什麼是卓越設計 (DfX)？

工程師經常談論卓越設計 (DfX) 的重要性，及其對產品整體上市時間、現場可靠性和客戶滿意度的影響。DfX 可能會對企業與設計的成功造成重大影響，因此值得瞭解其方法以及如何落實。讓我們來看看 DfX 的基本原理，以及公司如何運用它來發揮最佳優勢。

卓越設計是一種系統化且主動的設計方法，它利用產品開發過程中其他領域（例如測試、製造、營運和支援）專家的知識和經驗，確保最終產品能以合理的低生命週期成本實現，同時滿足可靠性、品質、耐用性和客戶期望目標。

卓越設計的前提是，比起在產品開發後期或客戶層級中發現故障，第一次就把產品設計做好的成本更低。健全 DfX 方法的從業人員透過在設計階段初期評估產品基礎功能以外的問題，顯著減少瑕疵、報廢、重製、重新測試數量，並提高產品良率。

DfX 的優勢

產品差異化：隨著電子技術的成熟，透過價格和效能等傳統指標，將產品從競爭中區分開來的機會越來越少。DfX 方法可使公司保持較低的生產與支援成本，同時達到出色的可靠性與耐用性，滿足客戶期望。

可靠度保證：先進的電路設計、複雜的電力需求、新的元件、新的材料技術以及較不堅固的零部件，使得確保可靠度變得越來越困難。實行包含經縝密構思的可靠度設計 (DfR)、使用環境設計 (DfE) 和測試設計 (DfT) 計畫的 DfX 方法，能大幅降低確保可靠性的成本，並降低測試或現場意外故障的風險。

成本控制：雖然成本因產品而異，但通常新產品導入專案的成本約有 70% 是取決於所選的設計概念。設計程序完成時，高達 95% 的產品生命週期成本都會鎖定。從此之後變更設計不僅成本高昂，而且會對上線前的計畫成本與產品發行時程造成負面影響。

透過使用 DfX 方法，公司可應用從製造、組裝、測試、封裝、維護及維修、實際使用環境和其他與設計無關的領域中學到的專業知識和經驗，將設計、製造和支援成本降至最低。

加速上市時間：尤其是在競爭激烈的市場中，快速推出客戶想要和需要的產品，是在競爭中搶得先機並取得市場佔有率的關鍵。既要快速上市，又要被視為提供市面上最佳產品之一，這兩者之間很難取得平衡，而有效的 DfX 策略則讓平衡變得容易。

重新設計、測試失敗、組裝和製造問題，都占去了新產品導入計畫中的寶貴時間。DfX 方法將同步工程理念帶入設計，考量每個產品開發階段的需求，以創造出能順暢通過發佈前階段的設計，將設計相關障礙降至最低。

何時使用 DfX ？

DfX 原則可隨時應用於產品生命週期的設計流程，包括初始設計與重新設計。當然，對於任何新產品導入 (NPI) 而言，應該在設計階段盡早執行 DfX 做法。對於已經上市或進入產品開發其他階段的產品，需要重新設計時再考慮 DfX 方法也永遠不遲。

新產品導入：由於對成本的認知或擔心會扼殺創造力和創新，可能會對在設計的早期概念階段實施卓越設計（DfX）產生一定的抵制，但及早引入DfX專家和以往經驗教訓是至關重要的，以最大化其帶來的好處。即使在概念階段，提出下列問題也很重要：

• 設計對可靠性會有什麼影響？
• 是否需要發明新的技術，才能實現這項設計？
• 這項設計會造成哪些製造挑戰？
• 如何支援現場產品？

雖然這些考量與概念設計相去甚遠，對設計概念取捨卻相當重要，可讓設計階段朝正確方向發展。至少，DfX 計畫應在詳細設計需求確立之前，完全發揮效用。

產品開發中期：如果一個產品已經基本過了設計階段，但在預生產、測試或製造中遇到需要重新設計的問題，卓越設計（DfX）實踐可以幫助確保下一次的重新設計將是最後一次。在此階段應用 DfX 專業知識，有助於找出導致重新設計的真正根本原因，並使設計更適合進行測試、製造、組裝、部署、維修等。

現場產品：現場產品作為前瞻式產品改良計畫的一部分，或為了解決現場可靠性、效能、可維護性或安全考量而重新設計，也能從 DfX 做法中獲益。關鍵任務是找出任何問題的根本原因並制定重新設計的需求，此時 DfX 方法最能發揮影響力，將重新設計工作的成本與時程降至最低。

誰應該參與 DfX？

DfX 方法需要專家的知識，但成功的設計團隊可確保團隊中的每個人都瞭解、執行並看到 DfX 方法的價值。成功的 DfX 團隊以設計需求、設計規則和團隊成員訓練的形式來擷取並運用專家知識，確保團隊中的每個人都採用 DfX 最佳實作範例。。為了讓專家能夠協助解決新穎的問題，他們應在關鍵的設計里程碑中參與，以幫助識別風險並制定緩解策略。

根據組織的規模與結構，職稱可能會有所不同，但 DfX 計畫的主要參與者應具備元件選擇與採購、可靠度物理學、組裝與製造、測試、現場支援實務與物流，以及使用環境與壓力源方面的專業知識。視產品及其用途而定，散熱管理、適用環境法規、安全性、回收再利用以及成本管理等領域的專業知識也可能有所幫助。

DfX 最佳實作範例

及早開始。在設計流程初期執行 DfX 做法，便能以較低的生命週期成本生產更高品質的產品，並縮短上市時間。等待的時間越長，DfX對最終產品的影響就會越小。

人員、流程及工具。從零開始並不容易。可靠的 DfX 計畫需要：

1. 具備正確專業知識、培訓及持續改進心態的人。
2. 記錄詳盡、容易取得且標準化的流程，結合最佳實作範例與經驗教訓。
3. 標準工具，讓設計團隊的每個人都能輕鬆實行專業知識。事實上，設計良好的 DfX 計畫應該要減少設計過程中的工具，而不是增加。

僅使用需要的做法。視您詢問的對象而定，DfX 有將近 50 種不同做法，但好消息是：您通常只需要採用一些做法，就能對產品開發流程產生正面影響。可靠度設計 (DfR)、可製造性設計 (DfM)、可測試性設計 (DfT) 和持續性設計 (DfS) 是電子產業最常用的 DfX 做法。如果您現在未使用 DfX 方法，請考慮只執行這些經實證技術的其中一種。

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