可制造性设计：指南

可制造性设计 (DFM)，也称为生产设计是第 20 ^th 仅在本世纪中叶大规模生产取代工匠和工匠时才出现的世纪现象。这为称为工业设计的领域奠定了基础，该领域是为大规模生产而设计。早期的例子展示在诸如 50 年代圆形雕刻汽水分配器之类的物品中。

20 年后，惠普在加州硅谷雇佣了第一批工业设计师。硅谷第一位真正的工业设计顾问是三个人，他们从惠普开始设计早期的测试仪器，然后离开惠普创办了他们的 GVO 公司（Dale Gruye、Nolan Vogt 和 Opperman）。几年后，我被那家公司聘用，然后在 1983 年，由于我在硅谷的产品设计方面取得了成功，StudioRed 诞生了。

可制造性设计是工业设计师和机械工程师工作的关键组成部分。他们应该创造一种性能符合预期、令人信服的产品，并拥有和优化生产产品所需的制造方法。这是什么意思？基本上，这意味着我们应该选择适合新产品预期生产数量的制造方法，并专门为这些过程设计或设计零件。如果每年的销售额将达到数十万，那么制造方法自然是这些数量的成本最低的方法，例如大批量注塑。如果只生产数百件，其他方法更合适，例如钣金或压铸。

40 年后的今天，生产设计已成为开发过程中的关键角色。今天，我们称其为面向制造的设计或 DFM。可制造性设计是产品开发的关键部分。这项活动对于将产品概念从早期原型转移到生产中是必要的。实际上，这要求我们将制造商的投入纳入开发流程，以指导支持其独特生产方法的设计解决方案，并以最低成本优化制造流程。

作为产品开发顾问，我们有义务提供最高效、成本最低的开发服务。对成本的主要影响是完成研发所需的一切所需的时间。这表明，只要我们能节省时间，就可以节省金钱。如果我们完成设计然后提交给制造商，我们经常会了解到，如果我们以不同的方式做某些事情，我们可以节省制造成本。有一次，在为一家国家有线电视公司设计机顶盒时，我们正在与制造商在 CAD（计算机辅助设计）中审查设计，他们说，如果我们将印刷电路板 (PCB) 颠倒过来，他们可以执行“过程测试”。这是可以在生产线上完成的测试，而无需将其移动到测试夹具上。他们可以从底部实时探测电路板。就产品性能而言，这一要求对我们毫无意义，但显着降低了测试成本，并最终降低了整体价格。我们在设计完成后要求提供此输入，我们花了大约 30 小时重新布置 CAD 以翻转 PCB 并重新定位所有连接器引脚 1 的位置。如果我们在了解这种翻转电路板的好处之前完成、制作原型和测试，这可能会更高，因为如果我们等待太久，我们可能不得不重新做大部分工作。

生产设计可以采取多种形式。在某些情况下，主要是对流程驱动程序诚实。注塑成型，或任何与此相关的成型工艺，要求侧面与拔模斜度成角度，以使其从模具中滑出。还有许多其他很好地利用模具如何产生各种细节的例子。如果装置的侧面有开口，则需要使用其他模具设计方法，例如使用滑轨、关闭装置或倾斜升降器，而更先进的成型技术（例如橡胶包覆成型把手）需要多个模具和功能来连接两个成型的模具材料进行机械整合。

金属产品也有许多可变的方法来优化可制造性或生产的设计。考虑一个钣金组件，我们打算将两个钣金零件连接在一起以创建一个类似于“T”的零件。我们可以将它们拧在一起、点焊、铆接等。我们询问了中国的一家主要计算机制造商，他们希望如何安装它们。他们建议使用“拨动锁”。这显然比直接在零件冲压中发生的任何其他成本都要低。没有新的工艺或机器，我们只需要在零件图纸页面上添加一个特殊的符号标注即可。同样，当我们提出要求时，它几乎可以自由更改，但是如果我们在原型之后了解它，可能需要新的文件和零件图，可能还需要新的原型和测试。

可制造性设计是当今开发过程的关键部分。它已被证明是解决产品定价压力的必要工具。即使您能够在低于阈值的情况下生产产品并保持利润率，但在未来，某些事情可能会导致您需要降低价格，而拥有更高的利润率使您可以自由应对市场压力，而不会出现与此相关的典型痛苦

关于作者：Philip Bourgeois 是 StudioRed 的创始人兼总裁，StudioRed 是硅谷的一家产品开发咨询公司，拥有品牌定位、UX/UI 和工业设计、机械、光学和结构工程以及内部原型制作团队. StudioRed 从 1983 年开始从事产品开发。迄今为止，这种在设计和生产工程方面的经验体现在 3500 多个程序中。