向特斯拉学习如何把70多个零件减少为1个零件2021回顾No。4

　　年底了，选出一年中我认为最有价值的5篇文章。
　　这是2021年阅读量最高和评论最多的文章之一。
　　不过，很多评论都是在质疑特斯拉创新的成功性。
　　而我关注的是特斯拉创新背后的原理和思维方式--DFA设计指南之＂减少零件数量、简化产品设计＂。
　　近年来降本设计咨询实战证明，这一指南是降本最有力的武器。
　　最近，特斯拉超级压铸机把Model Y中70多个零件减少为1个零件的文章刷屏朋友圈，大家又一次被特斯拉的创新精神折服。
　　作为DFMA的长期研究者和推广者，我发现特斯拉的创新正是DFA设计指南＂减少零件数量、简化产品设计＂的终极体现；在对马斯克崇拜的同时，我对我从事的事业又多了一份信心。
　　当然，对于绝大多数的工程师和企业来说，特斯拉的这种创新实在是天马行空、脑洞大开、足够具有颠覆性，离我们的距离还很远很远…
　　但是，充分领悟特斯拉这种创新精神和思路，合理应用DFA设计指南＂减少零件数量、简化产品设计＂在产品结构设计中，也完全有机会做一些微创新、做一些局部的颠覆，同样会对产品成本、质量和可靠性等带来质的改观。
　　01
　　特斯拉把70个零部件减少为1个零件
　　去年特斯拉发布了一体式压铸机相关专利，该专利通过多向压铸机，可以在一台机器上完成绝大部分车架的铸造工作。
　　超级压铸机
　　Model Y车箱后部正是一体式压铸机技术的第一个应用。
　　马斯克（Elon Musk）表示：＂特斯拉正在使用铝铸件，而不是一系列冲压件。我们将从70多个零件减少到2个零件，然后是1个零件，从而减轻重量，降低成本，并大大减少过去将70多个零件装配在一起的固定资产投资＂。
　　Model 3车箱后部有70多个零件组成
　　Model Y车箱后部合并为2个零件，最终变成1个零件
　　超级压铸件实物
　　02
　　DFA设计指南：
　　减少零件数量、简化产品设计
　　特斯拉把70多个零件减少为1个零件正是DFA设计指南之首＂减少零件数量、简化产品设计＂的终极体现。
　　《面向制造和装配的产品设计指南》
　　在DFC中，我也把去除紧固工序（本质上就是减少零件数量、零部件合并）作为降低产品装配成本的第一个手段。
　　《面向成本的产品设计：降本设计之道》
　　在由此可见，减少零件数量、简化产品设计在DFMA和DFC中的地位。
　　减少零件数量、简化产品设计同样也是苹果的设计哲学。
　　在《乔布斯传》一书中，Jonathan Ive说到：＂只要不是绝对必须的部件，我们都想办法去掉＂，＂为达成这一目标，就需要设计师，产品开发人员，工程师以及制造团队的通力合作。我们一次次的返回到最初，不断问自己：我们需要那个部分吗？我们能用它来实现其它部分的功能吗？＂
　　03
　　思维层面上的减少零件数量
　　在思维层面上，工程师需要谨记埃隆马斯克2019年在接受采访时说过的一段话：
　　＂I have another thing, the best part is no part, the best process is no process,＂ Musk said. ＂It weighs nothing, costs nothing, can’t go wrong … The thing I’m most impressed with when I have design meetings at SpaceX is, ‘What did you undesign?’ Undesigning is the best thing. Just delete it, that’s the best thing.＂
　　＂我还有另一件事，最好的零部件是没有零部件，最好的工艺没有工艺，＂马斯克说。＂它重量为零，成本为零，永远也不会出错...最让我震惊的是在SpaceX开设计会议时，‘你取消设计了吗？’取消设计是最美妙的事情，直接删除它，这是最美妙的’＂
　　在2011年《面向制造和装配的产品设计指南》第1次出版时，我也在书中表达过类似的观点：＂最好的产品是没有零件的产品＂。
　　这个观点是我学习TRIZ最优理想解方法论之后，把该方法论与DFA有机结合后得出的，并一直作为我产品结构设计时思维层面上的指导。
　　从工程学的角度，为了更容易理解和执行，我稍微再改编了一下：
　　最好的紧固是不必紧固 --在众多的紧固工艺（例如螺丝、卡扣或者焊接等）中选择一种最优紧固工艺时，可以考虑把零部件合并在一起、减少零件数量，从而根本上就不需要这些紧固工艺，不必紧固才是最优的紧固工艺选择
　　最好的装配是不必装配 --在千方百计去提高零部件之间的装配效率、提高装配质量、提高装配良率、或者降低装配成本时，可以考虑把零部件合并、减少零件数量，不必装配的装配效率、装配质量和装配良率才是最高，装配成本才是最低
　　最好的零部件是没有零部件 --当工程师沉浸在（被困）某一个装配细节之中，而无法自拔、找不到解决方案时，何不跳出装配框子的限制，直接把零部件删掉，可能会发现一片新大陆，这就是合并零部件的意义和价值所在。
　　04
　　技术层面上的减少零件数量
　　在技术层面上，工程师（或者产品开发团队）需要主动去熟悉各种各样的制造工艺和紧固工艺。
　　如果做不到熟悉，至少需要知道这些工艺的存在及其大致特点，并知道下一步如何去详细学习。
　　只有当工程师熟悉各种工艺之后，才会有机会主动去选择最合适的工艺，从而把原来多个零件的设计减少为1个零件的设计。
　　制造工艺和紧固工艺很多，看得有点晕
　　在《面向成本的产品设计：降本设计之道》中，我花了第4、5章整整两章来介绍常见制造工艺和紧固工艺，正是这一目的。
　　可是被有些工程师吐槽说＂太啰嗦了，真正有用的知识在最后几章＂，我的良苦用心谁懂？
　　在下一版中，我需要把写作这几章的目的和逻辑性表达得更清楚才行！
　　主动去熟悉各种各样的制造工艺和紧固工艺真的是非常重要。
　　产品结构设计工程师在漫长的职业生涯中，可能会换很多工作，但是基本上很少有换行业。
　　这就造成了工程师仅仅对本行业常见制造工艺和紧固工艺熟悉，这往往会造成思维局限，认为这个行业一直就是使用某种工艺，性能好、可靠性高，再开发新一代产品时就理所当然的沿用上一代的工艺。
　　以下是我培训和咨询的过程中经常发生的场景：
　　我发现有产品用了太多的螺丝，于是我说：可以使用卡扣（卡勾）来减少和避免螺丝的使用，这样可以减少零件数量、提高装配效率。
　　此时，一定会有人回答说：我们产品可靠性要求比较高，一直以来都是用螺丝，已经被验证，使用其它方式过不了相关测试。
　　殊不知，在竞争对手的产品上、或者跨行业类似产品上，早就有了卡扣（卡勾）来减少和避免螺丝使用的先例。
　　大家如果有兴趣，可以去看看服务器行业减少螺丝使用的案例，再来对照您们行业的产品，也许你会发现我说的真的是那么一回事。