导读：

可能很多工程师觉得创新很难、申请专利很难。

其实，这并不难，本文介绍一种全新的创新方法--DFA。利用DFA的思维方式和具体的设计指南，即可进行创新！

相对于其它创新方法，DFA可以说一种简单、稳健和傻瓜式的创新方法，非常适用于产品结构设计方面的创新。

01DFA简单简绍

DFA是指面向装配的设计（Designfor Assembly, 简称DFA）：是指在产品设计阶段设计产品使得产品具有良好的可装配性，确保装配工序简单、装配效率高、装配质量高、装配不良率低和装配成本低。

更多DFA知识可参考下文：

原创 | 一文读懂DFMA

02DFA为创新提供思路和方向

3.1 DFA是一种思维方式

DFA首先是一种思维方式，主要有两个目的：

第一个目的是提高产品的可装配性，使得生产线的装配更加顺利、效率高、成本低。

第二个目的是提高用户端的可装配性，使得产品的使用过程更加人性化，提高用户体验度和品牌忠诚度。

在产品结构设计时，如果我们按照这两个目的去想方设法提高可装配性，那么我们就有机会从中想到一些创新的解决方案。

如果我们根本上没有DFA的意识，不关心生产线的装配或者产品使用过程中的用户体验，那肯定就没有机会得到创新的点子。

3.2 TRIZ最终理想解

在进行创新时，DFA可以与TRIZ理论中的最终理想解有机结合。在过去利用DFA优化产品设计时，我就常常利用最终理想解，站在操作人员或用户的角度，看看他们最理想的装配什么，继而可以得到一些创新的思路和方向。

TRIZ理论中，在问题解决之初，先抛开各种限制条件，通过理想化来定义问题的最终理想解（Ideal Final Result，IFR），以明确理想解所在的方向和位置，保证在问题解决过程中沿着此目标前进并获得最终理想解，从而避免了传统创新方法中缺乏目标的弊端，提升了创新设计的效率。

几个常用名词的理想化表述：

理想系统就是没有实体，没有物质，也不消耗能源，但能实现所有需要的功能。理想过程就是只有过程的结果，而无过程本身，突然就获得了结果。理想资源就是存在无穷无尽的资源，供随意使用，而且不必付费。理想方法就是不消耗能量及时间，但通过自身调节，能够获得所需的功能。理想机器就是没有质量、体积，但能完成所需要的工作。理想物质就是没有物质，功能得以实现。

最终理想解并不能给我们直接带来创新思路，因为最终理想解是理想化的东西，无法获得。所以，在寻找创新思路时，一般是先明确最终理想解，然后逐步降低理想度，退而求其次，从而寻找到适合当前应用环境的合适解决方案。

3.3 DFA最终理想解

DFA的最终理想解是根本上不必装配，零件仅仅需要通过注塑、冲压或压铸等加工后即为成品，无需额外的装配工序。或者使得用户使用产品时根本上不需要额外的操作动作，即可使用产品。

如果这种无装配工序的最终理想解无法获得，那么我们就后退一步，那就是减少装配工序。或者使得用户在使用产品时减少操作步骤。

如果无法减少装配工序，那么我们尽量去减少每个装配工序所需要的时间和人工，提高每个装配工序的效率。或者使得用户在使用产品时操作效率提高。

在逐步降低DFA最终理想解的理想度过程中，很容易得到一些创新思路和方向。

3.4 Tesla的超级压铸机

在实现DFA最终理想解上，恐怕没有人比得上特斯拉了。

传统的汽车车身零部件众多，需要要经过四大工艺--冲压、焊接、涂装和总装，才能成为成品。显然，这样的设计可装配性很差，占地面积大、投资多、工艺复杂、效率低、成本高。

而特斯拉为了提高车身的可装配性，脑洞大开，开发了一台超级巨大的压铸机，用于铸造一体式车身，可以把原来的70多个冲压件合并成1个压铸件，不再需要进一步的焊接和组装。

▲特斯拉超级压铸机专利

03DFA直接提供创新方案

DFA同时也提供了提高可装配性的具体实施措施--即DFA设计指南，在《面向制造和装装配的产品设计指南》中，有详细描述。

按照DFA设计指南，依样画葫芦，即可得到新的创新点。在这一点上，其实并不需要做太多的思考，即可进行傻瓜式的创新。

尽管这样的创新只是局部优化，属于微创新，但是有的创新同样具有较大价值，也非常有机会去申请实用新型专利。

3.1 DFA设计指南之减少零件数量--把相邻零件合并为一个零件

如果我说创新就是Ctrl C + Ctrl V，你相信吗？ 一文中，价值4000万元的专利就是完完全全利用了DFA设计指南之减少零件数量--把多个相邻零件合并为一个零件，减少装配工序，提高生产效率，降低装配成本。

一种空调机的室内机,包括由面板、外壳及底壳组成的主体，位于主体内的通风机，位于主体内、半环绕在通风机的周向方向的热交换器，热交换器包括前侧热交换器和后侧热交换器，还包括：位于前侧热交换器下方、具有凹槽的前接水槽,位于后侧热交换器下方、具有凹槽的后接水槽，后接水槽呈倾斜设置，且后接水槽的低端通过第一引水槽与前接水槽的对应端连接，在前接水槽的两端底部设有排水孔，底壳、前接水槽、后接水槽、第一引水槽一体成型。

本实用新型的空调机的室内机，生产时可以通过一个模具即可生产出相应的底壳及其相关设备，既减少了零件数量，又减少了装配工序，使生产效率大大增加。

▲ZL200820047012.X

3.2 DFA设计指南之减少零件数量--合并对称零件

DFA要求在产品中对于对称零件，需要尽量合并成一个零件；这一方面可以减少模具费用，另一方面可以防错，提高产品的可装配性。

传统的米袋扣手使用两个塑胶件。按照该DFA设计指南，可以把两个塑胶件合并为1个塑胶件。

▲原始的设计

▲优化的设计--对称零件合并

关于米袋塑料扣手合并案例，详细请阅读：

还在从生产入手降本？该转变思路了，从设计端进行降本才是正道

3.3 DFA设计指南之减少避免干涉

用户在使用产品的过程中，需要避免发生干涉。常见的墙面插座不符合DFA设计指南，两相插孔和三相插孔距离较近，使得两相插头和三相插头无法同时使用，二者会因为干涉而插不上。

而ABB发明的斜孔插座则把两相插孔和三相插孔错开，避免干涉，可以同时使用。据说ABB因此而获利不菲。（谁有该发明的专利信息请告诉我）

▲原始的设计

▲优化的设计

3.4 DFA设计指南用于提高用户体验

产品逼格高不高？用户体验好不好？全在于产品设计是否遵循DFA 一文中，提出了多个根据DFA设计指南对产品结构进行优化的创新点，从而提高用户体验。

从某种意义上来说，提高用户体验的创新点相对于用于生产端的创新点更有价值，这是因为用户对是否购买产品具有决定权。用户体验差，用户下次会拒绝购买该品牌产品。用户体验好，会口碑相传，增加产品销量和品牌知名度。

因此，这些关于用户体验的创新点同样也非常有机会作为专利点进行专利申请，同时还可以作为产品卖点进行宣传。

04写在最后

如果我说创新就是Ctrl C + Ctrl V，你相信吗？ 文章发表后，有一个典型的观点是轻视实用新型专利的价值，认为这些产品结构设计方面的微创新没用，依据是：

实用新型专利不需要实质审查，很容易被无效，没有价值！

从某些方面来说，实用新型专利确实不如发明专利：

因为实用新型专利不经过实质审查，所以从法律状态来讲，在普遍意义上，实用新型专利的权利稳定性和专利的有效性都比发明专利差一些。实用新型专利维权程序繁琐，由于实用新型专利没有经历过实质审查，法律刻意对它进行了一些限制，比如诉前禁令以及诉讼中止等方面的限制。要主张诉讼的话必须要由国家知识产权局专利局作出检索后法院才受理，因此总体来说，要以实用新型专利维权，的确较难保护专利权人利益。

但是，不经过实质审查、获得授权时间快也正是其优点之一：

实用新型专利和发明专利保护范围不同，可以从更多的角度保护重要专利技术，补充保护核心技术；实用新型专利审查时间短，获得授权的时间快，技术转化成果也能以更快的速度向公众公开并市场化。这对于一些生命周期短、市场更新快的技术还是有着很重要的意义，因为说到底对于企业来说，时间就意味着一切，只有抢得先机，才能在竞争中取得优势地位。维权方面也同样有其优势所在。尽管快速授权对于争取高额侵权赔偿金的优势不太明显，但是对于专利制度的重要武器申请“停止侵权”禁令来说却是大有好处。

总之，产品结构设计工程师不应当轻视微创新、轻视实用新型专利的价值，我们做的工作同发明一样同样重要和有价值。

建议大家掌握好TRIZ和DFA等创新工具，在产品结构设计时，进行深度思考、多创新、多申请专利，这不但对有利于升职加薪，对于跳槽、对于职场发展也是大有好处。

—END—

作者简介：钟元，著有书籍《面向成本的产品设计：降本设计之道》和《面向制造和装配的产品设计指南》

聚焦降本设计知识分享和方案提供，

助工程师能力提高和升职加薪，

助企业降本和利润提升。

关注降本设计，一起洞察降本本质

请转发，请关注，我们一起分享！