友，足够忠实的拥护者来支持成立福特汽车公司，并从此开始以惊人的速度向公众推广精密制造和工业化大生产。
然而，当在曼彻斯特的罗伊斯决定全身心投入对于完美的探索时，在迪尔伯恩(Dearborn)的福特却为了提高产量而筋疲力尽。福特和劳斯莱斯这两家初创公司，在很多方面都非常相似。两家公司都致力于制造最好、最舒适的汽车，但两家公司从各自创立的那一刻起，它们在各自的追求和实践上就开始出现分歧。
罗伊斯的造车生涯从罗伊斯10型车开始，而福特则从A型车开始。像福特早期生产的所有汽车一样，A型车（只有红色款）的宣传词是“零件并不多，每个都有用”。福特A型车没有软座椅，没有豪华装潢，没有令人兴奋的设计。当然用户自己可以购买升级套餐，配备后门、橡胶车顶、车灯、喇叭、黄铜饰件等物品，但需额外支付750美元，税费另算。购买基础款的用户就会得到一个轴距只有1.8米长，非常简陋的双座小轿车。它有一个8马力的两缸发动机，还带有1个半自动变速器，这款A型车有2个前进挡和1个倒挡，只有后轮上有刹车。这台红色的小汽车可以不到48千米的时速前进，整体的可靠性不是很好。
在购买这款车时，买家被郑重警告，如果发生专利侵权案，车主可能会失去对福特A型车的自由支配权，当然这种情况从来没有真正出现过。遇到类似情况的是一位名叫塞尔登的购车人，他最终也选择了庭外和解。芝加哥的一位牙医购买了第一辆A型车，而紧随其后的还有约1700名客户。在第一辆车售出时，福特公司账上的现金流已降至危险的223美元，但是随后12个月的生产和经营所取得的相对成功帮助该公司扭转了形势，并为后续所有的福特汽车打下了基础，这才终于有了福特车第一次真正的成功——T型车。该车型取得了非凡的成就，它甚至成为改变美国社会的工业产品。
考虑到字母T是英文字母表中的第20个字母，我们可能会猜想福特汽车在A型车之后，先后上市了18款车型。但事实上，A型和T型之间只有5款车型：B型（动力强劲的高档车，价格昂贵，发动机前置）、C型（高配版A型，和A型一样，发动机在座椅下面）、F型（豪华版A型，但车体只有绿色的）、K型（豪华版的B型，配备六缸发动机，发动机前置）、N型（便宜又轻便，首次使用添加了钒的合金钢，这是福特在一辆被撞毁的法国赛车的残骸中发现的一种合金。他订购了这种合金，并要求他的下属在未来的汽车生产中尽可能广泛地使用这种合金，因为它使底盘具有更高的抗拉强度，并且可以显著减轻汽车的重量）。福特N型车的售价为500美元，配有一个四缸发动机，共卖了7000辆。N型车只有红褐色的车体。福特认为，N型车是一种几乎完美的车型，但从市场反馈来看，它还不够完美。
N型车仍然有改进的空间，而且后续的改进也很成功。在N型车的改进之路上，福特T型车横空出世。后来人们亲切地称之为Tin Lizzie，福特终于做出了完美契合市场需求的神车。福特T型车于1908年10月1日正式诞生，并大量生产。T型车在问世后的近19年中，共售出了1600万辆，最后一辆T型车于1927年5月下线。
“生产线”始终是福特汽车生产中的关键词。福特公司早期的所有车型，同从英国漂洋过海来到美国的罗伊斯10型和劳斯莱斯银魅一样，都是采用同样的方式制造的：汽车的零件、组件和结构件放置在工厂生产线上的一个特定位置，然后由一群工人对它们进行锤击、焊接、栓接、剪切、翻面、转动螺丝和锉削。福特工厂的工人们总是用锉刀来打磨工件之间贴合得不好的地方，以此保障所有的零件都能精准地拼在一起。随后，一辆新车摇晃着诞生了，并呼呼作响地驶向千家万户。
随着T型车投入生产，福特决心改变这种有些混乱的生产方式。从一开始，福特就要求工人们在他的汽车制造厂里不准做任何锉削的工作，因为他用在机器上的所有零件、组件和结构件在进入工厂组装之前，都要严格执行标准的公差，每一个品控标准都要符合要求，以确保交到福特工厂的零件是极其精确的，无须进行哪怕最细小的调整。一旦他要求的这套系统全面稳固地建立起来，他就创造了一种将基础的零件组装成汽车的全新生产方式。
福特要求自己公司的任何零件，都要对应一系列精密制造标准，对于已有标准的零件，要制定更加严格的精密制造标准，现在他将这个标准与一个以前很少尝试过的新制造模式结合了起来。就这样，福特彻底改变了汽车工业。福特汽车生产方式的改进随后带来的影响，远远超出了汽车工业的范围。这一影响无处不在，最终改变了整个工业世界，而它带来的变化也是不可逆的。尽管在福特之前，还有一些小规模的标准化大生产的案例，但公正地说，在福特T型车的制造过程中，福特公司发展出了广受后世认可的全面工业生产线。
T型车只有不到100个不同的部件（一辆现代汽车有3万多个），所以组装一辆T型车并不比组装一台现代洗衣机复杂。在20世纪的前20年里，福特一直在挑战如何标准化地组装一辆能正常工作的汽车这一课题。针对福特公司早期的车型，他试验了各种各样的制造模式。例如，他让15名左右的工人组成一组，这组工人都致力于制造同一辆汽车。然后，福特命令其中为首的一名男子完全主导制造一辆汽车，而这一组的其他人就如同他的工具箱一样，根据这个人的需要将所有零件和工具带到他身边，就像外科医生领着多名护士做手术那样，如此一来，这名男子就不必离开工位。假设工厂里有15个这样的工位，如果零件没有配错，且每个递上来的零件都是精确制造的，而装配零件所需的工具又都能及时递到安装工手里的话，那么这组工人在一天中可以制造15辆汽车（见图5-5）。
图5-5 福特公司生产汽车的装配线
注：在福特公司主要工厂的装配线上，想要实现理想化的工业大生产，就要实现所有部件各个主要参数的绝对精确，虽然在当时这些部件总共才不到100个，而现代汽车的零件有30000多个。但即使是在当时，哪怕只有一个零件不合适，整条生产线就有可能被迫停工。而劳斯莱斯的制造采用手工生产方式，因此在生产过程中，工人们可以随时使用锉刀矫正零件。
然后，在进一步的生产实验中，每个工人专门负责汽车生产过程中一项特定的工作，一旦完成了这项工作（例如用螺栓固定发动机罩，或安装后保险杠），他们就会走到生产线上的下一辆车前，再进行同样的操作。
而汽车的零件，诸如汽车前盖、保险杠、气缸、车灯，都在3层厂房的上层以几乎相同的方式进行生产，并储存在楼上，然后通过斜槽滑到下方的装配层。这意味着再也没有堆积如山的零件阻碍工人行动，同时又确保了工人身后总有新制造的组件可以随时使用。
福特工厂里的每一种生产模式都有其优势，都代表了制造业知识和智慧的一次沉淀和升华。终于，在1913年，福特研究出了最终延续至今的流水线生产方式。在这种生产方式中，只要工件可以在工人面前移动，那么每个工人都可以在工件上执行一项非常基础且不费力的加工，然后再加工下一个。当加工对象一次又一次地出现在他们面前时，所有工人一次又一次地执行着不同的任务，直到制造出一个个全新的部件、一个个全新的组件，然后用这些不同的部件和组件制造出一辆全新的汽车。通过在汽车生产线上安排成百上千的“一次一种加工”的工位，汽车在沿着生产线前进的过程中就被组装好了。
福特说，他是在参观当地一家猪肉加工厂的时候第一次想到了生产线模式。这家加工厂把杀好的猪放在流水线上，认真细致地进行分解：工厂的工人只需要把猪翻过来，切片、去骨、进一步放血、取猪油，然后分解。福特认为，跟加工猪肉一样，汽车生产也不过是焊接、栓接、镀铜、组装，然后喷漆（早期的T型车，只有快干黑漆这一种选择）。在食品加工流水线上，生产线出产排骨、火腿、猪肉肠和猪油；而在福特的新工厂，流水线用金属、玻璃和橡胶零件出产一辆辆全新的汽车，售价只要800多美元。
生产方式的改变带来生产效率的提升，生产效率的提升带来革命性的生产力！第一个以现代生产线这种方式进行装配的组件是T型车的电磁打火装置，它由简单的磁铁和2个线圈组成，可以产生火花，用于点燃发动机中的燃油。在工厂里，福特在传送带中间画了一条长长的线，起初驱动传送带的只是一个简单的钢轮，这个钢轮可以接上汽车启动用的手柄，然后手柄就可以驱动传送带。
生产线上的第一个工人坐在传送带前，他将会看到一个钢轮在他的视野中平稳地滑过来，此时他会将一个预先缠绕了约200圈铜线的小线圈固定在钢轮上。生产线上的下一个工人会用螺栓再额外固定一个线圈，在这个线圈上缠绕着大约2000圈更细的铜线。第三个工人会把一个“U”形磁铁固定在之前的组件上，然后第四个工人会把打火装置的外壳安装好，并把成品的打火装置送去进行产品检测。
随后一个质检人员会在磁场中旋转线圈：在200圈的线圈中会产生微弱的感应电流，然后在2000圈的线圈中会产生一个非常大的电压，如果所有的线圈都能够正常工作，且零件按照规定的精确度制造并按要求装配在了一起，那么电磁打火装置的打火端会瞬间产生巨大的火花。如果将电磁打火装置正确地安装在发动机上，则电磁打火装置将爆发出猛烈的火花，此时气缸内充满了易燃的汽油蒸汽和空气混合物，它们在遇到火花时将发生猛烈的爆炸，这次爆炸产生的能量会将活塞向下推，启动福特汽车的引擎并运转起来。
在装配线出现之前，一名工人需要大约20分钟才能从头到尾组装一台电磁打火装置。随着装配线投入运行，生产线上的每个工人分别负责执行一项简单的工作，这样一来，制造一个完整的电磁打火装置只需5分钟。每个装置都是一模一样的，没有一个产品会因为工人心血来潮或精神懈怠而受到影响，所有电磁打火装置都可以安装在福特汽车发动机的指定位置，且不会出现影响安装的问题。
车轴是下一个在生产线上组装的汽车零件。1915年，第一条车轴生产线投入使用。过去将一根车轴组装在一起需要2.5个小时；现在在新生产线上，这一过程只需要26分钟。随后，另一条生产线将组装变速器所需的时间也缩短了一半，福特汽车的变速器有3个前进挡和1个倒挡，它们安装在福特公司巧妙设计的行星传动系统中，该系统由齿轮、制动带和齿圈组成。
过去，制造一台完整的发动机需要一个工人组装10个小时，而现在，在福特全新设计的气缸体的帮助下，只需要4个小时。福特将气缸体的顶部和底部改进成平整表面，以容纳镶嵌在上面的阀门、活塞以及下面的曲轴和润滑油槽。由于现在的机床已经可以毫不费力地加工气缸，因此它可以钻出极其精确的气缸内径孔。随着时间的推移，福特公司的生产效率越来越高，新的T型车以每40秒生产一辆的速度在迪尔伯恩的工厂门口下线。
除此之外，在生产线上工作几乎不需要任何特别的职业技能。但是在之前的汽车制造中，测量公差，使用通止装置查验、检测、复检以及归档，所有这些流程都需要操作人员具备一定技术水平，这就意味着公司需要对在岗人员进行培训，并给这些人额外的薪酬。福特发现，通过使用更高标准的零件，并使用生产线进行装配，他一下子就解决了工程师薪资过高给企业增加成本这一问题。通过建立装配线，他可以生产出越来越多的汽车，这样就可以把成本压得越来越低，让更多人买得起福特汽车，并让福特汽车在市场上的占有率越来越高，最后让福特车进入千家万户。与此同时，福特雇用技术水平越来越低的人来生产汽车，福特的工厂可以不再需要技术人员，让这些技术人员去造劳斯莱斯吧。
因为福特和罗伊斯采用了不同的生产模式，因此这给他们的生活带来了不同的影响：虽然罗伊斯通过努力变得十分富裕，但相比之下，福特却成为这个星球上最富有的人，而且是有史以来最富有的人。除此之外，福特还留下了世界上最大的汽车公司之一——福特汽车公司，时至今日，这家公司依然有着可观的市场占有率，还成立了福特基金会。
那么精密制造在这两家公司中是否扮演了不同的角色呢？在劳斯莱斯内部，依靠对产品精密性的追求，劳斯莱斯创造了这些极其舒适、时尚、迅捷和令人印象深刻的豪华轿车。但是事实上，福特工厂生产的这些成本低廉、结构简单、朴实无华但又依赖精密制造的平民化汽车在全球普及，这其实对后世产生了更大的影响。原因很简单：可互换零件带来的工业化大生产创造了大量新需求，也对上游零件制造商产生了巨大影响。因为，如果上游供应的零件中有一个零件的加工精确度不符合要求，而且一个装配线工人试图将这个不精确的零件装配到生产线提供的工件上，显然不会成功，如果这个工人试图强行装配，跟这个零件较劲，那就会出现查理·卓别林在《摩登时代》里扮演的那名装配线工人的情况，或者出现和弗里茨·朗(Fritz Lang)在电影《大都市》(Metropolis)里饰演的装配线工人一样的情况，即这条生产线将逐步减缓、卡壳并最终停下来。周围的工人将发现他们的工作被迫中断，传送带上待处理的零件将逐渐堆积起来，这条供应链将堵塞，整个工厂的生产可能会痛苦地停滞下来。
换句话说，精确度对于维持生产的运转是至关重要的。相比之下，对于手工制造的汽车来说，上游预先交付的零件的精确度就显得不那么重要。
在劳斯莱斯的手工加工生产中，有一点需要注意，从制造开始，这样的加工过程本身其实并不要求于每个部件的精确度，至少在劳斯莱斯银魅的那个时代是这样。具有讽刺意味的是，劳斯莱斯之所以如此昂贵、与众不同，是因为它长期以来享有着“生产无与伦比的豪华轿车，产品拥有无可挑剔的性能”这种声誉，但是劳斯莱斯并不要求汽车在生产制造的所有阶段都绝对精确。然而福特T型车在制造的全流程中都需要保持极高的精确度。事实上，任何现代汽车，在今天都是由机器人而不是人类来制造的，管理人员只需要像卓别林在《摩登时代》中扮演的那个工人一样，呆呆地盯着无休无止的传送带和川流不息的零件即可。没有全流程、全产业链的精密制造，现代汽车就无法被制造出来。
工业化大生产体系的改进与扩大
这个故事还有最后一个部分：福特还采用了一项发明，通过使用这项发明，福特T型车在18年的生产历程中几乎每年都能降低成本，售价从1908年的850美元下降到1916年的345美元，而到了1925年，其售价更是降到了惊人的260美元。
虽然福特生产的汽车没有变，原材料也没有变，但是生产效率的大幅提高实现了成本的降低。而福特正是通过使用某个工具实现了这一目标，随后他还收购了制造该工具的公司。这个工具是一位非常谦逊的瑞典人发明的，后来这种工具对精密制造世界带来了深远而持久的影响。
这位瑞典人就是卡尔·爱德华·约翰松，当今每一位受到良好教育的瑞典人，都知晓他“世界测量大师”的威名，把他视为瑞典的骄傲。约翰松发明了一套用于精密测量的平整硬化钢组件，今天我们称之为量块，或者为了纪念它的发明者，称之为“约翰松规”或“Jo规”（见图5-6）。20世纪50年代中期，我父亲带回家给我看的那些锃亮的钢块和小钢坯，就是量块，也是从那时起，父亲在我心中种下了“精密”的种子。
图5-6 约翰松规
注：福特后来买下了量块发明人约翰松在美国的量块业务。这个瑞典人至今仍被称为世界“测量大师”。通过使用所谓的约翰松规，精密制造可以迅速在生产实践中达到极限公差，进一步提高工业产品的效率和可靠性。
约翰松是在火车上萌发这一发明创意的。1896年，约翰松当时在瑞典埃斯基尔斯蒂纳市(Eskilstuna)的一家国营的枪械厂担任军械质检员。埃斯基尔斯蒂纳市是瑞典重要的钢铁冶金城市，其地位相当于美国的匹兹堡或英国的谢菲尔德，时至今日，在该市的盾徽上，仍有一名钢铁工人的形象。约翰松所在的工厂获得了雷明顿步枪的生产授权，生产这种步枪已经有一段时间了，后来，这家工厂准备转产德国毛瑟枪的改进型卡宾枪；与转产同步的，工厂的测量系统也要进行相应的调整，升级为一个新的测量系统。
作为军械质检员，约翰松始终看重精密测量。他曾到德国黑森林地区(Black Forest)的毛瑟工厂调研该公司的测量方法，出于某种原因，约翰松发现该公司的测量方案并不完善。据说，约翰松在火车上度过漫长而乏味的归国旅途时一直在考虑，很快就要在瑞典投产的步枪，在后续质检测量时应如何改进工艺。他的想法是创造一套量块，然后对这些量块进行排列组合，这样，它们在理论上就可以测量任何需要测量的尺寸。
约翰松思考的是，这套量块所需的最小量块数量是多少，以及每一块量块的尺寸应该是多少。当他在埃斯基尔斯蒂纳站，伴随着蒸汽火车叮当作响的铃铛下车时，他已经解决了这个问题。约翰松认为，只需要制成103个特定尺寸的量块，任取3块进行排列组合，应该就能以千分之一毫米的增量进行大约2万次的测量。
约翰松花了很长时间才制作出第一套量块的原型。他改装了妻子的缝纫机，通过添加一个砂轮，使缝纫机可以打磨木材，把木块抹平并加工成合适的尺寸，这成为原始的量块。一位传记作家后来回忆说，这项工作非常适合约翰松的个性。据说，那时的约翰松是一个为人谦逊、与世无争、低调隐秘、叼着烟斗、留着小胡子、待人耐心、穿着正式、和蔼可亲、身体驼背的退休老人。约翰松在瑞典中部的一个种植黑麦的农场长大，但是他后来改变了世界。据约翰松的传记作者称，他最终开发的103块量块组“直接或间接地教会了工程师、车间工头和机械师们要小心对待工具，同时让他们熟悉了千分之一毫米和万分之一毫米这样的尺寸”。
量块于1908年首次进入美国，第一套量块是由亨利·利兰(Henry Leland)带回美国的。利兰是一位机械师和精密制造的狂热推崇者，他为世人所知是因为他是凯迪拉克品牌的创始人。正如19世纪皇家海军对制造滑轮组的需求迅速增长一样，美国对量块的需求也与日俱增，当然这两者其实根本没有任何联系。真实的原因是：随着越来越多的行业的建立，所有这些行业都需要使用量块这种简单而优雅的工具来检测各种产品。
后来，有人说服了约翰松，让他在美国进行生产销售。约翰松的工厂先是在纽约落脚，然后搬到了纽约哈得逊河以北160千米处的波基普西(Poughkeepsie)，在当地一家三层楼高的老钢琴厂里生产量块。约翰松的到来受到了美国媒体的欢迎，有的媒体称他为“世界上最准确的人”，另一家媒体说约翰松是“瑞典的爱迪生”。
当时，尽管福特汽车的大规模生产系统完全依赖极致的精确度，但福特并没有第一时间在他的工厂使用约翰松量块。福特之所以没有这么做，可能是因为他本人坚决反对，也可能是有其他什么原因。然而，当福特听到了自己的工厂经理与瑞典滚珠轴承制造商斯凯孚之间的激烈争论后，他对量块的反对抑或是轻慢一下子就消失了。
斯凯孚公司成立于1907年，其全称为Svenska Kullagerfabriken AB，这家公司至今仍然存在。20世纪20年代，斯凯孚从福特公司收到了许多关于其轴承尺寸的“无理投诉”。福特公司底特律工厂生产线上的工人抱怨称：斯凯孚轴承经常严重失准，导致工厂车间工作延误甚至停产。面对福特公司的抱怨，斯凯孚的经理们提出强烈的异议，坚称他们的轴承尺寸是完美的，用量块测量轴承可以证明这一点。
正如量块所展示的，斯凯孚的轴承在测量后并没有呈现出任何问题。而斯凯孚的经理说，如果福特想要证明他们对斯凯孚的投诉是合理的，福特就理应对福特汽车安装轴承的设备和生产线进行测量。而令福特惊恐的是，他意识到斯凯孚的经理说的是对的，问题出在福特公司本身，他在紧急会议上对他的同僚说，也许在福特汽车的生产过程中，只有使用福特公司内部的零件时，它们才表现得精确和可互换；也许福特公司内部制造的每一个部件都能完美地匹配，是因为它本身是可互换的。但是一旦另一家公司（比如斯凯孚）的精确标准更高，尤其是当这种产品采用量块来矫正产品的生产规格，把这种更完美、更精密的产品投入福特生产线后，也许它就会凸显出福特公司的产品加工精密程度低的问题，虽然差得不多，但还是福特公司的问题。因此，福特汽车很快在它的生产线上引入了量块。
依仗福特公司的强大和富有，野心勃勃的福特做了其他人不敢做的事情。福特与约翰松取得了联系，并说服他将整个量块生产线从波基普西搬到了相距1120千米的底特律，并在那里的福特新工厂内开设专门的车间。约翰松听从了福特的这条建议，后来在福特坚持不懈地劝说下，卖掉了自己虽然规模小、厂房老、设备旧，但对工业发展至关重要的量块生产公司，成为福特汽车公司的一个部门。换言之，约翰松的公司在1936年被吞并，现在由福特来打理量块产品，约翰松自己则低调地回到了他的祖国瑞典，在那里约翰森获得了很多金质奖章、荣誉学位、访学机会以及其他瑞典皇家专门颁发的荣誉。
约翰松晚年患上了耳聋，他使用了一种助听器，他管这个助听器叫“和平烟斗”。爱迪生也患有耳聋，约翰松喜欢回忆他们两位大发明家是如何把脑袋靠在一起交流的。有一次约翰松遇到了爱迪生，他们讨论了量块的问题，那时已经是第一次世界大战后，量块的精确度达到了百万分之一英寸。爱迪生问约翰松：“但你能做得更好吗？”“是的”，约翰松回答说，“现在我可以将量块的精确度公差降低到千万分之一英寸。”但约翰松不愿透露具体的实现方法，这让爱迪生大发雷霆。众所周知，爱迪生脾气暴躁且对人刻薄吝啬。因此，在爱迪生面前讨论涉及发明的问题，还是保持沉默比较好。
约翰松于1943年去世，他去世后在瑞典受到了尊重和爱戴，但在其他地方却被遗忘了。他的发明无意中改进和扩大了工业化大生产体系，毕竟工业化大生产依赖于尽可能高的精确度。但是这个精确度还没有达到极致，毕竟在高空，任何精确度的问题都可能带来难以想象的灾难性后果。
第6章 在万米的高空，精确与风险同在 公差0.000000000001(10-12)
对于发明喷气式引擎这件事，惠特尔就像是天选之人，他具有成功所需的所有条件：想象力、能力、热情、决心、对科学的尊重和实践的经验，而他所拥有的这些都是为了实现一个异常简单的想法，那就是只靠一台发动机输出1471千瓦的推力。
——兰斯洛特·劳·怀特(Lancelot Law Whyke)《惠特尔与喷气机冒险》(Whittle and the Jet Adventure)
当我们谈到日常生活中使用的机械，诸如三轮车、缝纫机、手表或水泵等设备，机械的精确度在保障使用者生命财产安全和防止机械伤人事故方面，并没有那么大的影响。然而，在高性能跑车、电梯或机械手术台上，精确度却是至关重要的。当精确度不足导致的机械故障发生在时速160千米的跑车上、摩天大楼的第60层电梯里或心脏手术的过程中，那它就可能会导致可怕的后果，甚至是致命的灾难。
飞机在高空中高速飞行时，花钱登上飞机的乘客依靠人类的技术被抬升到了距离地表数千米的地方。在高空中，人类可不受欢迎，人类这样的复杂生命在高空中也无法持续生存，因此把人带到高空中的飞机，其机械的精确度必须是无可挑剔的，飞机上的任何机械偏离绝对精密的状态，都可能带来最严重的、灾难性的后果。这种灾难一旦发生，很快就会登上世界各地的头条。2010年11月4日，周四，上午10点刚过，新加坡当地阳光明媚。澳航32号航班，一架机龄2年的A380双层超大型喷气式飞机，正准备开始进行一次为期7小时的例行飞行，飞机将飞往悉尼。A380是当时世界上最大的商用客机。
