要做精密件，先造出更精密的機器：摩爾座標鏜床的 70 年

在國家研究所的一間恆溫控制室中 美國商務部標準與技術研究院， 有一台小型卡車大小的機器 可以測量兩點之間距離的工具 十億分之一米以內。 它並非由政府實驗室所建造， 或一家瑞士綜合企業集團， 或是一個後來主宰機械工具領域的日本巨頭 它建於1980年代，是手工建造的。 在康涅狄格州布里奇波特一座逐漸褪色的紅磚工廠裡， 一家公司的一半 一個世紀以來，機器的精確度已超過了儀器。 能夠檢查它們。 創辦那間公司的那位先生，一心只想做一件簡單的事。 他想精確地鑽一個洞。 沒有比這更宏大的了。 當他完成時，他的機器已引爆了世界大戰。 塑造了冷戰時期的武器。 並協助研磨望向太空的光學鏡片。 然後一根細細的黃銅線和幾行電腦程式碼出現了 幾乎將它所有的內容都抹去了。 這是摩爾特殊工具公司的故事， 以及建造它所帶來的執念，幾乎將它埋葬。 如果你尋找的就是這些故事， 請花一秒钟点赞此视频并订阅。 現在，要理解在那種氣候下的機器 控制室，我們得回到布里奇波特。 數十年之前，一切還未出現之時。在那些年裡 第一次世界大戰期間， 布里奇波特是美國最吵鬧的城市之一。 雷明頓武器公司在那裡有一家工廠，急需大量人手。 以及流傳於內部的故事 公司不得不匆忙安排一萬人投入工作。 每小時支付30美分 任何能夠站在機器旁的人。 名叫理查德·穆爾的一名年輕男子就是那些屍體中的一個。 他從碾磨部門開始工作， 學習使用別人設置的設備切割金屬， 他移動的方式，正如那個時代有抱負的商人一樣。 在多家機械加工廠間流動工作， 在每項技能上都略為進步了一些。 直到他來到辛格縫紉機公司的工作間為止， 這是一家位於東北地區要求最嚴格的精密加工廠之一。 根據留存的記載，摩爾出生於1896年。 這將使他成為一位二十多歲末期的男子。 一雙工匠的手，以及一名工匠的煩惱， 當他決定自己為他人工作已學到足夠多的時候。 1924年，他開設了自己的商店。 穆爾特殊工具公司的誕生地 坐在約翰街一家餐廳上方的建築物二樓。 他配置了一台新型號的14英寸車床。 一台銑床、一台鑽床、一台磨床。 一個塑形師、一位工具匠，以及一個跑腿的男孩。 那是整個公司。 在紙上，它不過是這座充滿了類似工廠的城市裡的另一家普通加工車間而已。 無論是什麼合約工作，鐘錶匠都照單全收 而銅器店也會把生意引向他那裡。 但理查德·穆爾有一個他無法停止思考的問題， 那個問題會讓一家普通的小店變成大麻煩 成為整個產業都會關注的東西 最終與之對比衡量。 問題在於洞。 具體來說，問題在於鑽一個洞 在鋼鐵上一個精確的位置。 今天聽起來很平凡。 在1920年代，這是最困難的事情之一。 一個工匠可能被要求做的事 而且那種做法幾乎像是中世紀的。 它被稱為工具製造者的按鈕法。 一位機械技工會將微小的鋼製圓柱體安裝上去， 按鈕，到工件的表面 然後花幾個小時小心翼翼地將它們調整到正確位置 使用千分尺和指示器， 檢查再檢查 在他將鑽頭靠近金屬之前。 這過程極其費力，慢得令人痛苦。 而且完全取決於一個人的感覺與耐心。 人類。兩個技術嫻熟的人可能會對同一個零件的測量結果產生分歧。 而在一筆交易中，這筆交易 應該是正在製造那些衝壓出百萬件產品的模具 相同的零件，卻有分歧 一場災難，只待爆發。 還有其他事情讓情況更糟。 那個時代的工具製造是一種行會制度。 而裡面的人則像巫師一樣守護著自己的方法。 那些優秀的零件能夠維持幾乎近乎超自然的公差。 而且他們毫無意圖 解釋如何做到。 知識被困在個人腦海中，隨之埋入地下。 當那些人去世的時候。 因此，整個產業整體上並未真正改善。 它只是不斷重複著同一個秘密、脆弱的內容， 人類的學習過程，一次 apprenticeship（學徒期）接一次。 理查德·穆爾看著那一切，看到的不是魔法，而是浪費。 他相信大師手中那種觸感可以被融入機器之中。 而且一旦開始，便可以無限重複下去。 到1932年，正值經濟大蕭條的谷底， 他終於建造出了他一直想像中的那件東西。 那是一個奇怪的時刻，卻仍選擇賭一把。 一家小型公司在一台沒人用過的機器上的生存 請他製作，周圍的商店紛紛關門。 資金緊張，但穆爾卻有 決定唯有擺脫不準確性才能找到出路 困擾他工作的，是必須一步步地闖出一條路來。 出去。 他稱之為第一號穆爾鉗工銑床。 他建造它的原因非常現實，令人痛楚。 他簡直無法達到鐘錶店所要求的公差標準。 納拉甘西特谷的黃銅製造工坊 他們對他要求的，是錢能買到的設備。 因此，他自己製作了設備。 其核心是主螺桿， 那根長螺桿負責推動切割主軸下方的工作台。 其他機器使用軟螺釘 並試圖用補償性裝置來修正他們的錯誤。 穆爾則做了相反的事。 他將螺絲鎖緊，磨光，然後用手打磨。 磨去繩線上微小的差異， 直到螺絲本身成為標準為止。 轉動旋Low，桌子便恰好移動了旋鈕所預示的距離。 小數點後第四位內 一英寸。一個吃掉了一整個下午的工作 使用按鈕方法現在只需幾分鐘即可完成， 而且每次都以同樣的方式完成。 他不是地球上第一個製造鑽孔機的人。 一家名為SIP的瑞士公司曾 自第一次世界大戰結束後不久便開始製造它們。 以及他們早期的其中一台機器， 於1921年為一家英國軍火工廠所建造， 至今仍擺放在倫敦的一間博物館裡。 但瑞士的機器僅是實驗室儀器， 極其昂貴， 被鎖在國家機構的房間裡。 古德所做的事情是不同的。 他建造了精密的装置 一個實際可擁有並實際使用的工具室。 他已將魔法從主人手中奪走 並把它鎖定在鑄鐵桌上。 從那以後，就再也回不去了，摩爾知道這一點。 鉗工鉋床解決了問題的一半。 另一半即將讓他成名。 當一位工具製造者在鋼塊上鑽出一個完美的孔時， 那個模塊仍需進行硬化處理。 一個爐子，還未能熬過製造零件的重重考驗。 而且硬化鋼鐵也 某種殘忍的事物。它扭曲。它變形。 使模具變 Tough 的熱處理也導致了…… 那些位置完美卻略為偏移的孔洞， 而且沒有什麼好的方法可以修復它們 男人會試圖用手將硬化後的孔洞重新對齊。 可悲且不可靠的 這份工作往往反而毀壞了他們原本想要拯救的部分。 世界上最具準確性的無聊骰子可能是 被本應焚毀它的熔爐所毀滅 完成它。 1940年，穆爾以第一台穆爾偏心磨床做出了回應。 這個想法是將精確的定位Staffan Söderberg, a Swedish-born researcher, has been working on a new method to improve the accuracy of GPS signals. His research focuses on developing algorithms that can correct signal distortions caused by atmospheric conditions and urban environments. By integrating real-time data from multiple sources, including weather satellites and ground-based sensors, Söderberg aims to enhance the reliability of GPS navigation systems. His work has potential applications in autonomous vehicles, precision agriculture, and emergency response systems. 對鑽床的微小尖銳高速運轉 磨削主軸。現在，一家工廠可以先硬化鋼材， 接受扭曲，然後研磨 然後將孔洞移至最終的位置和尺寸。 在金屬中硬到任何切削刀具都無法切割 觸碰。扭曲的問題再也不必防止了。 它可能只是被擦除而已 事後 對於那些製造模具與鑄模的工匠們， 這正是對某個零件能否倖存下來的期盼與現實之間的差異 堅硬且深知如此。 而且時機之關鍵，無以復加， 由於摩爾提出該技術的那一年，世界正重返戰爭。 當美國加入第二次世界大戰時， 對精確性的需求爆發式增長。 飛機引擎、炸彈瞄準器、火炮引信， 早期的雷達設備，全部依賴於 可互換的零件 可以由工人以百萬計生產的零件 戰前從來沒有拿過工具。 只要那些工人所使用的工具完美無缺。 那就是所謂「民主兵工廠」的祕密所在。 並非美國突然出現了更多技藝精湛的工匠， 問題在於這艘飛船是被建造在機器內部的。 更精密的坐标镗床和更精密的坐标磨床讓車間能夠製造模具 以及保證準確度的量測儀表， 而這些模具又讓技術尚可的工人製作出完美的零件 以任何單一工匠都無法匹敵的速度。 穆爾在那些年裡全力經營他的布里奇波特廠房， 當一切結束時， 他的名字在這行當中所代表的分量，前所未有的沉重。 工廠一班接一班地運轉。 其大部分產出均經由該部門流向戰爭部。 保密，這件事在建築物外沒有被討論過。 當戰鬥結束時， 摩爾鉸刀機或鉸模磨床 已不再是眾多選擇中的一個有趣选项。在頂級層次中 美國的工具製造業， 它已成為其他機器衡量的標準。 位於一家餐廳上方的小小二樓商店，已經變得 一個被以近乎敬畏的語氣提及的名字 敬仰 但故事的轉折就發生在這裡 從一個關於機器的故事，變成一個關於創造機器的人的故事 建造它們，以及這項工作對他們身體的要求。 因為莫爾機器並非真正由機器所製造。 人人都崇拜的準確性，源自於兩種殘酷的現實， 古老，幾乎如修道院般 技能。 首先是絲桿的研磨。 那細心謹慎地打磨螺紋的手法，那 可能需要花上好幾天時間，才能將一枚螺絲慢慢調整到幾乎完美的程度。 第二個更難了。 它被稱為手刮。 莫爾機器滑行經過的平坦表面， 這些紋路並非由任何切割工具完成。 一名男子拿起一把鋒利的刮刀，將全身的重量壓在上面， 並從表面刮下微小的鑄鐵碎屑。 一次又一次地，他對照著一塊主 granite 板檢查自己的進度， 直到金屬被壓得比當時任何機器都能製造的還要平整。 沒有捷徑可走，也無法自動化。 這項技巧存於前臂之中。 以及那些已經做了二十年的人們的眼睛， 而且它一直以唯一曾經傳承的方式傳了下來。 一個一個地， apprentices 站在一個早已明白之人身旁。 它很緩慢。它令人痛苦。 一個男人可能會將大部分時間花在 一段長時間俯身於相同表面的職業生涯， 這項工作對從事它的人們的身體造成了真實而持久的傷害。 使莫爾這個名字得以成立的萬分之一英寸，都已付清。 字面上來說，人類 大多數產業早已致力於自動化，以消除這類勞動。 穆爾拒絕了。 他認為那隻手仍然更優勝 機器，而且長時間以來， 在最重要的事情上，他是對的。 戰爭結束後，機器本身卻繼續存在 攀爬。第二款設計大約出現在1950年。 更重且防護更佳。 隨後出現了那台機器，它變得 公司的皇冠，第三位。 當穆爾的工程師展示時 度量衡機構如何讓數字三乘著它前行 理論家們的反應充滿鄙夷。 動力學上不成立，他們說。根據教科書。 精確機器應被支撐的規則 穆爾做錯了。 理論家們尚未理解的是 是莫爾家族男性憑直覺掌握的一項原則， 許多接觸點的觀念，全都極其微小地不完美 會平均成更穩定的狀態 而且比教科書上的乾淨更準確 三點理想。彈性平均，後來被稱為。 數字三得到了證明。 並成為一種地位的象徵。 該公司將主張，就機器整個運行過程而言， 11英寸乘18英寸的範圍 定位誤差保持在九十万分之一英寸以下。 擁有一台摩爾3號，就等於公開宣告 你的商店在貿易領域處於頂尖地位。 這種執迷引導穆爾走向了一個意想不到的方向。 他不斷打造精度更高的機器。 那些原本應該用來測量它們的工具， 在某個階段，這會變成一個真正的問題。 你如何證明你的機器是精確的？ 如果建築物內沒有任何東西可以阻止它呢？ 因此，穆爾進入了測量業。 該公司製造通用測量儀器， 僅用於驗證的儀器 成品零件的尺寸， 保持在恆定的華氏68度的房間內，因為在這個溫度下 精確度，男人手掌的溫度 一根鋼條就足以導致讀數偏離。 這些測量機器最終變得 世界各地的標準實驗室中，正是在這些地方 各國存放參考資料的房間 所有其他測量值均以此為判斷標準。 那是一種奇怪的權威。 為康涅狄格州一家私人工具公司持有。 穆爾是用和贏得其他一切相同的方式贏得它的， 拒絕接受任何其他人的想法 準確到什麼程度才算足夠準確？ 其背後的哲學極其簡單而殘酷， 並成為全公司奉行的規則。 一台機器必須比它所製造的任何東西都更精確地建造。 從未被要求生產或測量。 任何較少的情況下，機器的錯誤便會變得顯著。 零件的錯誤，永恆不滅。 然後，理查德·穆爾和他的兒子們做了一件事 其餘的交易被認為近乎瘋狂。 他們把一切都記下來了。 在一個曾投入大量資源的產業中 一個世紀將其秘密帶入墳墓， 穆爾斯開始出版解釋這些內容的書籍， 一步一步地，魔術是如何完成的。 1946年，理查德的兒子J·羅伯特·穆爾推出了 一本關於精確孔位定位的書籍， 那門工藝領域中第一部真正具有權威性的著作。 1954年，理查本人與一位名叫弗雷德里克·維多利的同事一起， 出版了第二本關於洞、輪廓和曲面的書。 他們兩人合起來銷量將超過四萬冊。 競爭對手們感到震驚。 對他們而言，這等於自取滅亡，將世界 正是這份知識讓穆爾車間變得獨一無二。 穆爾的看法則不同。他認為 提高整個產業將會創造更多客戶 誰理解他機器的原理 值得這個價格 而且他願意被人稱作傻瓜，只為了證明這一點。 那項努力的成果於1970年來臨，當時理查德的另一名兒子 韋恩·摩爾，已出版 機械精度的基礎 它由麻省理工學院出版社出版，頁數超過300頁。 而且時至今日，超過半個世紀之後，依然如此。 精密業界所能擁有的最接近的東西 聖經。韋恩建立了整個科學 準確度提升至四個概念。幾何學， 長度標準、圓周分割標準以及圓整度標準。 掌握這四個基礎。 這本書主張，你能夠建造任何東西 在當時時代所容許的任何精度下，它都被翻譯了。 翻譯成七種語言並在工具室中閱讀 以及世界各地的工程學院。 同樣一個曾因洩露自身秘密而遭人嘲笑的家庭 反而成為定義該領域的人。 在冷戰高峰期，那家布里奇波特工廠的執迷 已成為國家大事。 美國的國防與核武體系 所需零件需加工至公差要求 幾乎地球上任何事物都無法做到的事 而工作僅流向了少數有能力的公司。 多年後，該公司的高層 executives 直截了當地說道， 說摩爾已經採取了 用於國家實驗室的機能 而且直到後來才想到要賣掉 告訴任何人。 這些合作深入到了那個世界之中。 一位偉大的度量衡學家 協助塑造穆爾思想的人曾在勞倫斯工作。 輻射實驗室的機器 那要求的精確度遠超他們自身零件所能達到的水平 可以被製造以容納。 更多的磨床，其氣動主軸正在旋轉 每分鐘高達 175,000 轉 被釋放到最嚴苛的航太合金上， 用於噴氣發動機和導彈的類型， 會磨損普通刀具的材料。 渦輪葉片與燃料噴嘴， 引擎內部深處那些微小的高溫區域，其中僅有幾個 千分之一英寸的差距決定了它是否 ctypes 或自我撕裂，便已結束。 更連續的路徑研磨機 因為幾乎沒有其他金屬能保持那樣硬的形狀。 公司甚至建造了機器 那在玻璃上刻劃出微細線條的繞射 用於科學領域將光分開的光柵 以及激光技術的首批世代 光學儀器，塑造早期塑膠的模具， 鑄造這些模具的衝壓模 早期電腦內部的零件 協助拍攝天空的光學設備。 令人驚訝的是，現代精確世界中的相當大一部分可以追溯到 追溯 upstairs的洞穴淵源 以及那些最初在康涅狄格州的穆爾機器上誕生的輪廓。 這個時代誕生的儀器 仍然幾乎令人難以置信。 放置在測量機上的 今天在國家標準實驗室，那個尺寸 一輛小型卡車的 是摩爾在1980年代僅建造約五件同類作品之一。 它使用觸控探針 以及雷射干涉儀來以高靈敏度探測空間中的點 以十納米為單位測量 並且它生活在一個被控制在百分之一以內的房間裡。 一個學位。 當它剛推出時，被許多人認為是 成為最優異的三維坐標測量機 地球上任何地方都沒有如此規模的。 1974年，這項貿易將成就化為文字， 當美國《機械師雜誌》給予 理查德·穆爾獲得其最高榮譽， 據報導，稱他為給世界帶來影響的人。 產業增加一位小數的準確度。 那句單一的句子已經是極佳的總結 公司歷來任何人均未曾寫過。 他幾乎是 literally 把整個 將製造的精度再提升一個數位，深入到微小的層面。 但建立在單一卓越理念之上的帝國卻是脆弱的， 而那東西來找穆爾了 一開始並不像是一個競爭對手，倒像是個奇觀。 在1970年代末至1980年代期間， 一種稱為線式電火花加工的技術 開始在世界各地的工具室中蔓延開來。 不是磨掉金屬，而是 一台線切割電火花加工機器讓電流通過一根細薄的黃銅線。 並用火花將金屬逐漸磨去。 在完全硬化鋼材上切割複雜形狀，彷彿切割軟材一般。 它不需要主人就能運行。程式設計師可以載入一個形狀， 離開吧，讓機器 overnight 燒錄幾何圖形。 數十年來，唯有摩爾偏心磨床才能做到這一件事。 在硬化鋼材上精確地鑽出孔洞或加工出輪廓。 這根電線現在可以自動完成大部分工作。 僅需一小部分的技巧與成本。 你必須感受一下那種感覺在布里奇波特工廠裡是什麼樣的。 一名穆爾技師可能會花上數週的時間俯身於鑄件之上， 手工刮削鑄鐵至平面度達百萬分之一英寸，建造 一台代表人類工藝頂峰的機器。 而在城另一頭，有個男人 一個在職六個月的人就能將程式載入電線中。 電火花加工機（EDM）並製造出一個性能相當的硬化零件 到早晨時仍不曾學會刮除。 從未感覺過金屬在他手中_centers 對於那些獻出背脊的男子們 並將雙手投入這項工藝中， 看著那一切發生，帶著一種特殊的分量。 這不僅僅是市場正在流失， 那是一個關於如何把事情做好的完整理念。 人類的雙手仍處於精確核心的觀念， 被一點火花和一卷電線悄然宣告過時。 正如後來的交易總結所言， 現代的模具加工車間擁有線切割放電加工機，並能進行生產。 在單一設定中完成最終幾何形狀與硬化材料的處理， 沒有研磨，也沒有硬質的 全部的銑削。 機械般的完美 古爾德花了五十年時間致力於完善的東西，正逐漸被取代。 電力與軟體。 並非穆爾機器的表現變差了。 原來世界找到了一種方法 沒有他們也能走完大部分路程， 而且工厂周围的城市也在同時衰落。 時間。布里奇波特曾是一個工業巨擘， 雷明頓的家，辛格的家，還有上百個較小的企業 供應戰爭機器與消費繁榮的商店。 在1980年代至1990年代期間， 那個基礎以那樣的方式在美國東北部被掏空。 植物園關閉了。工作機會流失了。 隨著工作地點的發展而興起的社區開始衰落。 城市的衰落 以及傳統手工製造方式的衰落 是同一個故事在兩個不同尺度下的敘述。 以及摩爾特殊工具公司 被夾在兩者之間。 外國競爭者，特別是來自瑞士的企業 而日本也正侵入高端市場。 電線正在啃噬中間部分。 公司手工打造、高度依賴工匠的作業方式所帶來的成本， 正是使一個莫爾機成為莫爾機的那個特點， 變得難以承受。 這家人起了爭執。他們別無選擇。 但卻要適應他們數十年來一直抗拒的事物。 因此，穆爾將電腦控制系統安裝在它的磨床之上， 建造連續路徑機器 那能夠雕刻出電線無法觸及的形狀， 保持圓度在一百萬分之十以內 英吋及直線精度達50以內。 他們大力依賴出口，透過海外市場 訂單一度佔所有銷售額的高達一半。 唯一的原因就是 公司度過了美國機械工具市場的慘烈崩潰。 但壓力始終沒有減輕。 瑞士人和日本人正致力於高階機器的發展。 他們自己，那根線正處於中間位置。 以及一家公司仍然存在的整個經濟邏輯 用手完成了其最重要的表面處理 在試算表上已難以防守。 他們已不再是通往精確的唯一道路。 他們只是眾多選項中的一個。 為每一個訂單奮戰不懈， 在一次已經遠離他們出生世界的交易中。 1994年，經過70年，爭取獨立的鬥爭終於結束。 穆爾家族出售了公司。 它被布里奇波特的一家長期的工業鄰居收購了。 產品機器公司 兩者合併為一個新的母集團， 隨著這項歷史性作業更名為穆爾工具公司。 七十年激烈的家族擁有， 那種執念，從一家餐廳的上方開始滋生 約翰街全線都轉到了其他人手中。 這並非光彩的退場，而僅僅是生存而已。 以定義他們的獨立為代價買下的。 然而，知識並未消亡。 僅僅三年後的1997年， 公司於新罕布夏州基恩市分拆出一項新事業。 致力於超精密 diamond 車削 以及先進光學的塑造， 將舊有的摩爾幾何帶入奈米時代， 鏡片與半導體。 手刮的痕跡大多消失了，但其背後的原理依然存在。 韋恩·穆爾，那位曾撰寫貿易界聖經的兒子， 活到2015年。 他本人也是一位非同凡響的人物，一位耶魯大學的經濟學家。 一名參加1952年奧運會的游泳運動員， 一名韓戰退伍軍人 以及引領家族企業度過風風雨雨的首席執行官 它最艱難的十年，是在引導它走出另一端之前。 當他於康乃狄克州特倫伯勒去世時， 工廠不遠處，有幾位懂這行的男子 以當年商界談論其最偉大人物時那般談論他。 作為其中一位曾經參與過的人 真正地提升了機器所能實現的功能。 走進任何一個嚴肅的工具室中 今天的世界中，你仍然可能找到一個莫爾機器， 數十年老舊，固定於地板上 而且依然發揮著作用。 機械師追捕他們，將他們恢復原狀， 並相信他們，因為那鑄鐵原本是 半個世紀前手工刮製的，至今仍 平坦得就像它離開布里奇波特那天一樣。 如今在那座城市生存下來的公司 僅是戰時巨擘在原始規模上的陰影。 如今使用數十個，而非過去的數百個。 但它仍然完成了不可能的工作。 航太與國防用機械加工零件 以及幾乎沒有人願意嘗試的醫學。 在那個恆溫控制的房間裡 在國家標準實驗室 這則故事的起點那台機器，至今仍在運作。 仍然是其他測量值所對照的參考標準。 仍然證明著一個固執的人所遵循的規則 在二樓的一間商店裡，他將一生都圍繞著這間店鋪而活。 這是判決結果。 所有事情最終所意味的東西。 理查德·穆爾出發去完成一件小事， 在正確的位置鑽孔，並在追蹤時 他將這單一的執念推向極致，最終建成 製造工具的機器，這些工具創造了現代世界。 黃銅線和電腦奪走了他的壟斷權。 他們無法動搖他的原則。 即使在最後一位手工刮刀工人放下工具很久之後， 規則在每一個場合依然有效 實驗室和每一座製造廠 那正是對可能邊界的一次推擠。 為了使一件事更加明確， 你必須先打造一個更加精確的東西，才能用它來製造。 那正是莫爾被嘲諷的異端觀點。 結果發現，這正是其他一切所依托的基礎。 如果你想看看發生了什麼 另一家美國公司，建造了不可能的事 然後看著世界繼續前行， 下一個故事正在螢幕上等待。