Izmjenjivi dijelovi su možda jedan od najvećih inženjerskih izuma o kojima se najmanje raspravlja. To su dijelovi koji su dizajnirani da stanu u bilo koji uređaj istog tipa, umjesto da su dizajnirani za jedan određeni predmet, i oni su revolucionirali svijet proizvodnje. Njihovim razvojem postavljeni su temelji za masovnu proizvodnju i distribuciju te je rođena industrijska revolucija.
Većina ljudi zamjenjive dijelove uzima zdravo za gotovo. Kada se, na primjer, auto pokvari, vozači znaju da mogu naručiti dijelove i da ih ugradi mehaničar. Ti se dijelovi izrađuju u centraliziranom proizvodnom pogonu i skladište dok ne budu potrebni, a staju u sve automobile iste marke, modela i godine. Često proizvođači čak standardiziraju dijelove za nekoliko modela i godina kako bi zamjenskim dijelovima učinili još lakšim pristup.
Prije kasnih 1700-ih, takvo što bi bilo nezamislivo. Svaki proizvedeni predmet, od satova do kočija, izrađen je ručno, s dijelovima jedinstveno izrađenim za taj određeni predmet. Ako se predmet pokvario, trebalo ga je odnijeti kvalificiranom majstoru na popravak, a taj bi majstor ili popravio oštećeni dio ili izradio novi. Ovo je bio skup i dugotrajan proces, a mnoga ručno izrađena roba imala je nepouzdane rezultate; topovi, na primjer, lako bi mogli pogrešiti ili razviti druge probleme u radu.
U kasnim 1700-ima, nekoliko proizvođača oružja došlo je na ideju da naprave oružje s izmjenjivim dijelovima. U jednoj značajnoj demonstraciji, Eli Whitney je donio deset pušaka u Kongres Sjedinjenih Država, razbio ih na sastavne dijelove, pomiješao dijelove, a zatim ponovno sastavio oružje. Njegova demonstracija dokazala je da je moguće napraviti dijelove koji su uistinu zamjenjivi i pokazala njihove jasne prednosti: kada pištolj zakaže na terenu, umjesto da ga pošalje na popravak, vojnik je mogao brzo zamijeniti dio koji nedostaje ili je oštećen i nastaviti dalje. boreći se.
Whitney nije uspjela poduzeti sljedeći logičan korak, a to bi bio osmišljavanje opreme za izradu ovih dijelova na tvorničkim linijama. Njegovo oružje ručno su izradili vješti oružari. John Hall, Simeon North i Eli Terry ipak su poduzeli ovaj korak, razvijajući opremu koja bi se mogla koristiti za masovnu proizvodnju proizvoda. Danas se koncept čini posve neupadljivim i sasvim logičnim, ali za svijet industrije to je bilo ništa drugo do čudo.