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與互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品不同的是，硬件產(chǎn)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(jīng)驗，希望可以幫到大家。

在當今競爭激烈的市場環(huán)境中，產(chǎn)品的成功不僅依賴于創(chuàng)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(yè)設備，能否在市場中脫穎而出，不僅取決于產(chǎn)品的功能和性能，還要看它是否易于制造（控制成本，提升質(zhì)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(xiàn)這一目標的關鍵工具。通過DFM，我們可以在產(chǎn)品設計的早期階段就考慮到制造過程的各個方面，確保產(chǎn)品能夠高效、低成本地生產(chǎn)出來，避免在后續(xù)的制造過程中遇到不必要的麻煩。CMF則幫助我們在產(chǎn)品的視覺和觸感上做出最優(yōu)選擇，提升用戶體驗和品牌認知度。

相信從事智能硬件行業(yè)的產(chǎn)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(chǎn)品小白和工業(yè)設計小白困惑不解，不清楚兩者的定義和區(qū)別，適用范圍與場景。甚至于搞不清為什么要在產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)品，還要確保它能高效地生產(chǎn)出來。

DFM幾乎適用于所有需要制造的產(chǎn)品，特別是大規(guī)模生產(chǎn)的消費電子產(chǎn)品。通過DFM，我們可以大大降低生產(chǎn)成本，同時提升產(chǎn)品的一致性和質(zhì)量。

一般來說，DFM貼近產(chǎn)品的制造過程，更“落地”。比如說在零部件設計環(huán)節(jié)，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(huán)節(jié)，優(yōu)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(chǎn)效率與質(zhì)量。

而CMF, Color, Material, Finish，即顏色、材料和表面處理，是產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)品設計領域，特別是消費電子產(chǎn)品。一個好的CMF設計可以大大提升產(chǎn)品的市場吸引力和用戶滿意度。

CMF關注產(chǎn)品“調(diào)性”，更注重觀感與體驗。例如，在產(chǎn)品工業(yè)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(zhì)；又致力于市場差異化，通過獨特的CMF設計讓產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)品，貫穿于設計環(huán)節(jié)的方方面面。也因如此，在硬件產(chǎn)品經(jīng)理、工業(yè)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(qū)別與聯(lián)系

DFM這一概念起源于20世紀中期。在二戰(zhàn)過后全球制造業(yè)迎來了一個快速發(fā)展的時期，企業(yè)開始系統(tǒng)性地研究和實踐DFM，在設計階段考慮制造問題以提高生產(chǎn)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(fā)展，DFM逐漸形成系統(tǒng)化的方法和工具。

CMF的源起和DFM完全不同。工業(yè)設計作為獨立學科，最早始于20世紀初。隨著大規(guī)模生產(chǎn)的普及，產(chǎn)品不僅要功能強大，還要在外觀上吸引消費者。CMF作為工業(yè)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(diào)功能與美學的結合，CMF發(fā)展進入快車道。直至今日，現(xiàn)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(fā)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(yè)的發(fā)展而不斷演變。DFM關注提升生產(chǎn)效率和降低成本，CFM則更聚焦提升產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)品經(jīng)理、工業(yè)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(chǎn)品經(jīng)理

作為硬件產(chǎn)品的負責人和戰(zhàn)略規(guī)劃者，產(chǎn)品經(jīng)理需要在整個產(chǎn)品生命周期內(nèi)考慮市場需求、技術可行性和制造成本。

我會在三個環(huán)節(jié)重點參與設計，即調(diào)研、規(guī)劃和拉通。

所謂調(diào)研，即市場分析和用戶調(diào)研。我會通過市場調(diào)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(chǎn)品，通過行業(yè)內(nèi)的市場研究及用戶訪談，包括參加各種展會和行業(yè)交流活動，了解到終端用戶對于高強度工程塑料材質(zhì)、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(yè)設計團隊后，可指導后續(xù)CMF設計。

所謂規(guī)劃，即制定產(chǎn)品規(guī)劃和目標。產(chǎn)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(chǎn)品為例，曾經(jīng)有兩個功能設計，經(jīng)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(jīng)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(nèi)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(chǎn)。但是需要產(chǎn)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(nèi)嵌金屬散熱塊，一體成型，不影響造型。在殼體注塑生產(chǎn)時，需要多一個放置金屬塊的動作，且對注塑機成型調(diào)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(chǎn)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(nèi)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(chǎn)一致性較高。其制造可行性和成本效益均明顯優(yōu)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(chǎn)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(wěn)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(guī)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(xié)作。我會協(xié)調(diào)工業(yè)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(chǎn)品的外觀和材料選擇符合市場趨勢和品牌定位，并激發(fā)結構工程師對于工業(yè)設計可行性的質(zhì)疑與配合；而在工程樣機環(huán)節(jié)，又同NPI、DQE一起，確認樣機生產(chǎn)與試裝各環(huán)節(jié)的問題，同團隊成員一起尋求解決方案。

2. 工業(yè)設計師

工業(yè)設計師負責產(chǎn)品的外觀設計和用戶體驗，他們通過創(chuàng)新的設計語言和材料選擇，塑造產(chǎn)品的視覺和觸感特性。

以我經(jīng)常接觸的工業(yè)設計師為例，他們?nèi)粘９ぷ髦?，有一部分占比是用來了解市場趨勢和消費者偏好，來為產(chǎn)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(yè)包羅萬象。不同行業(yè)，對于同類產(chǎn)品的要求也有很大的區(qū)別，比如同樣是移動終端，采礦業(yè)和醫(yī)療行業(yè)的要求就有天壤之別。因此，工業(yè)設計師需要深入了解本行業(yè)的市場趨勢和競品情況，并經(jīng)常同產(chǎn)品經(jīng)理一起，對用戶進行訪談。

工業(yè)設計師在設計過程中，首要考慮的是產(chǎn)品外形、觸感、交互方式。我所負責的另一個網(wǎng)關類產(chǎn)品，會放置在用戶經(jīng)常看到的地方，且可能會隨時轉移。我的工業(yè)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(jù)產(chǎn)品最常安放的體態(tài)，將產(chǎn)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(yè)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(wǎng)關類產(chǎn)品的外殼需要開模制造，工業(yè)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(diào)整到殼體背面。

3. 結構工程師

結構工程師負責確保產(chǎn)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(yōu)化產(chǎn)品的結構設計和材料選擇。

我身邊有很多從業(yè)多年的專業(yè)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(yè)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(yè)設計師和結構工程師所繪制三維圖有很大區(qū)別。工業(yè)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(chǎn)和加工，當前的尺寸結構是否會在加工過程中產(chǎn)生過大的應力和形變，零部件生產(chǎn)出來后是否易于組裝…這些細節(jié)，結構工程師通通需要考量。

結構工程師也會給工業(yè)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(chǎn)周期和成本等等。比方說，客戶想要OEM我們現(xiàn)有的產(chǎn)品，需要更改外殼的顏色以符合客戶品牌的調(diào)性。工業(yè)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(nèi)加色母、包裹真皮。最后綜合成本、質(zhì)量穩(wěn)定性、生產(chǎn)周期來看，定下了噴油方案。

CMF和DFM不僅是產(chǎn)品開發(fā)過程中的關鍵技術和工具，更是實現(xiàn)市場成功和用戶滿意度的重要因素。產(chǎn)品經(jīng)理、結構工程師和工業(yè)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(xiàn)產(chǎn)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(huán)節(jié)的總的方法論；而所謂“術”，是指兩者在其發(fā)展歷程中，各自積累了行之有效的經(jīng)驗措施。要想熟練揮舞DFM和CMF大棒，設計一款好的產(chǎn)品，除了要積累堅實的理論和行業(yè)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(chǎn)品，在紛繁復雜的自由市場占據(jù)一席之地。