我最近讀到一則專欄文章提到必須使用一種特殊的螺絲起子,才能打開新一代的 iPhone 蓋板,這讓我想起好久以前曾經發生的一個類似經驗。多年以前,在我被指派的一項任務中,首先得打開一部掌上型的任天堂 Gameboy 遊樂器。

我本來心想這並沒什麼大不了的,等我仔細一看它採用了像是Philips十字型的小螺絲後才開始感到擔心。因為這種螺絲雖然和傳統Philips十字型的螺絲頭一樣是圓錐狀的,但卻只有3個凹槽(Philips螺絲有4個凹槽)。我想這是為了避免駭客侵入遊樂器內部的特殊防盜設計。

該怎麼辦呢?我們其實可以郵購這種專用的螺絲起子(我後來才知道這種專用的螺絲起子是三角螺絲(TriWing)起子,但可能需要好幾天的時間才能拿到,我們可沒什麼耐心等候(再加上有點不想多花錢吧?)。而且,「真正的」工程師可不會因為缺少工具就放棄,反而應該把它視為一項挑戰吧!

我們先用鋼鋸切割掉和三角螺絲直徑差不多大小的標準Philips螺絲起子頂端,然後再用電動砂輪機磨出錐狀的螺絲頂端。最後再用帶有研磨盤的Dremel刻磨機慢慢修除多餘部份,使其形成我們需要的三個凹槽(或三翼)。最後,這個新工具當然就讓我們能輕鬆地起出螺絲,並順利完成任務了。整個新工具的製造過程大約兩個小時,之後大家都感到相當滿意又高興。

何樂而不為呢?我們都已經看到了問題癥結,也即時想出解決之道:我們真的著手進行了工程製作也創造出新工具了。會製作工具不就是人類之所以不同於動物的原因之一嗎?

特別是工程師,為了完成任務,常常得臨時自行改造出「獨門工具」或製作出各種測試治具。事實上,設計與開發一款產品的樂趣往往更甚於產品本身。

回到好久以前的那個年代,工程師與科學家們通常自己動手打造所需的儀器、工具、治具與夾具等。事實上,他們也常常製作一些必要的工具,來製造出儀器所需使用的治具與夾具。

例如,在作者Robert Crease所寫的《度量世界:追求絕對量測系統的歷史》(World in the Balance: The Historic Quest for an Absolute System of Measurement)一書中,對於繞射光柵(diffraction grating)推動物理學進展所扮演的重要角色著墨甚多,特別是在精密計量與標準等方面。

其中,讓我感到讚嘆的是主要的研究人員們通常樂於自行打造工具,不僅自行刻劃光柵,也自己建立所需的光柵刻線引擎,或改善由其它實驗所建造的可用引擎,以減少原本的一點點瑕疪。

甚至在更早以前,18世紀的航海鐘發明者John Harrison不僅得自行切割出高精密度的齒輪,還必須製作齒輪切割機。看看任何一座先進的科學、工業與科技博物館,例如倫敦科學博物館(Science Museum in London)、義大利佛羅倫斯歷史科學博物館(Museum of the History of Science in Florence),或是哈佛大學科學歷史典藏(Collection of Historical Scientific Instruments at Harvard University),不只是因為那些精密儀器本身讓我們感到如此渺小卑微,也因為這些儀器設備是發明家們在開發各種工具以及進行校準後,以手工打造出來的。

除了工具以外,工程師們往往還必須製作一些測試治具與夾具,用於進行產品原型以及生產測試、評估與計算。特別是當你試圖使產品設計突破性能極限,卻面臨無工具可用或負擔不起,或甚至是有迫切需求時,自行製作出專門治具或夾具的能力,就和開發一款好的設計一樣,都是邁向成功的重要關鍵。

你看過或親手製作過最有趣、最具挑戰性或最智慧化的工具或治具是什麼呢?在你腦海中是否曾出現過這樣一款簡單又有智慧的設計呢?

本文原刊於EDN姐妹刊,EE Times Taiwan網站;編譯:Susan Hong

(參考原文:What’s the most unusual tool or fixture you ever made?,by Bill Schweber)