技術之美

隨著新技術的發展，準確計時的需要完全可以靠電子方式來解決，而且成本低、可靠性高。然而，仍然有人對機械計時不懈追求，它已不再是簡單的計時工具，而是有生命的藝術品。一只定期保養的機械表可以準確走時200年，而石英電子表只有10年的壽命。聆聽復雜齒輪等機械結構所帶來的秒針律動，自有一番樂趣。

幾百年來，制表大師們不斷追求的目標一直都是“精確”。作為不可替代的精致物件，機械表是身份的象征，是時尚潮流的引領者，更顯示了擁有者的生活態度。每一項技術的發明和創新，都是永無止境追求精確的結果。

機芯結構：一場有關精準的競賽

世界各國生產的機械手表雖然多種多樣，令人眼花繚亂，但是，機械手表的基本結構和工作原理是相同的。它靠一系列相互聯動著的機械結構運行起來，包括主傳動系——原動系、傳動系、擒縱機構和擺輪游絲系統，以及輔助傳動系——顯示系、撥針系和上弦系。

機械表具體的運行原理是，用手轉動表把頭，上緊發條，使原動系獲得能量。能量發出后，傳至輪系，通過擒縱機構，使條盒以及輪系的轉動能量變為擒縱叉的擺動能量，并將能量周期性地補給擺輪游絲系，以維持其往復擺動。擺輪游絲系形成穩定的振動周期，并將振動次數通過擒縱機構傳至輪系，最后傳至走針系。通過指針，在表盤上指示出時，分，秒。

振動周期x 振動次數 = 時間，這是對機械表來說亙古不變的真理。

18世紀是航海大發展的世紀，由于航海中對精準度的苛求，手表制造進入“大躍進”時期，沖擊式擒縱機構、被普遍使用的補償螺絲擺輪以及抗地心引力的陀飛輪裝置等相繼出現，它們都是構成機芯的核心結構。

擺輪游絲系統是機械手表的核心部分，起到計時基準的作用。機械表的基本工作原理有賴于一個周期恒定的、持續振動的振動系統，該振動系統即為擺輪游絲系統。作為機械表的核心部位，擺輪游絲系統在動力的驅動下，以額定的頻率振動。它就好像人的心臟一樣，不斷振動，將精密機械轉變成計時用工具。

不過，在外界因素的影響下，擺動的幅度將逐漸衰減甚至最后停止不動。為了使其不衰減地持續振動，就必須定期給該系統補充能量。這個能量來源，就是原動系統，同時通過機心內部的主傳動系統將能量周期性地補充給擺輪游絲系統，而此過程是通過擒縱機構實現的。

機械鐘表誕生至今700多年的歷史中，擒縱機構品類繁多，從14世紀的“機軸擒縱機構”，到17世紀的“回退式擒縱機構”，再到18世紀的“杠桿式擒縱機構”，不勝枚舉。作為介于“傳動機構”和“調速機構”之間的機械結構，它可以從字面上理解：一擒、一縱，一收、一放，除了將原動系統提供的能量定期地傳遞給擺輪游絲系統，來維持該系統不衰減地振動之外，它還起到把振動次數傳遞給指示裝置來計量時間的作用。因此，擒縱機構的好與壞將直接影響機械手表的走時精度。

最負盛名、表迷們最難以抗拒的陀飛輪，又是如何發明的呢？

陀飛輪有“漩渦”之意，源自法國數學家笛卡兒用來形容行星繞太陽公轉的名詞“Tourbillon”。18世紀末，鐘表加工和制造完全依靠手工，而非今天的數控機床，懷表出廠之后不久難免會有誤差。原因在于制造裝配過程中，都是水平狀態，而顧客佩戴后就常處于垂直狀態，裝配時沒有考慮到使用中地心引力的影響，于是造成了走時上的誤差。

陀飛輪的發明者、瑞士制表師寶璣的方法是，將擒縱機構和擺輪游絲系統放置于可以轉動的框架內，讓這個框架不停地旋轉，從而抵消掉地心引力，提高了計時精度。

在誕生之初，陀飛輪就是少數人奢侈的計時工具，批量生產之前，瑞士只有500只陀飛輪表。相比較而言，在腕表中使用陀飛輪技術，實用功能減弱，更多的是制造實力的展示。

可以傾聽和觀看的時間

相比較于隱藏在機芯中的陀飛輪，傳統機械表的另兩項頂尖技術：三問和萬年歷，就比較直觀可感了。三問，讓時間與聲音相連接；而萬年歷，則將千萬年恒定的天文歷法，置于小小的表盤之上。

三問，是通過不同的聲音來指示精確到分鐘的時間的技術。叫三問是因為它既可以報小時，也可以報刻鐘，還可以報分鐘。這是機械計時工具三大復雜功能中最復雜的一項，在業內也有“復雜功能之王”的稱號。

關于三問技術的起源，有兩種傳說：一是為了方便盲人知道時間，二是為了歐洲貴族在火燭照明的夜里掌握時間。早期的問表發聲是靠敲擊鈴鐺實現的，自從寶璣發明了環狀音簧代替鈴鐺后，問表的尺寸才成功小型化。

該技術通過一粗一細兩根音簧的不同發聲來分別指示小時、刻鐘（15分鐘）和分鐘三種計量時間的單位。粗的音簧發出的音調低，細的音簧發出的音調高。低音代表小時，高音代表分鐘。如果是3點35分，三問表就會首先發出 “當、當、當”三聲低音調報時，接著是高低音配合的“叮當、叮當”兩聲報刻，然后是高音調“叮、叮、叮、叮、叮”五聲報分。

三問表的表盤都很素，要識別只能看腕表側面，一般在三問表的側面會有撥柄。只要推動撥柄，就會給報時機構上發條，而發條力的釋放是通過一個帶有配重的延時輪實現的。

要想完成三問報時功能，制表師必須掌握聲學與力學等多學科的知識，寶璣大師甚至有過“世界上只有兩種表：三問和非三問”的豪言。其難點在于機械結構復雜，如何在反復的敲擊過程中，保持復雜機構的可靠性，以及如何將三問表做得更小，這些都是有雄心的制表匠需要克服的問題與挑戰。

而萬年歷，雖然在機械復雜度上不如問表，但給人們生活帶來的便利性卻大大高于問表和陀飛輪。

普通機械表的日歷顯示是根據現行的公歷來設計的，只是此類日歷顯示把12個月都識別成31天，到了每年的2月份和4、6、9、11四個只有30天的小月份都需要手動完成。

而萬年歷表則根據現行公歷的固有規律，將日歷以機械的程序式語言準確地、自動化地顯示出來，那么，當人們再遇到小月份需要轉換進入下月的時候，就再也不需要手動完成更迭了。除了大小月，它還可以識別閏年與平年的2月。

整個技術，通過一整套齒輪系以及命令凸輪與杠桿的機構來實現，其中的核心部分為命令杠桿和命令凸輪，它們承擔了識別的重任。命令凸輪分為4組凹凸缺口，代表了4個年頭，3個最深槽是平年2月份28天識別位置，還有一個槽深稍淺的是閏年2月份29天識別位置。此外，每一組里面還有4個槽深一致的識別位置是小月30日，而最外緣是31日大月的識別位置。

命令杠桿的識別端與命令凸輪的凹凸缺口相配合從而確定了當年當月的具體日期，并且把這一信息迅速傳遞給位于命令杠桿的其他輔助驅動杠桿，使得它們按照事先設定好的“程序”再驅動日歷輪、周歷輪、月歷輪、年歷輪以及高精度月相。

不過，萬年歷表并非“永恒的日歷”，現有的萬年歷表到2100年3月，都要進廠重新調校。因為閏年的判斷方法是：能被400整除的年份，或者能被4整除但同時不能被100整除的年份，然而2100年上述兩個條件都無法滿足，應該是平年。但是，現有的萬年歷表的齒輪機械程序還無法涵蓋這種情況，會自動把2100年認定為閏年。

此外，萬年歷表不能往回調，調過一天，機芯就要停置一天，調過一年，就要停置一年。以前有的鐘表店學徒不懂，將萬年歷表往前調了兩年，這只表當時就不能賣了，而要等到兩年后再賣。

中國技術的突圍

機械表在中國起步很晚。1955年3月24日下午5點45分，天津市河東區一間低矮的平房里傳出了均勻而有節奏的“滴答”聲，一塊印有“中國制”三個字的手表正式問世，那一刻，才結束了中國只能修表不能造表的歷史。從那一刻到今天，還不滿六十年。

20世紀60、70年代是計劃經濟時期，手表是緊缺商品，一個款式可以連續生產幾百萬只，市場仍然緊俏，所以使用統一機芯的“圓頭白臉”簡單款手表就可以風靡全國。1980年以后，供應逐漸充裕，競爭加劇，鐘表行業才開始重視外觀設計，重視外觀件材料的選擇，品種逐漸多樣化。

進入新世紀以來，中國鐘表才開始走出國門。進入國際競爭時代，除了手表外觀的設計，更注重機芯內機械構造的學習與創新。近十年來，國產腕表在技術上的進步非常迅速，不論高難度的陀飛輪技術還是穩定的基礎功能，腕表機芯的技術壁壘正在逐漸被突破。

此外，新材料的應用也是我國技術上的優勢之一。硅材料在機械手表的核心部件——擒縱調速機構的應用成為事實，進一步減輕了手表材質受重力影響導致計時偏差的問題，對傳統手表生產技術也產生了顛覆性的影響。硅材料不僅提高了零件加工的精度，也通過全新設計制造理念解決問題，已成為是國際手表未來的發展趨勢。

不過，與具有幾百年歷史深厚積淀的瑞士鐘表相比，中國在設計、制造工藝等環節仍存在較大差距，優秀的技藝、材料、設計、人才培養體系，以及品牌建立的體系和能力完全，需要時間。

機芯仍舊是大多數國產品牌難以攻克的技術壁壘，投入大、研發周期長是主要原因。目前，使用自產機芯的仍局限于海鷗、飛亞達等屈指可數的品牌。以天津的海鷗集團為例，近年來每年的科研投入占集團銷售收入的比重近7%，這不是一筆小數目。加強機芯的打磨，提高內在品質，還受廢品率和生產效率成本的限制，實現較為困難。

因此，對國表來說，找準自己的市場定位就很重要。拿中國品牌和瑞士品牌相比，國表有明顯的系統性差距。對中國品牌來講，無需全面競爭和超越，而應該以自己的技藝，找到精準的市場，去滿足特定的需求，再傳播自己的品牌。

從技術面上講，國表應該走“返璞歸真”之路，陀飛輪對應的不是大眾消費者，只是特定人群的需要。目前亟待夯實和突破的技術領域，仍然在機芯部分，要制造出最穩定、可靠和耐用的機芯，這是最基礎的，也是最長遠的。

曾有業內人士指出，西方的鐘表之禮在于精確、精湛、精美，它是科學之禮。東方的計時器、天文歷法之禮在于風土、秩序、玄妙，它是社會之禮。國表，既可以融合西方人的技藝，也可以沉淀只屬于中國人的文化傳統和智慧。（感謝海鷗表業集團有限公司技術中心第二高檔機芯制作室主任曹維峰對本文的幫助）