在上文泰勒给出的那个长长的公式中，如果没有最后那个大写的字母“P”，所有这些研究就都将是愚蠢的。这个P代表的是一个工人需要休息的时间，或者是枯燥的生产作业以外的原因而造成的非劳动时间。这个数字通常很大，而且是一个整数。在一个包含了许多不同工种的任务中，P的数值从25％到75％不等；与计算作业时间时精确到小数点后面三位的数字相比，这一数字明显大得多。这个P是怎么得来的？事实上，这只是一个推测的数字；但是如果被追问，泰勒就会态度严厉、固执己见地说：P值绝不是随意得来的，而是建立在“科学的调查的基础上的，而且是对事实的认真、彻底的调查。”一个国会议员提出，传统的计件工资也是建立在领班的长期观察的基础上的，泰勒仍然坚持“那个是猜测的，但这个是经过认真的科学试验得来的。”
1898年，泰勒在伯利恒钢厂获得了自己的第一份、也是唯一一份全职咨询顾问的工作。当时，这个工厂的武器生产业务在生产方面遇到了严重的问题。工厂的一名高级管理人员曾经与泰勒在米德瓦尔钢厂一起工作过，并且很佩服他的计件工资制，便安排他为工厂的管理层做了一个演示。泰勒坚持说，建立一个成熟的计件工资体系需要长达两年的时间，因为只有当其他所有要素都具备之后，他才能展开对有效作业时间的研究。在董事会的热情支持下，泰勒在那年春天开始了研究。从其本身来讲，这次研究是一个失败；两年之后，泰勒也被解雇了。但具有讽刺意味的是，正是这次机会使他为机械制造技术做出了他的最大贡献：他发现了高速工具钢。
生产船用钢板和大炮需要大量的刨平和钻孔作业，泰勒于是立即把精力集中到了机械工厂上，全面引进了他的管理理念。然而，他到这个工厂工作的第二年，虽然工厂的运行变得更加顺畅了，但经理们却抱怨工厂的产量与以往相比并没有增加。让他们感到恼怒的是，他们发现泰勒这时还没有开始他的作业时间研究，也没有建立计件工资制，而这也是泰勒被解雇的主要原因。
事实是，泰勒当时发现并在做一些更有趣的工作。在大约20年的时间里，他一直在钻研如何优化机械加工这一问题；同时，他也在试验多种适合用作切割工具的钢。刚到伯利恒钢厂时，他就推荐使用他在米德瓦尔钢厂时最喜欢的一种工具钢；但是，这种钢在与其他钢进行比较时却表现得很糟糕，这让泰勒非常难堪。仔细研究之后，他发现在用这种钢锻造工具的时候，工匠把它加热得过热了，达到了“暗樱桃红色”（当时对钢加热仍然根据其颜色来判断温度）；工匠应当知道，这么做会使钢在受压时变软而且易碎。泰勒通过欺骗手段让伯利恒钢厂建立了一个全面的实验室，这样他就可以亲自来做一些实验。他通过实验证实，如果温度稍稍低于“暗樱桃红色”时的温度，在米德瓦尔钢厂使用的这种钢的硬度就会变得非常高；但是，如果超过这一温度，它就会失去完整性。接下来，让他吃惊的是，当他把钢继续加热，从“鲑鱼肉色”再到“黄色”时，钢就会又经历一次“相变”而变成“超硬钢”。
这可是笔大生意，泰勒非常清楚。在接下来的一年里，在伯利恒钢厂的冶金专家蒙塞尔？怀特的帮助下，泰勒把大部分时间都花在为他的经验性实验建立一个模型组上，从而把锻造这种新型钢的过程进行完全的细化。在这一过程中，他们还试验了新发明的高温计，从而成功地用精确的温度代替了所有对钢的颜色的描述；于是，“亮樱桃红色”变成了845℃。几个世纪的学问，以及传统守旧者们喜爱的凭颜色进行判断的方法，全都被收进工业博物馆里束之高阁了。
这种新型工具的表现好得令人吃惊：它们的切割转速一般都可以达到标准工具的二至三倍；即使加热到“樱桃红色”（大约1000℃），它的切割效率一点也不会降低。在1900年的巴黎博览会上，泰勒和怀特举办了一个精心设计的工具展览，吸引了整个行业的注意力——这是一台巨大的、切割速度非常高的车床。车床被放置在一个半黑暗的地方，以突出切割工具发出的樱桃红色的光以及高温的、切割产生的碎屑发出的蓝光。这种高速工具钢很快就风靡了整个行业；到1902年时，机器制造商们都在建造全新的设备生产线，以利用这种新型的切割工具。（但是，全面使用这种工具又经历了几年时间。调整电动机以使切割工具的转速达到原来的三倍很容易做到，但是对机器进行重新设计，如让一台重型刨床的速度也提高到原来的三倍，这就比较困难了——即使现在也是如此。）虽然两人一起获得的专利保证了泰勒的财源，但泰勒却贬低了这一专利的重要性，坚持说这只是全面的“泰勒化”的工厂系统的一个组成部分。1906年，他在美国机械工程师协会做了主席演讲，题目是《切割金属艺术》。演讲受到了极大的欢迎，但他却感到失望，因为听众们都只把注意力放在了新的切割工具上，而忽视了他认为具有同等重要性的职能领班、秒表计时、计件工资制以及他其余的设备。