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(huì)讓新人感到困惑，不了解其中的定義、差別和場(chǎng)景，這篇文章，作者分享了自己多年的經(jīng)驗(yàn)，希望可以幫到大家。

在當(dāng)今競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)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(shè)計(jì)，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(jī)、家用電器，還是工業(yè)設(shè)備，能否在市場(chǎng)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(fèi)者的注意。

DFM（面向制造的設(shè)計(jì)）和CMF（顏色、材料和表面處理）是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵工具。通過DFM，我們可以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的早期階段就考慮到制造過程的各個(gè)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?cè)诋a(chǎn)品的視覺和觸感上做出最優(yōu)選擇，提升用戶體驗(yàn)和品牌認(rèn)知度。

相信從事智能硬件行業(yè)的產(chǎn)品同學(xué)，在工作中或多或少都對(duì)DFM和CMF有所耳聞。但是，這兩個(gè)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(shè)計(jì)小白困惑不解，不清楚兩者的定義和區(qū)別，適用范圍與場(chǎng)景。甚至于搞不清為什么要在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中用到DFM和CMF的方法技巧，兩者如何有機(jī)結(jié)合等等。

剛好最近完成了一個(gè)項(xiàng)目的結(jié)題，閑來無事，將工作多年來對(duì)于DFM和CMF的心得體會(huì)，撰寫成文，希望對(duì)于剛?cè)胄械耐瑢W(xué)有所幫助。

一、DFM和CMF是什么

DFM, Design for Manufacturing，即面向制造的設(shè)計(jì)。簡(jiǎn)單來說就是在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)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(shè)計(jì)一個(gè)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(fèi)電子產(chǎn)品。通過DFM，我們可以大大降低生產(chǎn)成本，同時(shí)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(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，遵循簡(jiǎn)化零部件的結(jié)構(gòu)，減少加工步驟和時(shí)間；在裝配設(shè)計(jì)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(shí)，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(shè)計(jì)中關(guān)于外觀和觸感的三個(gè)重要方面。CMF設(shè)計(jì)的目標(biāo)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(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別是消費(fèi)電子產(chǎn)品。一個(gè)好的CMF設(shè)計(jì)可以大大提升產(chǎn)品的市場(chǎng)吸引力和用戶滿意度。

CMF關(guān)注產(chǎn)品“調(diào)性”，更注重觀感與體驗(yàn)。例如，在產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計(jì)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(chǎng)差異化，通過獨(dú)特的CMF設(shè)計(jì)讓產(chǎn)品在市場(chǎng)中一枝獨(dú)秀。此外，CMF非常關(guān)注用戶體驗(yàn)，會(huì)通過材料和表面處理提升產(chǎn)品的觸感和使用體驗(yàn)。

可以看出，CMF與DFM都非常適用于消費(fèi)電子產(chǎn)品，貫穿于設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)師、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)中期。在二戰(zhàn)過后全球制造業(yè)迎來了一個(gè)快速發(fā)展的時(shí)期，企業(yè)開始系統(tǒng)性地研究和實(shí)踐DFM，在設(shè)計(jì)階段考慮制造問題以提高生產(chǎn)效率。20世紀(jì)80年代，隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）和計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）技術(shù)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(shè)計(jì)作為獨(dú)立學(xué)科，最早始于20世紀(jì)初。隨著大規(guī)模生產(chǎn)的普及，產(chǎn)品不僅要功能強(qiáng)大，還要在外觀上吸引消費(fèi)者。CMF作為工業(yè)設(shè)計(jì)的一部分，逐漸受到重視。20世紀(jì)中期，包豪斯（Bauhaus）等設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)興起，強(qiáng)調(diào)功能與美學(xué)的結(jié)合，CMF發(fā)展進(jìn)入快車道。直至今日，現(xiàn)代CMF也在隨著消費(fèi)者需求的變化和設(shè)計(jì)理論的進(jìn)步而不斷發(fā)展。

通過梳理兩者的脈絡(luò)，不難看出兩者都是因時(shí)而起，隨著全球制造業(yè)的發(fā)展而不斷演變。DFM關(guān)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(yàn)。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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

需要注意的是，DFM通常在設(shè)計(jì)的早期階段就要考慮，而CMF貫穿設(shè)計(jì)的整個(gè)過程，特別是在產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì)和最終定型階段。

三、實(shí)際工作中如何運(yùn)用

說了這么多理論知識(shí)，很多同學(xué)可能還是懵懵懂懂。不要慌，下面我將結(jié)合自身的工作實(shí)踐，從產(chǎn)品經(jīng)理、工業(yè)設(shè)計(jì)師、結(jié)構(gòu)工程師的角度，分別闡述日常工作中如何靈活運(yùn)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(fù)責(zé)人和戰(zhàn)略規(guī)劃者，產(chǎn)品經(jīng)理需要在整個(gè)產(chǎn)品生命周期內(nèi)考慮市場(chǎng)需求、技術(shù)可行性和制造成本。

我會(huì)在三個(gè)環(huán)節(jié)重點(diǎn)參與設(shè)計(jì)，即調(diào)研、規(guī)劃和拉通。

所謂調(diào)研，即市場(chǎng)分析和用戶調(diào)研。我會(huì)通過市場(chǎng)調(diào)研和用戶反饋，了解目標(biāo)用戶的審美偏好和趨勢(shì)。例如，對(duì)于我所做過的一款移動(dòng)終端產(chǎn)品，通過行業(yè)內(nèi)的市場(chǎng)研究及用戶訪談，包括參加各種展會(huì)和行業(yè)交流活動(dòng)，了解到終端用戶對(duì)于高強(qiáng)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(dá)給工業(yè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)后，可指導(dǎo)后續(xù)CMF設(shè)計(jì)。

所謂規(guī)劃，即制定產(chǎn)品規(guī)劃和目標(biāo)。產(chǎn)品的技術(shù)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(dòng)終端產(chǎn)品為例，曾經(jīng)有兩個(gè)功能設(shè)計(jì)，經(jīng)過詳細(xì)的DFM研判后才確定。

一是此移動(dòng)終端的功耗較高且工作在室外（受長(zhǎng)時(shí)間日光照射），因此需要增強(qiáng)其散熱能力。經(jīng)過熱設(shè)計(jì)分析，有好幾種方案可以達(dá)成效果：殼體外側(cè)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(cè)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(gè)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(shí)，需要多一個(gè)放置金屬塊的動(dòng)作，且對(duì)注塑機(jī)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(duì)結(jié)構(gòu)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(duì)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(gè)方案。

二是移動(dòng)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(shè)計(jì)會(huì)受多重因素影響，這里只說材料。移動(dòng)終端要做到長(zhǎng)期可靠的防水，其材料需要耐候性好，受日光照射不變形，強(qiáng)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(qiáng)度、高耐磨和耐高溫的應(yīng)用，耐化學(xué)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(duì)于普通塑料較高；
• 純PC：適合需要高透明度、高強(qiáng)度和良好阻燃性的應(yīng)用。但其易劃傷，耐化學(xué)性差。純PC料的成本相對(duì)較高，尤其是在大規(guī)模應(yīng)用中；
• ABS+PC：適合需要綜合性能、良好外觀和較高強(qiáng)度的應(yīng)用。但其耐化學(xué)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(xué)性一般的缺點(diǎn)，在此移動(dòng)終端的使用場(chǎng)景下可以接受。

所謂拉通，即項(xiàng)目管理和團(tuán)隊(duì)協(xié)作。我會(huì)協(xié)調(diào)工業(yè)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造團(tuán)隊(duì)（NPI及DQE）之間的溝通與合作。在項(xiàng)目早期，向團(tuán)隊(duì)成員宣貫DFM和CMF理念，引導(dǎo)大家遵循相應(yīng)的設(shè)計(jì)原則；在設(shè)計(jì)評(píng)審時(shí)，確保產(chǎn)品的外觀和材料選擇符合市場(chǎng)趨勢(shì)和品牌定位，并激發(fā)結(jié)構(gòu)工程師對(duì)于工業(yè)設(shè)計(jì)可行性的質(zhì)疑與配合；而在工程樣機(jī)環(huán)節(jié)，又同NPI、DQE一起，確認(rèn)樣機(jī)生產(chǎn)與試裝各環(huán)節(jié)的問題，同團(tuán)隊(duì)成員一起尋求解決方案。

2. 工業(yè)設(shè)計(jì)師

工業(yè)設(shè)計(jì)師負(fù)責(zé)產(chǎn)品的外觀設(shè)計(jì)和用戶體驗(yàn)，他們通過創(chuàng)新的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)師為例，他們?nèi)粘９ぷ髦校幸徊糠终急仁怯脕砹私馐袌?chǎng)趨勢(shì)和消費(fèi)者偏好，來為產(chǎn)品設(shè)計(jì)帶來靈感。智能硬件是一個(gè)很泛的名詞，涉及到的行業(yè)包羅萬象。不同行業(yè)，對(duì)于同類產(chǎn)品的要求也有很大的區(qū)別，比如同樣是移動(dòng)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(shè)計(jì)師需要深入了解本行業(yè)的市場(chǎng)趨勢(shì)和競(jìng)品情況，并經(jīng)常同產(chǎn)品經(jīng)理一起，對(duì)用戶進(jìn)行訪談。

工業(yè)設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)過程中，首要考慮的是產(chǎn)品外形、觸感、交互方式。我所負(fù)責(zé)的另一個(gè)網(wǎng)關(guān)類產(chǎn)品，會(huì)放置在用戶經(jīng)?？吹降牡胤?，且可能會(huì)隨時(shí)轉(zhuǎn)移。我的工業(yè)設(shè)計(jì)師，就設(shè)計(jì)出一個(gè)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(biāo)簽（包含關(guān)鍵信息）簡(jiǎn)化后放置在順應(yīng)用戶視野方向的位置。

不過，也不要以為工業(yè)設(shè)計(jì)師就是漂浮在天空中，不接地氣的，他們同樣會(huì)考慮到制造技術(shù)和材料的限制，與結(jié)構(gòu)工程師和制造團(tuán)隊(duì)緊密合作，確保設(shè)計(jì)的美學(xué)與制造的實(shí)際可行性完美結(jié)合。例如，此網(wǎng)關(guān)類產(chǎn)品的外殼需要開模制造，工業(yè)設(shè)計(jì)師對(duì)外殼不同面設(shè)計(jì)了不同的拔模角度，并將分型面調(diào)整到殼體背面。

3. 結(jié)構(gòu)工程師

結(jié)構(gòu)工程師負(fù)責(zé)確保產(chǎn)品在設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)，評(píng)估和優(yōu)化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料選擇。

我身邊有很多從業(yè)多年的專業(yè)結(jié)構(gòu)工程師，他們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)會(huì)從多個(gè)維度評(píng)判設(shè)計(jì)的可制造性。有句話是這么說的，工業(yè)設(shè)計(jì)師只管搭造型，但結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)工程師綜合考量材料強(qiáng)度、耐用性和制造成本。

很多同學(xué)不知道的是，工業(yè)設(shè)計(jì)師和結(jié)構(gòu)工程師所繪制三維圖有很大區(qū)別。工業(yè)設(shè)計(jì)師往往重點(diǎn)關(guān)注造型，即定性的設(shè)計(jì)，不做精細(xì)的量化。但是零部件是否易于生產(chǎn)和加工，當(dāng)前的尺寸結(jié)構(gòu)是否會(huì)在加工過程中產(chǎn)生過大的應(yīng)力和形變，零部件生產(chǎn)出來后是否易于組裝…這些細(xì)節(jié)，結(jié)構(gòu)工程師通通需要考量。

結(jié)構(gòu)工程師也會(huì)給工業(yè)設(shè)計(jì)師的美學(xué)設(shè)計(jì)提供切合實(shí)際的建議，例如某個(gè)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(shè)計(jì)師給出設(shè)計(jì)概念后，結(jié)構(gòu)工程師就給出了多個(gè)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(guān)鍵技術(shù)和工具，更是實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)成功和用戶滿意度的重要因素。產(chǎn)品經(jīng)理、結(jié)構(gòu)工程師和工業(yè)設(shè)計(jì)師在日常工作中，通過共同努力和相互配合，才能最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品成功。

在我看來，DFM和CMF都是“道”與“術(shù)”的結(jié)合。所謂“道”，可以理解為一種理念、指引，是設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的總的方法論；而所謂“術(shù)”，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(yàn)措施。要想熟練揮舞DFM和CMF大棒，設(shè)計(jì)一款好的產(chǎn)品，除了要積累堅(jiān)實(shí)的理論和行業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)，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(chǎng)吸引力的產(chǎn)品，在紛繁復(fù)雜的自由市場(chǎng)占據(jù)一席之地。