比如说，绝大多数读者心中也许会存在一个疑问（在这样的情况下：一家企业年复一年地大量生产同样的机器，在这样的生产过程中，每个技工不断重复有限序列的操作），每个工人的机智加上他不时地从班组长那里得到的帮助，难道不能形成一种特好的方法和一种个人的技艺（尽管还不能对之进行科学研究），从而从实质上提高工效吗？
若干年前，有一家雇佣了大约300个工人的公司，制造同一种机器已达10〜15年之久，他们派人请我去他们公司，就关于引进科学管理可能带来的收益作一个报告。他们公司的车间有一位好主管，有优秀的班组长和工人，干的是计件活，已经运转好些年了。这个企业车间的条件无疑在本国平均水平之上。当主管听说如果采用一种新的任务管理制度，虽然使用和目前一样多的工人和机器，产量也能翻一番以上时，他显然非常不快。他认为这类说法只不过是在吹嘘而已，肯定是假的，并说这种轻率的宣传只会使他感到恶心，并不能增强他的信心。但他很爽快地同意了我们的建议，即由他挑出一台他认为能代表车间平均产出的机器，让我们用这台机器去证明，通过科学方法可以使产量翻番。
他所选择的机器公正地代表了车间的水平，这台机器在过去的10〜12年间一直是由一个头等技工操作，这个技工的能力比起该企业中其他工人的水平来说是略胜一筹的。在这种不断地重复生产同样机器的车间里，工作必须大大地加以细分，这样每个工人一年干的工作相对来说都局限于少量的部件上。因此，两方都在场的情况下，我们对这个技工完成每个部件实际所用的时间作了仔细的记录。全部的操作时间，包括他完成每个部件、送料的实际速度、调整机器和拆卸等，都记录在案。用这种方法获得了这样一份代表车间平均水平的报表之后，我们就要将科学管理的基本原则应用到这台机器上。
采用了四根经过精心制作的计算尺，我们就这部机器每个单元和手头上的活计的关系进行了仔细的分析，以便确定金属切割机的最大工作能力。它的以各种速度运转的拉力，它的传动能力以及其合理速度将通过计算尺来决定，并通过调整中间轴和推动滑轮，使机器按合理的速度进行运转。以高速钢做成恰当形状的各种工具在此进行适当的修琢、处理和打磨（但应认识到的是，在这以前一直在车间里普遍使用的高速钢，在我们展示的活动中也同样加以使用）。然后我们又制作了一根巨大的特殊计算尺，用以指示精确的速度和传送率，使得在这部特定车床上做的每类活计都会在最可能短的时间内完成。照这个办法使工人能按照新方法进行操作之后，一件件活计就这样在车床上做出来。对比我们早期试验中所干的活计和按照科学原则运转机器后在时间上所得到的收益来看，最慢的也比原来的快2.5倍，而最快的可以达到9倍。
从单凭经验的管理到现代科学管理的变革，所包含的不仅是要研究干活的恰当速度，从而对车间的工具、设备等进行改革，更重要的是车间所有工人在对待工作和雇主的态度上也已经完全改变了。为保证获得巨大收益而对机器进行必要的实质性改革，以及随之而来的用秒表对每个工人应干活所需要的时间进行细致的观察，相对来说都还是能够较快完成的。但是300多工人的精神状态和习惯的改变却只能通过一序列有目的的讲课后才能慢慢实现，并最后使每个工人明白，只要他们在每天的工作上和管理层全心全意的协作，他们就能得到很大的好处。在三年间，这个车间里每人和每台机器的产量都翻了一番多。工人们都是经过仔细挑选的，在几乎所有的情况下，工作从低级向高级逐步提升，并被他们的教师（责任班组长）教导说，他们可以挣得比以前更高的工资。每个工人日工资的平均增长率大致是35%；而与此同时，做某一指定数量活计所支付的工资总额则比以前要低。干活速度的加快意味着以最快的手工操作方法替代孤立的单凭经验的老方法，并对每个工人的手工操作工作进行细致的分析（所谓手工操作工作是指那些专靠一个工人手工的敏捷快速完成的工作，是独立于机器所干活计之外的）。科学的手工操作工作所节约的时间，在许多情况下甚至比机器操作所节约的时间还要多。
看起来有必要好好解释一下，为什么借助于一根计算尺，并在研究了切割金属的工艺之后，一个经过科学训练的工人——即使以前从未见过这些特定的活计，也不曾在这台机器上操作过，比起在这台特定的机器上干这种活计已满10〜12年的一名优秀技工来，其工作速度甚至还能快上2.5〜9倍？总之，速度之所以能这么快的增长，是因为切割金属的工艺涉及一门重大的真正的科学，事实上这门科学十分复杂，以至如果得不到以此为专业的人们的协助，即便任何能够年复一年地操作一台机床的技工也没法弄懂它，或照着它的规律去干活。不熟悉金工车间活计的人们会倾向于把制作每件活计看作一个特殊的问题，与任何其他各类的金工活计无关。例如，他们认为，与制作一部引擎部件有关的问题需要对一整套制作引擎的技巧进行专门的研究，也可以说是毕生的研究，而这些问题与制作机床或刨床部件时所遇到的问题完全不同。然而事实上，比起对切割金属工艺或科学的整体研究（基于这门知识，人们就有能力去真正快速地干各种各样的金工活计）来，研究那些引擎部件或机床部件所特有的零件却是微不足道的。
真正的问题是：怎样从一个铸件或锻件上快速地清除切屑，怎样在最短的时间里把这个铸件或锻件做得既光滑又准确，至于所做的这个铸件或锻件究竟是一台轮机、一台印刷机或一辆汽车上的，则是无关紧要的。正是由于这个原因，对于能使用计算尺又懂得切割金属科学的工人来说，尽管他以前从未见过这种特殊的活计，也完全能够把长年专业于做这种机器部件的熟练技工远远甩在身后。
聪明而有教养的工人发现，改进任何机械工艺的职责是在他们身上，而不是在那些实际操作的工人身上，这种情况下，他们几乎总是会走向一条形成一门科学的道路，而过去则只是停留在单纯的经验或传统知识上。当教育赋予人们概括事物的习惯后，人们在探索各种规律时就会发现，各行各业都面临着许许多多的问题，这些问题都有类似之处，这样他们就不可避免地要把这些问题归成若干有逻辑性的类别，并探索某些一般的规律或法则，以指引他们去求得问题的解法。如前所述，“积极性加刺激性”管理方法的根本原则或这套管理方法的根本原理，必然是让每个工人自己解决一切问题，而科学管理的原理则是把这些问题的解决交于管理层手中。工人每天的时间是花费在双手进行的实际操作上，因此，尽管他受过必要的教育，思考时也有归纳的习惯，但他仍缺乏时间和形成这些规律的时机，这是由于，哪怕只是研究一条简单的规律，例如工时研究，都需要两个人协作：一个人进行操作，另一人用秒表为其计时。而且就算这个工人发现了什么规律（这在以前只有凭经验的知识），个人的利益不可避免地会促使他对他发现的规律严加保密，这样，他就可以利用个人的这种独特知识，做出比别人更多的工作，拿到更多的工资。
另一方面，在科学管理下，从事管理工作的人员有责任并且有兴趣去发展规律，替代老的经验，并公正无私地教会他们下属的所有工人以最快的办法去工作。由于运用这些规律而取得的效益总是非常可观的，对发展这些规律所需的时间和试验，任何公司都乐于资助。这样，在科学管理下，实实在在的科学知识迟早一定会替代老的经验；而要在老式的管理制度下，按科学规律办事是不可能的。
切割金属工艺或科学的形成，就是恰当的例证。1880年下半年，正是作者开始做上述试验的前后，他征得中部溪谷钢铁公司总裁威廉·塞勒斯先生的同意，进行了一系列试验，以测定在切割钢铁时所使用的工具应以怎样的角度和形状为最佳，同时还要测定切割钢铁的恰当速度。在开始这些试验的时候，他相信不会超过六个月。事实上，如果事先知道试验会比所需要的时间更长的话，就不会得到为此要耗费大笔款项的许可。
做这些实验所用的第一台机器是直径66英寸[8]的立式镗床，用统一质量的硬质钢做大件机车轮箍，日复一日地进行切削，逐渐从中了解，究竟怎样制作、成型和使用切割工具才能提高工作效率。六个月后，所得实际情报的价值远远大于为试验所花费的在物料和工资上的费用。已完成的少量试验足以说明，所得到的实际知识仅仅是尚待发展的一小部分。这一小部分的知识，正是我们每日试图指导和帮助技工完成任务所迫切需要的。
这方面的试验断断续续进行了约二十六年，有十台不同的试验机器是专门配备用来做这项工作的。仔细记录了30000〜50000次试验，还做了许多其他没有记录的试验。为了研究这些规律，试验机器将362吨以上重量的钢铁切成了碎屑，据估计，这样的调查花费了150000〜200000美元。
类似此种性质的工作，无论哪位热爱科学研究的人都会十分感兴趣。然而就本文的目的而言，则应充分认识到，其之所以能获得这些使试验持续许多年的动力，并为试验的成就提供资金和机会，并不是为了抽象地去搜索科学知识，而是为了一个十分现实的事实，那就是我们还缺乏每天工作所需要的情报，而这些情报是为协助我们的机工们以最佳的方法和最快的速度去操作所必需的。
所做的这些试验，使我们能正确地回答两个问题——这是每个机工在一台金属切割机（诸如车床、钻床或铣床）上干活时都会遇到的。这两个问题是：
要以最高时效完成活计，机器上切削速度应该多快才算合适？怎样输送才算合适？
听起来似乎十分简单，只要是一个受过培训的好技工都答得上来。但事实上，在经过了二十六年的工作以后，我们发现在每种情况下的回答都涉及要解决一个复杂的数学问题，其中必须判断12个独立变数的影响。
下述12个变数中的每一个，对问题的回答都起了重要的影响。每个变数的数字，代表这个因素对切割速度的作用。例如，在第一个变数(A)后面，我们引述：“就半硬钢或冷铁和一种很软的低碳钢的情况说，两者的比例是1比100。”这段引述的意思是说，切削软钢的速度可以比硬钢快100倍。所有这些因素提供的比例，说明判断范围的广泛。过去，每个机工实际上都是在开始工作后才去决定开动机器的最佳速度和最佳的输送方法。
(A) 切削金属的质量，就是指它的硬度或其他影响切削速度的质量。其比例是半硬钢或冷铁为1，很软的低碳钢为100。
(B) 用以制作工具的钢的化学构成以及工具的热处理，其比例为，用中碳钢制作的工具为1，最好的高速工具为7。
(C) 刨削的厚度或工具切削金属的螺旋条的厚度。其比例为1（每英寸刨削3/16）到3.5（每英寸刨削1/64）。
(D) 工具切削边沿的外形或轮廓。其比例为，在线型工具为1时宽嘴工具为6。
(E) 工具上是否充分使用一流细水或其他冷却剂。其比例为，在工具干运转时的1比在工具充分使用时的1.14。
(F) 切割的深度。其比例为切割深度半英寸时为1，深度1/8英寸时为1.36。
(G) 切割持续时间，也就是在不再磨切的情况下，处于刨切压力下一项工具所必须持续的时间。其比例为，当工具每间隔一个半小时要进行磨切的为1，每隔20分钟要进行磨切的为1.20。
(H) 工具口和间隙的角度。其比例为，角度68°时为1，角度61°时为1.023。
(J)由于发生震颤而造成操作和工具上的伸缩性。其比例为，震颤的工具为1，运转平稳的工具为1.15。
(K)受切割的铸件和锻件的直径。
(L)切削或刨削在工具切割面上的压力。
(M)机器的拉力、速度和输送转换。
为了调查在金属切割速度上12项变数的效果竟耗时16年之久，这在许多人看来似乎有些荒唐，但对那些具有亲身经验的实验者来说，问题的严重困难在于它包含了许多可变因素；还在于当研究12项可变因素的效果时，由于在实验过程中要使11项可变因素保持稳定和一致有困难，使得进行每个单项实验时要耗费大量时间。比起调查第12项因素来，要保持11项可变因素的稳定则困难得多。
这样，就在切割速度的第一项可变因素上，逐次调查其效果。为了使这方面的知识能提供实际应用，有必要找出一个数学公式，以简明的形式表述已找到的规律。作为已产生的12道公式的例子，可列出下列3式：
P = 45，000 D14/15F3/4
V = 90/ (T1/8)
V = 11.9/ (F0.665 (48D/3)0.2373 + 2.4/(18 + 24D))
在找到了这些规律，并确定了以数学方式表达的各种公式后，仍然还存在艰巨的任务，那就是如何使这些复杂的数学问题能尽快地得到解决，以便把这些知识应用于实践中。如果一位优秀的数学家面临这些公式，试图求得正确的答案（也就是说，在正常的工作情况下要取得正确的切割速度和输送），那么，他解决单独一个问题就要耗费2〜6小时；在绝大多数情况下，比起工人们在机器上干的全份活计来，解决数学问题所需的时间要长得多。因此，我们面临一项十分重大的任务，就是要找出能迅速解决问题的方法，作者就常常把全部问题换个地引介给国内著名的数学家。谁要能找到能迅速解决问题的实用的方法，就可付给他合理的费用。有些人只对问题瞟了一眼；其他人出于礼貌的原因，把问题在手头保留了两三个星期。他们几乎给了我们同样的答案：在许多情况下，要解决同时包含4个可变因素的数学问题不是不可能的，在某些情况下，包含5个或6个可变因素的也是这样，但要解决一项包含12个可变因素的问题，无论用什么方法都是明显地不可能的，除非用低效的“反复试验”方法。
尽管数学家们对此给予了一个小小的定义，但因为我们经营的金工车间日常工作的迫切需要，探索快速解决问题的方法是相当重要的。经历了为期十五年的时间，我们用了大量时间和精力去探索简捷的解决办法，在不同时期，均有四五个人在这工作上几乎拿出了他们全部的时间，最后，当我们在伯利恒钢铁公司的时候，终于搞出了计算尺。对此，我们在《论金属切割的工艺》这篇论文中作了阐述，而在卡尔·G·巴思先生向美国机械工程师协会提出的题为《作为泰罗管理体制一部分的为金工车间设计的计算尺》中有更详尽的阐述。使用这个计算尺，任何优秀的技工，不管他懂不懂得数学，都能在不到半分钟的时间内，使某一复杂问题得到解决，这样，就使多年在金属切割工艺上的实验所得应用于实际工作。
这就是一个很好的例证，对复杂的科学数据总能找到某些可供日常实际使用的方法，尽管这些数据看起来似乎超出普通操作工人技术培训的经验和范畴之外。这种计算尺已在无数学知识的机械技工的日常工作中使用了许多年。
粗略地看一看以上那些代表切割规律的复杂的数学公式，就可以明白为什么任何机工如果只凭个人经验而不求助于这些规律，即使他重复干同一件活计许多次，也不可能对以下两个问题作出准确的答案，即：
我该采用什么速度？该怎么输送？
即便他可能无数次地重复地干这份工作。
再回到上述的机工那里，他一次又一次地加工同一件活计已达10〜12年，在他干每件活时，就他所了解的上百种可使用的方法中，他可以选准其中一个最好的方法。必须引起注意的是，所有金工车间的金属切割机器实际上都是由机器的操作者用推测的方法来掌握速度，他们并不具有通过研究金属切割工艺所取得的知识。正因为这样，在经我们加以系统化的金工车间里，在上百台机器中，我们找不到一台已由它的操作者凭经验找到接近于合适的切割速度的事例。因此，机工们为了和金属切割的科学相竞争，在他能找到恰当的速度之前，便在他机器的副轴上新加上滑轮，有时还对他的工具的形状和加工方法进行一些改革，等等。尽管工人们也知道该做些什么，但许多这样的改革却不是他力所能及的。
机工在从事重复工作中取得的单凭经验作法的某些知识实际上不足以与切割金属的科学同日而语，如果这个道理成立的话，那么以下的事情就显而易见了，那就是即使让高级技工日复一日地凭他的经验干多种多样的活计，也无法和这样的科学去竞争。为了以最快的时间去干每样活计，高级技工每天要做各种各样的工作，他除去需要关于切割金属的丰富知识以外，还需要有关以最快的方法做各种手工活的广博知识和经验。读者还会记得吉尔布雷斯先生通过对砌砖动作和工时研究而取得的成果，都会看到在每个手工工人面前都存在着一种巨大的可能性，那就是在他对自己的活计掌握的一套科学动作和对工时进行分析之后，他便能够以更快的速度去完成一切手工活计。
将近二十年过去了，与金工车间的资方有联系的从事工时研究的人们，把他们的全部时间都用在研究科学的动作上，对与机工活计有关的一切因素均用秒表进行精确的记录，并对之进行研究。因此，当构成资方一部分的并和工人们在一起协作的老师们既掌握了切割金属的科学，又掌握了和这种活计有关的同样精确的动作和时间分析的科学时，就不难看出，为什么甚至最高级的技工，如没有他的老师的日常帮助，也没法干出最佳的活计来。如果读者已弄清楚了这个事实，那么写这篇论文的重要目的之一就算实现了。
希望已提供的实例能说明，为什么比起“积极性加刺激性”的管理来，在所有的情况下，科学管理一定会为公司和它的雇员们取得压倒性的更巨大的成果。同样应该搞清楚的是，这些成果的取得，并不是由于一种管理机构的模式比另一种具有明显优越性，而是以一套根本的原则替代了另一套完全不同的原则——在工业管理中以一种基本原理代替另一种基本原理。
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