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内容推荐 精/确,不仅从源头上“定义”了现代世界,更一步步“塑造”了现代世界。诸如今日火热的智能制造,便是由我们对精/确的不断追求所构建起来的。《追求精确(精)》是一部 250 年精/密制造的沧桑巨变史,一部恢宏的机械交响史和一首激荡人心的智能制造交响曲,是关于人类不断逼近精/确JI限的创造史、创新史。 精/确是一切的关键。它是现代社会不可或缺的重要组成部分。日常生活中对我们而言非常重要的物品,例如手机、相机、电脑、自行车、汽车等,里面的零件都需要相互匹配,才有可能完/美运转。然而,尽管我们的生活充满了精/确,但我们往往忽视了精/确的存在。关于精/确度的思考是历史上一个伟大的转折点,如果没有对精/确的重视,制造业的崛起就不可能发生。 作者西蒙·温切斯特带领读者回到工业时代的起源,以前/所未有的广度和深度、独到的视野,穿越250年的历史,从英国北威尔士的铸造厂到曼彻斯特的工厂,再到美国迪尔伯恩的汽车生产线,以及美国的实验室,追溯了从工业时代到数字时代的技术发展历程。温切斯特通过讲述精/密制造先驱的故事:“铁疯子”约翰·威尔金森、亨利·莫兹利、约瑟夫·布拉马、杰西·拉姆斯登和约瑟夫·惠特沃思等,带读者见证公差是怎么一步步缩小为零的。从 0.1 到 0.000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 01,在这不断迭加的 0 的公差世界的背后,是开放与封闭、创新与停滞、理想主义与功利主义的竞跑,同时,也是企业与企业在管理文化上的较量。 追求极致精/确、极致精益,不仅是一种产品质量观,更是一种关乎企业存亡乃至国家兴衰的哲学观。 目录 推荐序 坐在人类历史的滩头,窥探宇宙的边缘 序 言 精密制造的历史 第1章 星象与分秒,蒸汽与气缸 公差 0.1 第2章 极致平整,极致缜密 公差 0.000 1(10-4) 第3章 每个家里都备有火枪,每个船舱都配有钟表 公差 0.000 01(10-5) 第4章 在更完美的世界边缘 公差 0.000 000 1(10-7) 第5章 没有人能抵挡在高速路上飞驰的诱惑 公差 0.000 000 000 1(10-10) 第6章 在万米的高空,精确与风险同在 公差 0.000 000 000 001(10-12) 第7章 透过清晰的望远镜望向远方 公差 0.000 000 000 000 1(10-13) 第8章 我在哪里,现在是何时 公差 0.000 000 000 000 000 01(10-17) 第9章 超越精确的极限 公差 0.000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 01(10-35) 第 10 章 均衡的必要性 后 记 称量万物,时间才是终极依据 致 谢 术语表 序言 坐在人类历史的滩头,窥探宇宙的边缘 田涛 华为管理顾问 “牛顿这冷冰冰的妖怪将宇宙描绘成一部机器,使 人愈发觉得科学本质上是机械的”,这是我在《理念: 卓越组织的原动力》一书中引用的一句话。在阅读《追 求精确》这部译著时,我看到了另一段话:“在精确度 的历史上,晶体管的发明标志着运动的机械部件让位于 静止的电子器件,牛顿将衣钵传给了爱因斯坦。” 在我少年至今的几十年阅读史上,《追求精确》属 于百分之一那一类让我用心至深、用功最多、用时最长 的一部书。我花了将近一个月的时间泛读了一遍,又精 读了一遍,然后又抽读了一些精华章节,在做了 3 000 多字批注的基础上,又做了 1.2 万字的内容摘要,同 时又给书中的 16 位人物做了每人百字左右的小传。 《追求精确》是一部 250 年精密制造的沧桑巨变 史,是一部恢宏的机械交响史和一首激荡人心的智能制 造交响曲,是关于人类不断逼近精确极限的创造史、创 新史。 而牛顿与爱因斯坦则是这部宏大史剧的隐身编剧和 导演。牛顿主宰了上半场,爱因斯坦主导了下半场。 “少了一个铁钉,失去了一个国家” 一切精确的起点,来源于一种对完美的信仰。质量 还能更好吗?缺陷还能更小吗?功能还能更优吗?效率 还能更高吗? 250 年以来,一个叫作“公差”的概念 如黑色幽灵般,偏执而狂热地左右着一代代的天才与狂 徒、工匠与技师、架构师与程序员,他们用“公差主义 ”重构世界,将人类带入现代性。 我19岁才知道什么是公差和量块,那时我是一家国 营造纸厂的工人。在阅读《追求精确》这部书稿时,我 曾几次和华为总裁任正非电话交流书中一些故事与观点 ,在讲到“公差”于工业革命、信息技术、人工智能的 影响时,任正非告诉我:“我高中时读过作家草明的小 说《乘风破浪》,那时就知道了公差,这本书给我的印 象很深。”华为有今天之成就,追求“极小公差”应该 是成功要素之一。 公差绝对刚性,就像射出去的子弹,射手极微的一 下抖动,将有可能决定一轮比赛、一场战争、一支军队 的命运。战场赢在公差,市场赢在公差,国家间的竞争 、企业间的竞争也在绝大程度上取决于公差,取决于公 差所定义的武器的精良度、产品的精良度,取决于企业 、军队和国家管理的精确性、系统性、通用性、可预测 性、可检测性。 从 0.1 到 0.000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 01,在这不断迭加的 0 的公差世界 的背后,是开放与封闭、创新与停滞、理想主义与功利 主义的竞跑,同时,也是企业与企业在管理文化上的较 量。追求极致精确、极致精益,不仅是一种产品质量观 ,更是一种关乎企业存亡乃至国家兴衰的哲学观。 以芯片制造为例,精确度已经达到不可思议的程度 。比如,制造芯片的光刻机的运行环境,其清洁度几乎 是不真实的,每立方米空气中仅仅允许含有 10 个大小 不超过 0.1 微米的微粒。而“相比之下,生活在正常 环境下的人类就像是游走在由空气和蒸汽构成的瘴气中 ,而这种瘴气的清洁度只是阿斯麦(ASML) 工厂内的房 间清洁度的 1/5 000 000。”——倘若不如此,一粒极 微小的灰尘瞬间会毁掉数百块即将制成的芯片。 哈勃望远镜在被送入距地球 380 英里的轨道时, 却由于主镜头上只有人类头发粗细的 1/50 的误差,使 得它“经历了 1 300 天毫无意义的漂泊”,其原因仅 仅是技术人员极微小的一个疏忽所致:矫正用的金属棒 的盖子上少了一小块油漆。 1814 年 8 月 24 日,英国军队将正在建设中的 美国白宫付之一炬。美军的惨败,是因为那个年代,“ 美军的枪支是出了名的不可靠”,而英军的枪械依靠精 密制造,实现了可互换零部件。 2015 年,日本一家主流移动通信运营商在对华为 产品进行认证时,一个微小细节给华为员工留下了深刻 印象:质量认证专家在华为的制造车间,踩着梯子,戴 着雪白的手套,检测几米高的门窗顶上是否有灰尘…… 阿拉伯谚云:“少了一个铁钉,失去了一个国家。 ”多了一粒灰尘,也许会毁掉一家企业。 新的世界秩序,是由追求精确性塑造的 自由经济学家们欠失公平地把过去两百多年的人类 经济发展大半归功于亚当·斯密,就像把工业革命的桂 冠赐予瓦特一样,殊不知,瓦特改进和发明了蒸汽机, 但瓦特早期的蒸汽机基本上是靠另一个人非凡的技术能 力才得以诞生的。这个人叫约翰·威尔金森(John Wilkinson),他是一位工匠,也是公认的“精密工程 之父”。发明家瓦特的赫赫威名遮蔽了工匠威尔金森的 伟大。 谁定义了现代世界?在一定意义上,自 18 世纪下 半叶以来的世界秩序,是由精密制造塑造的。“精密制 造是一个被刻意发明的概念,源于人类非常实际的需求 ”,同时亦源于人类征服世界、征服宇宙的野心。瓦特 说:“大自然是有弱点的,只要我们能够找到它,便能 对其加以应用。”瓦特与威尔金森,两颗睿智的大脑和 两个热忱的灵魂,再加上两双灵敏的手,共同“让工 导语 《追求精确(精)》浓缩250年来精/密制造的科学发展历程,带领读者见证公差是怎么从 0.1 缩小到 0.000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 01(几近为零)。同时,这也是一部对完/美主义者的颂歌,正是对精/确不断追求的他们,塑造了现代世界。 西蒙·温切斯特深入研究了精/密制造250年跌宕起伏的发展历程,掀起了一场对精/密制造改变世界大问题的深刻探讨:完/美从时间中诞生,现代世界从精/确中涌现。 荣获2018年英国皇/家学会洞察投资科学图书奖、2019 年美国有声书出版商协会非虚构类图书奖。 华为管理顾问田涛,清华大学经济管理学院教授、领导力研究中/心主任杨斌,南方科技大学教授、英国物理学会会士马兆远,中国商业文明研究中/心发起人、秦朔朋友圈发起人秦朔,正和岛副总裁、总编陈为联袂推荐。 湛庐文化出品。 书评(媒体评论) 《追求精确》是一部 250 年精/密制造的沧桑 巨变史,是一部恢宏的机械交响史和一首激荡人心 的智能制造交响曲,是关于人类不断逼近精/确JI限 的创造史、创新史。从0.1 到0.000?000?000? 000?000?000?000?000?000?000?000?01,在这不 断迭加的0的公差世界的背后,是开放与封闭、创新 与停滞、理想主义与功利主义的竞跑,同时,也是 企业与企业在管理文化上的较量。追求极致精/确、 极致精益,不仅是一种产品质量观,更是一种关乎 企业存亡乃至国家兴衰的哲学观。 田 涛 华为管理顾问 这部好读到让我手不释卷的历史故事书,生动 地讲述了科学家和工程师们对精益求精的追求,永 无止境地颠覆着精/确与精/密的JI限,推动人类在 诸多行业中的跃升。期待有更多青少年因为受到书 中的这些故事的感染激发而走向探究科学和痴迷工 程的人生,期待有更多正在和即将发生的中国精/确 故事能够加入书的实践版本中。 杨 斌 清华大学经济管理学院 教授 领导力研究中/心主任 对精/确的追求是个工程问题,但从哈里森的航 海钟里才真/正催生了整个现代科学文明。温切斯特 先生的这本《追求精确》从历史出发,着眼于工程 与科学的相生相长,对我们回答李约瑟问题有很好 的启示。现代科学的突破,一定要建立在强大的工 程能力上。对当下而言,我们要在科学上有所领/先 ,一定要关注到工程人才的培养和塑造。面对人工 智能新物种的挑战,我们未来培养的人才一定是这 两者的结合:真实的科学家是爱动脑的工程师,好 的工程师是爱动手的科学家。 马兆远 南方科技大学教授 英国物理学会会士 一场精彩纷呈、酣畅淋漓的追求精/确之旅,一 部用生花妙笔写就的科技奇观。精/确,不仅从源头 上“定义”了现代世界,更一步步“塑造”了现代 世界。今日火热的智能制造,便是由人类对精/确的 一次次深度渴望所构建起来的。阅读过程中,常常 惊叹于人类不断突破自我、探索JI限的极致精神, 又被那些影响了现代世界的伟大人物感动与启发。 《追求精确》一书,视野独到,立意高远,广度与 深度融为一体,对迈向制造强国的中国意义重大。 秦 朔 中国商业文明研究中/心 发起人 秦朔朋友圈发起人 大秦一统东方“天下”的重要举措与标志是度 量衡的统一;现代世界“地球村”的建构,也奠基 于各国在时间、重量、长度、温度等度量系统上的 一致性与精/确性。100 多年前,胡适写“差不多先 生”为国人别样立传,警戒大家马虎习气要不得; 今天这本《追求精确》无疑仍是民族上空高悬的警 钟。期待在此方向上本土学界与商界正在进行的诸 多努力,在将来堪为本书补充大量优/质案例。 陈 为 正和岛副总裁、总编 精彩页 精密制造的诞生 人类有史以来制造的两种最精确的测量仪器,其中一件目前位于美国西北太平洋地区,地处华盛顿州干旱的中部,远离一切人群。它在绝密的核设施外制成,而正是这些核设施为炸毁日本长崎的原子弹制造了第一批钚元素。数十年来,钚元素都是美国大部分原子武器库的核心材料。 多年来,在那里进行的核活动产生了巨量核废料,在当地留下了难以想象的危险辐射地带,其中的核废料包括旧的燃料棒、被放射物沾染的衣物等。直到现在,在公众的强烈抗议之下,核辐射的隐患才得以清除,或者用环保主义者更喜欢的方式来说,核废料被“处置”了。今天,众所周知的汉福德场区(Hanford site)是美国官方承认的、世界上最大的核废料处置基地,处置核废料的预算高达数百亿美元,而对于核污染的补救工作可能会一直持续到 21 世纪中期。 在一个深夜里,我第一次从西雅图开车到汉福德场区。在向南疾驰的汽车里,我可以看到远处微弱的灯光。在持枪守卫的保护下,安全铁丝网和警告标志后面是大约 11 000 名工人夜以继日工作的场地。这些工人负责清理充斥着危险、有毒放射性物质的土壤和水体。有些人甚至认为,这项任务的工程量太大了,可能永远无法妥善地完成。 在主要清理场区南面的铁丝网之外,仍能看到残存的原子反应堆的高塔。当今科学界最引人注目的实验正在此地进行。这项实验根本不是秘密,也不可能留下任何有害的残留物,该实验需要制造并使用一系列人类有史以来制造的最精密的仪器。 这是一个不起眼的地方,很容易被忽视。经过漫长而令人疲惫的夜间行车,我天亮时才到达赴约地点。这条路空旷而冷清,而且主要的岔路口都没有标识。在马路左手边 100 米开外,有一系列低矮的白色建筑物,旁边的一个小标牌上写着“LIGO”(激光干涉引力波天文台)和“WELCOME(欢迎)”的字样。这个地方的景观差不多就是这些。也许标牌想表达的是:欢迎来到“极致精密”信徒的殿堂。 核科学实验场的科学仪器是花了几十年的时间设计的,这些仪器隐藏在干燥而多沙尘的地方。“我们通过隐姓埋名来维护自己的安全”,这是那些醉心于核武器,并从事昂贵实验的科学家们的座右铭。毕竟在激光干涉引力波天文台实验场,并没有带刺的铁丝网或围篱来保护这些科学家。在实验场中,机器的公差控制严格到了不可思议的程度,这些实验仪器部件的精确度是地球上任何其他仪器都无法企及的。 激光干涉引力波天文台这里有几台复杂且昂贵的机器是用来检测敏感变化的。它们探测的对象是在那些稍纵即逝的、出现在跨越时空结构当中的、造成破坏和扭曲的涟漪:一种被称为“引力波”的现象。1916 年,爱因斯坦预测了这一现象,将它作为其广义相对论预言的一部分,即引力波这一现象应该会在宇宙中出现。 如果爱因斯坦是对的,那么一旦在遥远的太空中发生了一个并不算罕见的重大天文事件,诸如一对黑洞发生碰撞,那么引力波的星际涟漪就会以扇形传播开来,且以光速移动,最终到达并穿过地球。在这一过程中,整个地球的形状都将发生改变。当然这种改变的程度是无限小的,小 到几乎任何有知觉的生物都无法感受到这种变化。这种轻微的挤压对于器械而言也是极其微小、短暂且无害的,甚至几乎任何已知的机器或设备都无法记录这种现象的踪迹,但是,从理论上来讲,激光干涉引力波天文台除外。经过几十年的实验和调试,现在这个仪器拥有更高的精确度和灵敏性,此时此刻正在华盛顿州西北沙漠的高地上运行。在路易斯安那州的海湾区,第二个激光干涉引力波天文台也已经建成,并且已小有成就。 终于,2015 年 9 月,在爱因斯坦的相对论面世一个多世纪以后,激光干涉引力波天文台的研究人员第一次侦测到了引力波。在同年的平安夜以及 2016 年,激光干涉引力波天文台的仪器又多次显示其确凿无疑地侦测到了一系列引力波数据。这些引力波经过数十亿年的旅行,自宇宙太空的外缘,跨过茫茫时空,掠过地球,并在一瞬间短暂且轻微地改变了地球的形状。 为了探测到这些,激光干涉引力波天文台的机器必须按照完美的工程标准建造。要知道这在几年前几乎是不可想象的,甚至是难以实现的。因为这种考究、敏感且极端精密的工程,并不是绝大部分工程的做派。更加精密的制造加工技艺并不是现成的,更高的标准在黑暗中等待着人们去发现,而精密制造的早期推崇者,会为了公众利益逐步去发掘并实现它。 很多时候,与激光干涉引力波天文台工程仰望星空的特性相反,精密制造是一个出于某个特定且公认的历史需求而特别创造出来的概念。精密制造的产生源于非常实际的需求,这些需求与 21 世纪的我们想要验证遥远星球发生碰撞之后,是否会产生引力波这种物理现象的实证科学精神相去甚远。 实际上,精密制造所要讲述的是 18 世纪时,应用物理学所要面对的一个紧迫且现实的问题。这个问题与高温状态下的水这一拥有惊人潜力的载体,即蒸汽有关。steam(蒸汽)一词产生于 17 世纪, |