与互联网产品不同的是，硬件产品有很多方法是不通用的。比如DFM和CMF方法，常常会让新人感到困惑，不了解其中的定义、差别和场景，这篇文章，作者分享了自己多年的经验，希望可以帮到大家。

在当今竞争激烈的市场环境中，产品的成功不仅依赖于创新的想法和精巧的设计，还需要高度的可制造性和出色的外观感受。无论是智能手机、家用电器，还是工业设备，能否在市场中脱颖而出，不仅取决于产品的功能和性能，还要看它是否易于制造（控制成本，提升质量），以及它在外观和触感上能否吸引消费者的注意。

DFM（面向制造的设计）和CMF（颜色、材料和表面处理）是实现这一目标的关键工具。通过DFM，我们可以在产品设计的早期阶段就考虑到制造过程的各个方面，确保产品能够高效、低成本地生产出来，避免在后续的制造过程中遇到不必要的麻烦。CMF则帮助我们在产品的视觉和触感上做出最优选择，提升用户体验和品牌认知度。

相信从事智能硬件行业的产品同学，在工作中或多或少都对DFM和CMF有所耳闻。但是，这两个名称相近的名词，却常常令一众硬件产品小白和工业设计小白困惑不解，不清楚两者的定义和区别，适用范围与场景。甚至于搞不清为什么要在产品设计过程中用到DFM和CMF的方法技巧，两者如何有机结合等等。

刚好最近完成了一个项目的结题，闲来无事，将工作多年来对于DFM和CMF的心得体会，撰写成文，希望对于刚入行的同学有所帮助。

一、DFM和CMF是什么

DFM, Design for Manufacturing，即面向制造的设计。简单来说就是在设计产品时就考虑到如何能更容易、更便宜地制造出来。我们不仅仅要设计一个好看的产品，还要确保它能高效地生产出来。

DFM几乎适用于所有需要制造的产品，特别是大规模生产的消费电子产品。通过DFM，我们可以大大降低生产成本，同时提升产品的一致性和质量。

一般来说，DFM贴近产品的制造过程，更“落地”。比如说在零部件设计环节，遵循简化零部件的结构，减少加工步骤和时间；在装配设计环节，优化装配的顺序和方式，降低装配的难度、成本。另外，在材料选择上，可以选择易加工材料，减少制造中的麻烦；在工艺路线的选择时，找到最适合的加工工艺，提升生产效率与质量。

而CMF, Color, Material, Finish，即颜色、材料和表面处理，是产品设计中关于外观和触感的三个重要方面。CMF设计的目标是通过选择合适的颜色、材料和表面处理方式，让产品在视觉和触觉上都很出色。

CMF适用于所有需要考虑外观和触感的产品设计领域，特别是消费电子产品。一个好的CMF设计可以大大提升产品的市场吸引力和用户满意度。

CMF关注产品“调性”，更注重观感与体验。例如，在产品工业设计之初，就聚焦品牌定位，选择与品牌形象一致的颜色和材质；又致力于市场差异化，通过独特的CMF设计让产品在市场中一枝独秀。此外，CMF非常关注用户体验，会通过材料和表面处理提升产品的触感和使用体验。

可以看出，CMF与DFM都非常适用于消费电子产品，贯穿于设计环节的方方面面。也因如此，在硬件产品经理、工业设计师、结构设计师等的工作生涯中，两者相互交融，几乎你中有我，我中有你。

二、DFM和CMF的区别与联系

DFM这一概念起源于20世纪中期。在二战过后全球制造业迎来了一个快速发展的时期，企业开始系统性地研究和实践DFM，在设计阶段考虑制造问题以提高生产效率。20世纪80年代，随着计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）技术的发展，DFM逐渐形成系统化的方法和工具。

CMF的源起和DFM完全不同。工业设计作为独立学科，最早始于20世纪初。随着大规模生产的普及，产品不仅要功能强大，还要在外观上吸引消费者。CMF作为工业设计的一部分，逐渐受到重视。20世纪中期，包豪斯（Bauhaus）等设计运动兴起，强调功能与美学的结合，CMF发展进入快车道。直至今日，现代CMF也在随着消费者需求的变化和设计理论的进步而不断发展。

通过梳理两者的脉络，不难看出两者都是因时而起，随着全球制造业的发展而不断演变。DFM关注提升生产效率和降低成本，CFM则更聚焦提升产品美感和用户体验。从制造商的角度，两者一体两面，都是为了帮助其产品提升市场竞争力。

需要注意的是，DFM通常在设计的早期阶段就要考虑，而CMF贯穿设计的整个过程，特别是在产品外观设计和最终定型阶段。

三、实际工作中如何运用

说了这么多理论知识，很多同学可能还是懵懵懂懂。不要慌，下面我将结合自身的工作实践，从产品经理、工业设计师、结构工程师的角度，分别阐述日常工作中如何灵活运用CMF和DFM的方法与工具。

1. 产品经理

作为硬件产品的负责人和战略规划者，产品经理需要在整个产品生命周期内考虑市场需求、技术可行性和制造成本。

我会在三个环节重点参与设计，即调研、规划和拉通。

所谓调研，即市场分析和用户调研。我会通过市场调研和用户反馈，了解目标用户的审美偏好和趋势。例如，对于我所做过的一款移动终端产品，通过行业内的市场研究及用户访谈，包括参加各种展会和行业交流活动，了解到终端用户对于高强度工程塑料材质、轻薄尺寸、大尺寸屏幕、防滑触感等方面的偏好。这些信息传达给工业设计团队后，可指导后续CMF设计。

所谓规划，即制定产品规划和目标。产品的技术路线制定，需要考虑到制造的可行性和成本效益。还是以这款移动终端产品为例，曾经有两个功能设计，经过详细的DFM研判后才确定。

一是此移动终端的功耗较高且工作在室外（受长时间日光照射），因此需要增强其散热能力。经过热设计分析，有好几种方案可以达成效果：壳体外侧加装散热肋板、壳体内嵌金属散热块、在PCAB上加装液冷散热模组。

• 壳体外侧加装肋板，成本低，容易生产。但是需要产线工人额外多打6颗螺钉，且多了一个物料，增加了物料管控成本。肋板本身突出壳体，也不美观；
• 内嵌金属散热块，一体成型，不影响造型。在壳体注塑生产时，需要多一个放置金属块的动作，且对注塑机成型调试有比较高的要求；
• 加装液冷散热模组，散热效率高，不影响造型。但是产线增加了额外组装的步骤，且对结构件的尺寸精度要求很高。液冷模组成本偏高；

综合下来，选用内嵌金属散热块，对外观影响最低，物料成本和制造成本最低，生产一致性较高。其制造可行性和成本效益均明显优于两外两个方案。

二是移动终端在户外露天使用，有防水防尘的功能要求。产品的防水设计会受多重因素影响，这里只说材料。移动终端要做到长期可靠的防水，其材料需要耐候性好，受日光照射不变形，强度高韧性好，且具备良好的加工性和尺寸稳定性。有三种物料可以选择：尼龙（PA），纯PC，ABS+PC

• 尼龙：适合高强度、高耐磨和耐高温的应用，耐化学腐蚀。但其具有吸湿性，耐紫外线性差，加工温度高。尼龙的成本中等，相对于普通塑料较高；
• 纯PC：适合需要高透明度、高强度和良好阻燃性的应用。但其易划伤，耐化学性差。纯PC料的成本相对较高，尤其是在大规模应用中；
• ABS+PC：适合需要综合性能、良好外观和较高强度的应用。但其耐化学性一般。其比纯PC成本低

最终，我们选择了3：7比例的ABS+PC，其综合性能良好，成本中等。耐化学性一般的缺点，在此移动终端的使用场景下可以接受。

所谓拉通，即项目管理和团队协作。我会协调工业设计、结构设计和制造团队（NPI及DQE）之间的沟通与合作。在项目早期，向团队成员宣贯DFM和CMF理念，引导大家遵循相应的设计原则；在设计评审时，确保产品的外观和材料选择符合市场趋势和品牌定位，并激发结构工程师对于工业设计可行性的质疑与配合；而在工程样机环节，又同NPI、DQE一起，确认样机生产与试装各环节的问题，同团队成员一起寻求解决方案。

2. 工业设计师

工业设计师负责产品的外观设计和用户体验，他们通过创新的设计语言和材料选择，塑造产品的视觉和触感特性。

以我经常接触的工业设计师为例，他们日常工作中，有一部分占比是用来了解市场趋势和消费者偏好，来为产品设计带来灵感。智能硬件是一个很泛的名词，涉及到的行业包罗万象。不同行业，对于同类产品的要求也有很大的区别，比如同样是移动终端，采矿业和医疗行业的要求就有天壤之别。因此，工业设计师需要深入了解本行业的市场趋势和竞品情况，并经常同产品经理一起，对用户进行访谈。

工业设计师在设计过程中，首要考虑的是产品外形、触感、交互方式。我所负责的另一个网关类产品，会放置在用户经常看到的地方，且可能会随时转移。我的工业设计师，就设计出一个波浪形的边缘，非常适合抓握；此外，还根据产品最常安放的体态，将产品标签（包含关键信息）简化后放置在顺应用户视野方向的位置。

不过，也不要以为工业设计师就是漂浮在天空中，不接地气的，他们同样会考虑到制造技术和材料的限制，与结构工程师和制造团队紧密合作，确保设计的美学与制造的实际可行性完美结合。例如，此网关类产品的外壳需要开模制造，工业设计师对外壳不同面设计了不同的拔模角度，并将分型面调整到壳体背面。

3. 结构工程师

结构工程师负责确保产品在设计阶段就考虑到制造的可行性和效率。他们通过工程分析和实验，评估和优化产品的结构设计和材料选择。

我身边有很多从业多年的专业结构工程师，他们在设计时会从多个维度评判设计的可制造性。有句话是这么说的，工业设计师只管搭造型，但结构工程师考虑的就多了。例如，上文所讲到的满足防水性能的材料选型，就需要结构工程师综合考量材料强度、耐用性和制造成本。

很多同学不知道的是，工业设计师和结构工程师所绘制三维图有很大区别。工业设计师往往重点关注造型，即定性的设计，不做精细的量化。但是零部件是否易于生产和加工，当前的尺寸结构是否会在加工过程中产生过大的应力和形变，零部件生产出来后是否易于组装…这些细节，结构工程师通通需要考量。

结构工程师也会给工业设计师的美学设计提供切合实际的建议，例如某个造型的加工方式和成本，某种工艺的生产周期和成本等等。比方说，客户想要OEM我们现有的产品，需要更改外壳的颜色以符合客户品牌的调性。工业设计师给出设计概念后，结构工程师就给出了多个方案：喷油、喷漆、注塑颗粒内加色母、包裹真皮。最后综合成本、质量稳定性、生产周期来看，定下了喷油方案。

CMF和DFM不仅是产品开发过程中的关键技术和工具，更是实现市场成功和用户满意度的重要因素。产品经理、结构工程师和工业设计师在日常工作中，通过共同努力和相互配合，才能最终实现产品成功。

在我看来，DFM和CMF都是“道”与“术”的结合。所谓“道”，可以理解为一种理念、指引，是设计环节的总的方法论；而所谓“术”，是指两者在其发展历程中，各自积累了行之有效的经验措施。要想熟练挥舞DFM和CMF大棒，设计一款好的产品，除了要积累坚实的理论和行业知识基础，也要不落窠臼的灵光一闪。

希望诸位在以后的工作生涯，能借助DFM和CMF，做出更明智的决策，打造出既易于制造又具有市场吸引力的产品，在纷繁复杂的自由市场占据一席之地。