可互换的零件也许是最伟大和讨论最少的工程发明之一。这些零件被设计为可安装在同一类型的任何设备中，而不是为一个特定的项目而设计，它们彻底改变了制造业。随着他们的发展，为大规模生产和分销奠定了基础，工业革命由此诞生。

大多数人认为互换零件是理所当然的。例如，当汽车发生故障时，驾驶员知道他们可以订购零件并由机械师安装。这些零件在集中的制造设施中制造，并存储到需要时为止，并且它们可用于相同品牌，型号和年份的所有汽车。通常，制造商甚至会跨多个模型和年份对零件进行标准化，以使更换零件更容易使用。

在1700年代末之前，这种事情是不可想象的。从钟表到马车，每个制造的产品都是手工制作的，并且零件是为该特定产品专门制作的。如果物品破裂，则需要将其交给熟练的技工进行修理，而该技师将修理受损的零件或制造新的零件。这是一个昂贵且耗时的过程，许多手工制品的性能记录不可靠。例如，大炮很容易在操作中失火或产生其他问题。

在1700年代后期，一些枪支制造商提出了制造带有可互换零件的枪支的想法。在一次引人注目的示范中，埃利·惠特尼（Eli Whitney）将十把枪带入了美国国会，将它们分解成各个组成部分，将这些部分打乱，然后将它们重新组装在一起。他的演示证明了制造真正可互换的零件是可能的，并展示了其明显的好处：当枪在野外发生故障时，而不是将其送去维修，士兵可以迅速更换丢失或损坏的零件并继续维修战斗。

惠特尼未能采取下一个合乎逻辑的步骤，那就是设计能够在工厂生产线上制造这些零件的设备。他的枪是熟练的枪匠手工制造的。John Hall，Simeon North和Eli Terry确实采取了这一步骤，但开发了可用于产品批量生产的设备。时至今日，这个概念似乎完全没有什么意义，而且很合乎逻辑，但对于工业界来说却是一个奇迹。