在介绍完DFMA基础以及如何准备DFMA研讨会之后，我们终于可以开始详细介绍面向制造的产品设计（DFM）经常会被问到的问题。在之后的文章中，将会有更多关于面向装配的产品设计（DFA）相关的问题。 同时我还会回顾下创新技术，让我们开始提问题吧!
关于DFM的常见问题
DFM需要寻找制造过程中降低成本的潜力。这些技术细节当然和特定的零件相关，接下来的一些问题能带给你一些启发。本篇文章我们只看制造（机加工等），不看装配，装配将在后面讨论。制造是指任何类型的铸造、锻造、切割等类似的操作。
是否可以使用较软的材料？
机加工工艺的加工成本在很大程度上取决于材料的硬度。使用坚硬的材料需要更多的时间，如果加工软材料，就可以提高切割速度和进给速度，缩短加工时间。硬的材料也会导致刀具快速损耗，产生的硬铁屑也会损伤设备。所以应该想想，能否用普通钢代替硬化钢，能否用铝代替钢，能否用塑料代替铝等等。
总之，在不影响功能的前提下，软材料可以降低加工成本。
是否有更便宜/更好的生产过程？
如果设备或工装还没开始采购，这个时候就可以考虑是否能够找到成本更低的工艺和设备。比如，通过优化设计，使零件加工只需要三轴铣床，而不需要更昂贵的五轴铣床？
能否使用钣金工艺代替铸铁工艺，通常钣金件加工比铸铁件容易的多。Papst Manufacturing是一家始于1890年左右的自行车公司，他们最早生产的自行车轮毂使用的是铸造技术，非常坚固，但同时也非常昂贵和沉重。它的竞争对手Western Wheel Works用使用钣金技术制造这些轮毂，以获取更高的利润，同时也使自行车更加轻便，这也使他们相较于竞争对手有很明显的成本优势。
在塑料的注塑工艺中，脱模是一个大课题。脱模的机构往往很复杂，每一个机械结构都能轻易地使模具的成本增加数万欧元。有很多专业的模具设计师都已经在努力避免这些问题。DFM就是要研究是否能从设计上避免这种问题。
是否可以减少加工步骤？
另一个关键的问题是，我们能否减少加工步骤。每一个步骤都意味着需要加工、运输、等待等等，这些都会增加成本。减少加工步骤并不容易，但也是可行策略之一。
是否能放大公差？
公差定义很有挑战。公差太大，产品的质量会受影响，太小，生产的成本就会上升。研发部门通常只考虑产品质量，不考虑生产成本。因此，在不确定的情况下，研发更倾向于缩小公差。 反之，成本是生产部门的关键指标之一，所以生产部门更倾向于扩大公差。两个部门的冲突往往不是基于实际数据，而是基于主观经验。总之，扩大公差是一种可行的方案，但会遇到不少挑战。
是否能使用通用零件？
还有一个很大的潜力是，能否在一个产品中使用通用零件，这有助于减少产品中零件的种类。还有一种方式就是使用现有设计中已经使用的零件，或者使用市面上能够买到的标准件。
零件越通用，该零件的产量就越高，越容易产生规模经济。通常，生产20个零件比生产10个零件的均摊成本低，这还不包生产中的其它优势。
是否可以简化或消除准备工作或换新？
是否可以通过优化设计消除设置或换型，这个话题具体可以参见SMED。能不能把零件设计成较为相似的形状，以缩短设备换型所需的时间和成本？
例如，在美国工业化的早期历史中，约翰-霍尔在1800年左右设法将可互换的零件引入枪支制造。互换性对零件精度要求很高，为了使加工更精密，霍尔在他的零件上使用了一个参考点，他称之为支承点。任何尺寸测量或量具都以这个点为基点，这使后面的加工过程更简便。
或许我们是否可以完全取消设置？比如是否能让零件只进行单侧加工等等，很多情况下零件的加工速度很快，但是调整刀具和设备需要不少时间。
创新技术
这些面向制造的设计技术需要一些新的思维方式。最常见的创新技术是通过头脑风暴，可以参见《如何进行头脑风暴》。
此外还有更多的技巧，我最喜欢的一种方法是创新刺激法（creative provocation），即主持人根据讨论情况，试图找出一些未解决的问题。接下来，主持人会增加一个人为的限制，要求团队设计一个完全避免这个问题的零件。我主持过一次相关的研讨会，当时制造团队遇到的问题是，没有办法让载具回到产线起点。于是我向他们提出挑战，让他们设计一条完全不需要载具的生产线，最终的解决方案让大家都很意外。这种创新刺激法是我喜欢用的方法，如果你感兴趣，可以看关于创新刺激法的文章。
这篇我们主要讨论了与制造相关的话题，下篇文章开始讨论装配，关于如何优化设计简化装配有很多细节可以探讨，会有三篇相关文章。现在，走出去，让零件的制造更容易，组织你的行业！
Translated by Xie Xuan