我最近读到一则专栏文章提到必须使用一种特殊的螺丝起子,才能打开新一代的 iPhone 盖板,这让我想起好久以前曾经发生的一个类似经验。多年以前,在我被指派的一项任务中,首先得打开一部掌上型的任天堂 Gameboy 游乐器。
我本来心想这并没什么大不了的,等我仔细一看它采用了像是Philips十字型的小螺丝后才开始感到担心。因为这种螺丝虽然和传统Philips十字型的螺丝头一样是圆锥状的,但却只有3个凹槽(Philips螺丝有4个凹槽)。我想这是为了避免黑客侵入游乐器内部的特殊防盗设计。
该怎么办呢?我们其实可以邮购这种专用的螺丝起子(我后来才知道这种专用的螺丝起子是三角螺丝(TriWing)起子,但可能需要好几天的时间才能拿到,我们可没什么耐心等候(再加上有点不想多花钱吧?)。而且,「真正的」工程师可不会因为缺少工具就放弃,反而应该把它视为一项挑战吧!
我们先用钢锯切割掉和三角螺丝直径差不多大小的标准Philips螺丝起子顶端,然后再用电动砂轮机磨出锥状的螺丝顶端。最后再用带有研磨盘的Dremel刻磨机慢慢修除多余部份,使其形成我们需要的三个凹槽(或三翼)。最后,这个新工具当然就让我们能轻松地起出螺丝,并顺利完成任务了。整个新工具的制造过程大约两个小时,之后大家都感到相当满意又高兴。
何乐而不为呢?我们都已经看到了问题症结,也实时想出解决之道:我们真的着手进行了工程制作也创造出新工具了。会制作工具不就是人类之所以不同于动物的原因之一吗?
特别是工程师,为了完成任务,常常得临时自行改造出「独门工具」或制作出各种测试治具。事实上,设计与开发一款产品的乐趣往往更甚于产品本身。
回到好久以前的那个年代,工程师与科学家们通常自己动手打造所需的仪器、工具、治具与夹具等。事实上,他们也常常制作一些必要的工具,来制造出仪器所需使用的治具与夹具。
例如,在作者Robert Crease所写的《度量世界:追求绝对量测系统的历史》(World in the Balance: The Historic Quest for an Absolute System of Measurement)一书中,对于绕射光栅(diffraction grating)推动物理学进展所扮演的重要角色着墨甚多,特别是在精密计量与标准等方面。
其中,让我感到赞叹的是主要的研究人员们通常乐于自行打造工具,不仅自行刻划光栅,也自己建立所需的光栅刻线引擎,或改善由其它实验所建造的可用引擎,以减少原本的一点点瑕疪。
甚至在更早以前,18世纪的航海钟发明者John Harrison不仅得自行切割出高精密度的齿轮,还必须制作齿轮切割机。看看任何一座先进的科学、工业与科技博物馆,例如伦敦科学博物馆(Science Museum in London)、意大利佛罗伦萨历史科学博物馆(Museum of the History of Science in Florence),或是哈佛大学科学历史典藏(Collection of Historical Scientific Instruments at Harvard University),不只是因为那些精密仪器本身让我们感到如此渺小卑微,也因为这些仪器设备是发明家们在开发各种工具以及进行校准后,以手工打造出来的。
除了工具以外,工程师们往往还必须制作一些测试治具与夹具,用于进行产品原型以及生产测试、评估与计算。特别是当你试图使产品设计突破性能极限,却面临无工具可用或负担不起,或甚至是有迫切需求时,自行制作出专门治具或夹具的能力,就和开发一款好的设计一样,都是迈向成功的重要关键。
你看过或亲手制作过最有趣、最具挑战性或最智能化的工具或治具是什么呢?在你脑海中是否曾出现过这样一款简单又有智能的设计呢?
(原文发表于ASPENCORE旗下EDN美国版,参考链接:What’s the most unusual tool or fixture you ever made?,编译:Susan Hong)