1. 背景
在“九大防错设计指南”这篇文章中，我们谈到了设计防错比制程防错更能从根本上解决可能存在的产品组装质量问题。换句话说，生产线上出现的很多质量问题，其根本原因不在于制程管控不到位，而在于产品设计不当。如果产品设计不当，无论制程如何弥补，终将会出现质量问题，这一点在防错方面更为明显。
在我给企业培训的过程中，针对这一观点，有不少产品设计工程师反驳说：钟工，我非常不同意你的看法。有些时候明明是操作员不认真，把产品装反了，而且证据很清楚：上一班的操作员就没有装错、而这一班的操作人员就装反了，为什么把锅让我们设计工程师来背？
本篇文章将就这个问题做深入的探讨，来说明为什么这个锅必须要让产品设计工程师来背。
2. 质量问题发生了
下图是一个按钮与面板的组装图。其中按钮通过两个热熔柱热熔组装在面板上，两个热熔柱与左右侧壁的距离对称，均为6mm。
（面板与按钮的组装图）
这种设计在组装生产时会有问题吗？
在三维图中，按钮准确的组装在面板上，热熔柱与侧壁距离相等，具有对称美。产品设计工程师觉得没有有任何问题。
（令人窒息的对称美）
通过3D打印做样机来时，来验证零部件的可装配性，同样没有任何问题。
开模产品第一次组装时，来验证零部件的可装配性，同样没有任何问题。
小批量试生产时，来验证零部件的可装配性，同样没有任何问题，产品顺利进入量产，一切都很完美，直到。。。。。。。
但是，进入大批量生产后的某一天，在产品最终检验时，发现有几个按钮装反了，如下图。更麻烦的是热熔柱不能rework，只能直接敲掉，按钮就报废了，不但浪费时间，也浪费成本。
（按钮装反了）
显然，出现这种质量问题对大批量生产来说是完全不可接受的，产线决定停线检查，需要找出问题的根本原因并加以改善。
产品设计工程师说：责任不在我，理由如下，
- 三维图和二维图纸里面清晰的标明这个按钮的安装位置和方向，而且我在产品检讨时我明确告诉IE工程师正确的安装方向，还特意强调了这一点。
- 之前做样机时，小批量生产时一直没有出现这个问题，现在出现质量问题了是组装的事情。
IE工程师说：责任也不在我，
- 在作业指导书里，我清醒的指明按钮的安装方向，按钮有凸点的部位应该向右。
产线领班说：责任也不在我，
- 这个操作工人上线之前我对他进行了培训，明确告诉他应该怎么装，他也试装过，没有问题。
操作工人说：责任在我，
- 确实装错了，今天有些事情分心了，不够专注。
- 但是，这个零件正着放可以放，旋转180度也可以放，流水线的速度就这么快，我必须要赶快放，否则就会卡在我这工站。
破案了，大家一致认定，责任在于操作工人，当务之急是对工人进行再培训，并尽快制定相应的惩罚制度，确保不会再次发生。
3. 墨菲定律
上面的推理对吗？别急，我们先来看墨菲定律。墨菲定律是由爱德华·墨菲（Edward A. Murphy）提出的。
墨菲定律的原句是这样的：如果有两种或两种以上的方式去做某件事情，而其中一种选择方式将导致灾难，则必定有人会做出这种选择。
墨菲定律的提出来自于一次实验。
爱德华·墨菲是美国爱德华兹空军基地的上尉工程师。1949年，他和他的上司斯塔普少校参加美国空军进行的MX981火箭减速超重实验。这个实验的目的是为了测定人类对加速度的承受极限。
其中有一个实验项目是将16个火箭加速度计悬空装置在志愿者上方，当时有两种方法可以将加速度计固定在支架上，而不可思议的是，竟然有人有条不紊地将16个加速度计全部装在了错误的位置上。
于是墨菲作出了这一著名的论断，如果做某项工作有多种方法，而其中有一种方法将导致事故，那么一定有人会按这种方法去做。
用一句话来总结墨菲定律，就是：
"Anything that can go wrong will go wrong"。
也就是：
“任何可能出错的事都会出错”。
4. 责任在于产品设计工程师
通过墨菲定律我们可以得出这样的结论：按钮具有两个组装位置，无论操作工人如何认真，如何警觉，终究有一天他会把按钮装错。
操作工人也是人，他会分心，他会感到疲惫，产线输送带一刻不停的在往前走，他必须保持100%的专注，连续8个小时，一天连续组装成千上万个按钮，没有人可以做到不会装错。
我们来分析产品设计工程师的辩词：
- 三维图和二维图纸里面清晰的标明这个按钮的安装位置和方向，而且我在产品检讨时我明确告诉IE工程师正确的安装方向，还特意强调了这一点。
- 你考虑个操作工人的感受吗？考虑过人机工程学吗？考虑过墨菲定律吗？为什么不一开始就从设计上进行避免装反？
- 之前做样机时，小批量试生产时一直没有出现这个问题，现在出现质量问题了是组装的事情。
- 做样机时，是你自己组装，就组装一两台，当然没有问题；
- 小批量生产时，你在现场，IE在现场，领班在现场，大家都很谨慎，发现操作工人装反了就马上纠正，生产线速度也不快，当然不会有问题。
产品设计没有防错，这才是出现装错质量问题的根本原因。从设计上进行防错，才是从根本上解决问题的方法。
把右侧热熔柱距侧壁的距离由6mm改为4mm。那么无论操作工人多么粗心，多么漫不经心，都不会出现质量问题。而且原来制程防错的一些措施，例如培训、检验等可全部去掉。
（通过设计防错）
4. 作者感悟
这是一个真实的案例。
里面的产品设计工程师就是我。
这是我的毕业后开发的第一个产品。
当产品组装出现问题停线以后，我的第一个想法是为自己辩护，不让自己背锅。即使当最终决定通过设计来避免装错时，我心里是拒绝的，认为生产线没有做到他们的本职工作，反而来让设计背锅。
这是我在了解DFMA之前的故事。
在我深入了解DFMA之后，我的设计观完全改变了。
DFMA：Design for Manufacturing and Assembly, 简称DFMA，中文为面向制造和装配的产品设计。
我会在后续的文章中逐步介绍DFMA相关知识。
作者感悟：
- 产品设计工程师仅仅需要花费不到十分钟的时间，修改三维和二维图档，进行设计防错。而制程防错需要花费几倍几十倍的时间和精力，还无法从根本上避免可能出现的质量问题。为什么不从产品设计入手呢？何乐而不为？
- 产品设计工程师必须具有防错设计意识，产品设计时就必须根据“九大防错设计指南”来验证零部件的可装配性，是否遵循指南的要求。
- 80%的产品质量问题归根结底是产品设计造成的，与产品生产制造和组装无关，仅仅20%的质量问题是由后者造成的。
- 当然，防错设计仅仅是DFMA的一部分。工程师不仅仅需要考虑防错设计，还需要考虑DFMA。
- 产品设计是一门严谨的科学，零部件中的任意一个特征，任意一个尺寸（是6mm还是4mm？），在三维图中似乎不是很重要，6mm可以，4mm也行。但是，这却对产品的生产不论是质量上、效率上、还是成本上都有决定性的影响。从某种意义来说，产品设计工程师并没有意识到自己手中的power有多大。 产品设计工程师在进行设计时，必须做到严谨，任意一个特征和尺寸必须经过理论的论证和实践验证。
- （好严谨的编辑）
- 我在培训时往往受到IE工程师、质量工程师的热烈欢迎，很容易获得他们的共鸣，“天下苦设计久矣”，以往想让设计工程师修改设计难上加难，设计工程师一句话“这是客户要求的、我改不了”就打发了。而不少设计工程师往往冷漠对待，因为这让他们身上的责任更重，以后想甩锅也没那么容易了。
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