產品成功的秘密:深入了解DFM與CMF
與互聯網產品不同的是,硬件產品有很多方法是不通用的。比如DFM和CMF方法,常常會讓新人感到困惑,不了解其中的定義、差別和場景,這篇文章,作者分享了自己多年的經驗,希望可以幫到大家。
在當今競爭激烈的市場環境中,產品的成功不僅依賴于創新的想法和精巧的設計,還需要高度的可制造性和出色的外觀感受。無論是智能手機、家用電器,還是工業設備,能否在市場中脫穎而出,不僅取決于產品的功能和性能,還要看它是否易于制造(控制成本,提升質量),以及它在外觀和觸感上能否吸引消費者的注意。
DFM(面向制造的設計)和CMF(顏色、材料和表面處理)是實現這一目標的關鍵工具。通過DFM,我們可以在產品設計的早期階段就考慮到制造過程的各個方面,確保產品能夠高效、低成本地生產出來,避免在后續的制造過程中遇到不必要的麻煩。CMF則幫助我們在產品的視覺和觸感上做出最優選擇,提升用戶體驗和品牌認知度。
相信從事智能硬件行業的產品同學,在工作中或多或少都對DFM和CMF有所耳聞。但是,這兩個名稱相近的名詞,卻常常令一眾硬件產品小白和工業設計小白困惑不解,不清楚兩者的定義和區別,適用范圍與場景。甚至于搞不清為什么要在產品設計過程中用到DFM和CMF的方法技巧,兩者如何有機結合等等。
剛好最近完成了一個項目的結題,閑來無事,將工作多年來對于DFM和CMF的心得體會,撰寫成文,希望對于剛入行的同學有所幫助。
一、DFM和CMF是什么
DFM, Design for Manufacturing,即面向制造的設計。簡單來說就是在設計產品時就考慮到如何能更容易、更便宜地制造出來。我們不僅僅要設計一個好看的產品,還要確保它能高效地生產出來。
DFM幾乎適用于所有需要制造的產品,特別是大規模生產的消費電子產品。通過DFM,我們可以大大降低生產成本,同時提升產品的一致性和質量。
一般來說,DFM貼近產品的制造過程,更“落地”。比如說在零部件設計環節,遵循簡化零部件的結構,減少加工步驟和時間;在裝配設計環節,優化裝配的順序和方式,降低裝配的難度、成本。另外,在材料選擇上,可以選擇易加工材料,減少制造中的麻煩;在工藝路線的選擇時,找到最適合的加工工藝,提升生產效率與質量。
而CMF, Color, Material, Finish,即顏色、材料和表面處理,是產品設計中關于外觀和觸感的三個重要方面。CMF設計的目標是通過選擇合適的顏色、材料和表面處理方式,讓產品在視覺和觸覺上都很出色。
CMF適用于所有需要考慮外觀和觸感的產品設計領域,特別是消費電子產品。一個好的CMF設計可以大大提升產品的市場吸引力和用戶滿意度。
CMF關注產品“調性”,更注重觀感與體驗。例如,在產品工業設計之初,就聚焦品牌定位,選擇與品牌形象一致的顏色和材質;又致力于市場差異化,通過獨特的CMF設計讓產品在市場中一枝獨秀。此外,CMF非常關注用戶體驗,會通過材料和表面處理提升產品的觸感和使用體驗。
可以看出,CMF與DFM都非常適用于消費電子產品,貫穿于設計環節的方方面面。也因如此,在硬件產品經理、工業設計師、結構設計師等的工作生涯中,兩者相互交融,幾乎你中有我,我中有你。
二、DFM和CMF的區別與聯系
DFM這一概念起源于20世紀中期。在二戰過后全球制造業迎來了一個快速發展的時期,企業開始系統性地研究和實踐DFM,在設計階段考慮制造問題以提高生產效率。20世紀80年代,隨著計算機輔助設計(CAD)和計算機輔助制造(CAM)技術的發展,DFM逐漸形成系統化的方法和工具。
CMF的源起和DFM完全不同。工業設計作為獨立學科,最早始于20世紀初。隨著大規模生產的普及,產品不僅要功能強大,還要在外觀上吸引消費者。CMF作為工業設計的一部分,逐漸受到重視。20世紀中期,包豪斯(Bauhaus)等設計運動興起,強調功能與美學的結合,CMF發展進入快車道。直至今日,現代CMF也在隨著消費者需求的變化和設計理論的進步而不斷發展。
通過梳理兩者的脈絡,不難看出兩者都是因時而起,隨著全球制造業的發展而不斷演變。DFM關注提升生產效率和降低成本,CFM則更聚焦提升產品美感和用戶體驗。從制造商的角度,兩者一體兩面,都是為了幫助其產品提升市場競爭力。
需要注意的是,DFM通常在設計的早期階段就要考慮,而CMF貫穿設計的整個過程,特別是在產品外觀設計和最終定型階段。
三、實際工作中如何運用
說了這么多理論知識,很多同學可能還是懵懵懂懂。不要慌,下面我將結合自身的工作實踐,從產品經理、工業設計師、結構工程師的角度,分別闡述日常工作中如何靈活運用CMF和DFM的方法與工具。
1. 產品經理
作為硬件產品的負責人和戰略規劃者,產品經理需要在整個產品生命周期內考慮市場需求、技術可行性和制造成本。
我會在三個環節重點參與設計,即調研、規劃和拉通。
所謂調研,即市場分析和用戶調研。我會通過市場調研和用戶反饋,了解目標用戶的審美偏好和趨勢。例如,對于我所做過的一款移動終端產品,通過行業內的市場研究及用戶訪談,包括參加各種展會和行業交流活動,了解到終端用戶對于高強度工程塑料材質、輕薄尺寸、大尺寸屏幕、防滑觸感等方面的偏好。這些信息傳達給工業設計團隊后,可指導后續CMF設計。
所謂規劃,即制定產品規劃和目標。產品的技術路線制定,需要考慮到制造的可行性和成本效益。還是以這款移動終端產品為例,曾經有兩個功能設計,經過詳細的DFM研判后才確定。
一是此移動終端的功耗較高且工作在室外(受長時間日光照射),因此需要增強其散熱能力。經過熱設計分析,有好幾種方案可以達成效果:殼體外側加裝散熱肋板、殼體內嵌金屬散熱塊、在PCAB上加裝液冷散熱模組。
- 殼體外側加裝肋板,成本低,容易生產。但是需要產線工人額外多打6顆螺釘,且多了一個物料,增加了物料管控成本。肋板本身突出殼體,也不美觀;
- 內嵌金屬散熱塊,一體成型,不影響造型。在殼體注塑生產時,需要多一個放置金屬塊的動作,且對注塑機成型調試有比較高的要求;
- 加裝液冷散熱模組,散熱效率高,不影響造型。但是產線增加了額外組裝的步驟,且對結構件的尺寸精度要求很高。液冷模組成本偏高;
綜合下來,選用內嵌金屬散熱塊,對外觀影響最低,物料成本和制造成本最低,生產一致性較高。其制造可行性和成本效益均明顯優于兩外兩個方案。
二是移動終端在戶外露天使用,有防水防塵的功能要求。產品的防水設計會受多重因素影響,這里只說材料。移動終端要做到長期可靠的防水,其材料需要耐候性好,受日光照射不變形,強度高韌性好,且具備良好的加工性和尺寸穩定性。有三種物料可以選擇:尼龍(PA),純PC,ABS+PC
- 尼龍:適合高強度、高耐磨和耐高溫的應用,耐化學腐蝕。但其具有吸濕性,耐紫外線性差,加工溫度高。尼龍的成本中等,相對于普通塑料較高;
- 純PC:適合需要高透明度、高強度和良好阻燃性的應用。但其易劃傷,耐化學性差。純PC料的成本相對較高,尤其是在大規模應用中;
- ABS+PC:適合需要綜合性能、良好外觀和較高強度的應用。但其耐化學性一般。其比純PC成本低
最終,我們選擇了3:7比例的ABS+PC,其綜合性能良好,成本中等。耐化學性一般的缺點,在此移動終端的使用場景下可以接受。
所謂拉通,即項目管理和團隊協作。我會協調工業設計、結構設計和制造團隊(NPI及DQE)之間的溝通與合作。在項目早期,向團隊成員宣貫DFM和CMF理念,引導大家遵循相應的設計原則;在設計評審時,確保產品的外觀和材料選擇符合市場趨勢和品牌定位,并激發結構工程師對于工業設計可行性的質疑與配合;而在工程樣機環節,又同NPI、DQE一起,確認樣機生產與試裝各環節的問題,同團隊成員一起尋求解決方案。
2. 工業設計師
工業設計師負責產品的外觀設計和用戶體驗,他們通過創新的設計語言和材料選擇,塑造產品的視覺和觸感特性。
以我經常接觸的工業設計師為例,他們日常工作中,有一部分占比是用來了解市場趨勢和消費者偏好,來為產品設計帶來靈感。智能硬件是一個很泛的名詞,涉及到的行業包羅萬象。不同行業,對于同類產品的要求也有很大的區別,比如同樣是移動終端,采礦業和醫療行業的要求就有天壤之別。因此,工業設計師需要深入了解本行業的市場趨勢和競品情況,并經常同產品經理一起,對用戶進行訪談。
工業設計師在設計過程中,首要考慮的是產品外形、觸感、交互方式。我所負責的另一個網關類產品,會放置在用戶經??吹降牡胤剑铱赡軙S時轉移。我的工業設計師,就設計出一個波浪形的邊緣,非常適合抓握;此外,還根據產品最常安放的體態,將產品標簽(包含關鍵信息)簡化后放置在順應用戶視野方向的位置。
不過,也不要以為工業設計師就是漂浮在天空中,不接地氣的,他們同樣會考慮到制造技術和材料的限制,與結構工程師和制造團隊緊密合作,確保設計的美學與制造的實際可行性完美結合。例如,此網關類產品的外殼需要開模制造,工業設計師對外殼不同面設計了不同的拔模角度,并將分型面調整到殼體背面。
3. 結構工程師
結構工程師負責確保產品在設計階段就考慮到制造的可行性和效率。他們通過工程分析和實驗,評估和優化產品的結構設計和材料選擇。
我身邊有很多從業多年的專業結構工程師,他們在設計時會從多個維度評判設計的可制造性。有句話是這么說的,工業設計師只管搭造型,但結構工程師考慮的就多了。例如,上文所講到的滿足防水性能的材料選型,就需要結構工程師綜合考量材料強度、耐用性和制造成本。
很多同學不知道的是,工業設計師和結構工程師所繪制三維圖有很大區別。工業設計師往往重點關注造型,即定性的設計,不做精細的量化。但是零部件是否易于生產和加工,當前的尺寸結構是否會在加工過程中產生過大的應力和形變,零部件生產出來后是否易于組裝…這些細節,結構工程師通通需要考量。
結構工程師也會給工業設計師的美學設計提供切合實際的建議,例如某個造型的加工方式和成本,某種工藝的生產周期和成本等等。比方說,客戶想要OEM我們現有的產品,需要更改外殼的顏色以符合客戶品牌的調性。工業設計師給出設計概念后,結構工程師就給出了多個方案:噴油、噴漆、注塑顆粒內加色母、包裹真皮。最后綜合成本、質量穩定性、生產周期來看,定下了噴油方案。
CMF和DFM不僅是產品開發過程中的關鍵技術和工具,更是實現市場成功和用戶滿意度的重要因素。產品經理、結構工程師和工業設計師在日常工作中,通過共同努力和相互配合,才能最終實現產品成功。
在我看來,DFM和CMF都是“道”與“術”的結合。所謂“道”,可以理解為一種理念、指引,是設計環節的總的方法論;而所謂“術”,是指兩者在其發展歷程中,各自積累了行之有效的經驗措施。要想熟練揮舞DFM和CMF大棒,設計一款好的產品,除了要積累堅實的理論和行業知識基礎,也要不落窠臼的靈光一閃。
希望諸位在以后的工作生涯,能借助DFM和CMF,做出更明智的決策,打造出既易于制造又具有市場吸引力的產品,在紛繁復雜的自由市場占據一席之地。
專欄作家
Smile,微信公眾號:明日編年史,人人都是產品經理專欄作家。專注智能硬件產品,現負責年銷1w臺以上汽車輔助駕駛產品。
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