一、什么是DFX？

DFX（Design for X），表示面向产品非功能属性的设计。DFX方法不仅用于改进产品本身，而且用于改进产品的相关过程，强调产品设计和过程设计的同时进行。其中“X”代表产品生命周期或其中某一环节，如供应、安装、维护等，也可以代表产品竞争力或决定产品竞争力的因素，如可靠性、节能减排等。DFX是为了在产品开发初期综合考虑生命周期各环节的需求，通过优化设计降低后期成本、提升产品质量和可靠性，从而增强市场竞争力。根据标杆企业对DFX范围的定义，一般分为下面3大类：产品交付（交付类质量属性）、产品运行（运行类质量属性）、以及产品的升级换代（演进类质量属性）。如下图所示：

 

交付类：譬如可制造性，可组装性，可采购性，可安装性等

运营类：譬如可靠性，可服务性，可测试性等

演进类：可替换性、可重用性、可移植性、灵活性

DFX要求在设计过程中尽早考虑后续阶段对设计的约束，并在设计前端考虑好各种解决措施，以期做到产品生产到上市的一次成功。最常见的几个DFX分类如下：

 

二、为什么需要进行DFX的需求收集？  

为什么需要进行DFX的需求收集？在产品包需求中，DFX需求属于产品包的内部需求，也可以称为隐性需求。比如，上周我们一个客户的设备有一个电源插孔是支持12V的电源充电，但设备上没有任何指示，只标了“+”、“-"的符号，结果遭到客户的投诉，没有告诉客户能用什么规格型号的电源。虽然产品实现了功能，但对于用户来讲，可服务性（DFS）的需求没有实现，可见DFX的需求同样影响客户满意度。以下是DFX需求在产品包需求中的位置：

 

三、企业在进行DFX需求设计时常见问题

‌很多企业在进行DFX设计时大多没有专职的DFX设计和测试工程师，SE只负责产品功能和性能的设计， 对于非功能的质量属性没有人负责，这样就导致了在设计只考虑了功能及性能，没有考虑到产品的非功能质量属性如系统可靠性、可服务性、可制造性、节能减排的质量目标。普遍存在的问题如下：

‌DFX需求收集不全面：对于DFX的需求是一个逐渐积累的过程， 每个公司的DFX需求也不完全一样，如有些公司在概念设计阶段就考虑制造工艺、装配流程和测试要求，可减少设计变更和后期返工。例如，面向制造的设计通过简化零件形状、选用易加工材料等措施，直接降低加工成本；面向装配的设计减少零件数量和调整步骤，提升装配效率。‌DFX设计遗漏：系统工程师在进行总体设计时，对DFX的需求没有完全实现，或者不实现。如PC机的内存故障，电脑会发出”嘀嘀嘀“三声，这就是一个可测试性的设计（DFT）， 用户听到这三声之后，可以准确判断电脑内存的运行状态。大部分的设计人员还停留在功能及性能的设计上。 ‌‌DFX验证不足：对于DFX需求的验证，目前远远不足。一是没有专门的DFX测试工程师，二是验证的手段和工具还欠缺。如需要验证一部智能汽车电池的可靠性和安全性， 则需要很强的环境模拟能力。 另外一点，就是测试工程对于DFX验证的经验不足。‌DFX质量属性考核模糊：产品从客户需求到产品包需求，再到设计需求，是一个完整闭环，产品经理或市场代表从客户那里收集到的一般是显性需求，DFX的需求是非常少的。这就需要产品经理或者PDT经理识别DFX的需求，可以由各领域代表协助完成。但真正到最后产品上市后出现一些非功能性的问题， 责任的划分就相当困难。因此，DFX质量属性的考核也是一个难题，是考核市场代表？产品经理？PDT经理，还是SE？还是测试工程师？共创力在给客户提供咨询的过程中，遇到不少类似的问题。DFX验收标准不清晰：对于DFX的验收标准不太清晰， 如可靠性、可服务性究需要设计到什么样的标准，才能让客户满意？

四、共创力DFX咨询模块的核心思想

共创力咨询自2014年成立以来，已帮助多家企业进行了DFX模块的实施，总结出DFX咨询模块实施的目的是：     

DFX的意义是：      

1、 降低成本

DFX通过并行设计思想，在概念设计阶段就考虑制造工艺、装配流程和测试要求，可减少设计变更和后期返工。例如，面向制造的设计通过简化零件形状、选用易加工材料等措施，直接降低加工成本；面向装配的设计减少零件数量和调整步骤，提升装配效率。

2、提升可靠性

通过可靠性设计（DFR）和测试设计（DFT），DFX能显著降低产品故障率。例如，在电子产品的设计中预判元件失效模式，采用冗余设计或优化散热结构，可减少现场故障风险。

3、缩短开发周期

在产品设计阶段融入制造、测试等环节的专家经验，能快速验证设计方案可行性，避免后期反复修改。统计显示，采用DFX方法可减少30%-50%的原型制作时间，加速产品上市进程。 ‌

4、增强客户满意度

通过可维护性（DFS）和可服务性（DFE）设计，产品更易维修和升级，降低用户使用成本。例如，模块化设计使维修人员快速定位故障模块，提升售后服务响应速度。 ‌

 

 

五、共创力咨询DFX模块建设的方法和流程

共创力顾问组建议产品研发团队引入业界大获成功的基于IPD流程的DFX模式。建立DFX模块的目标是：

 

1、DFX松土：文化转变，我们设计，我们一起达成DFX要求

  •   培训： 组织DFX相关培训和考试

2、高层重视：在集团内整体提升DFX的能力的重大意义有：

  • 通过面向产品生命周期的设计(这里的X指产品生命周期中的任一环节，例如产品制造、产品装配、产品测试，产品服务与维修等），在开发中构建可靠性、可制造性、可测试性、可服务性、可供应性、可行销性、可工程配置性，等等，真正意义上实现在产品开发中构建产品竞争力。
  • 各职能体系将能够和研发体系并行推进产品开发活动，在产品需求分析、设计阶段尽早考虑各阶段/各领域的各种要求，并提供各种解决措施，尽早发现并解决相关技术问题，做到产品从设计到生产、上市的一次成功，真正意义上实现集成产品开发的理念。
  • 通过DFX基线的建设和持续完善，不犯重复错误，逐步迭代积累，为产品开发的持续改进提供源源不断的动力。

3、DFX体系建设：

 

 

4、DFX的组织保障：

 

 

5、DFX小组运作与管理：

1）年度目标的总结与刷新;

2）专项改进小组的立项与验收

3）DFX需求基线的维护;

4）规范/checklist的维护;

5）验证标准的维护;

6）DF“X”小组的日常运作。

六、基于IPD的DFX模块咨询的交付物

共创力咨询在IPD的DFX模块交付过程中会与甲方一起共同交付DFX体系文件，并共同评审最终的部分交付件如下：

  • DFX关键活动操作指导书
  • DFX组织与职责
  • DFM/DFS/DFT等需求收集模板
  • DFX绩效考核机制
  • DFX工程师任职资格
  • 各领域DFX验收标准
  • DFX质量目标基线
  • DFX能力提升计划

七、共创力研发咨询成功案例

1、国内某通信企业（中国500强企业，上市公司）   

2、中航工业集团某公司（军工企业，上市公司）   

3、南京某工业机器人企业（工业机器人龙头，上市公司）   

4、深圳某智能控制企业（伺服器龙头企业，上市公司）   

5、北京某人工智能企业（AI龙头企业，上市公司）   

6、国家电网某研究院（电网直属企业，上市公司）   

7、珠海某电力公司（电力安全龙头企业，上市公司）   

8、某激光装备企业（中国500强企业，上市公司）     

9、某芯片企业（GPU龙头企业，上市公司）   

10、医疗器械企业（医疗装备龙头企业，上市公司）……