研发降本实战：三维降本

在如今竞争激烈的时代，企业不得不想方设法去降低产品成本。绝大多数企业在降本时，往往是投入了大量时间、精力和资源在劳动力、在采购、在供应链或在生产端，然而降本效果却一言难尽；或者说初次有效果，当这些降本手段应用到一定程度之后，想要再降本则是难上加难。 本书则从产品成本产生的根源，即研发和设计端着手，介绍了一种新的降本方法：研发降本。本书全面介绍了研发降本的道、法、术、器、例，重点介绍了其系统化和结构化的方法论：三维降本。三维降本从三个维度（高度、深度、宽度）出发，通过三种思维模型（第一性原理思维、逻辑思维、横向思维），运用十大降本方法，包括减法原则、功能搜索、材料选择、制造工艺选择、紧固工艺选择、DFM、DFA、DFC、产品对标和规范对标，可全方位、多层次、立体化和结构化地实现产品成本降低。 本书适合产品研发和设计工程师、产品成本和降本工程师，以及企业中、高层管理者阅读，也可供高等院校机械类专业学生学习。

2003 年，我从四川大学机械专业硕士毕业，作为一名入行新人，在某家企业开始了我的第一份产品结构设计工作。 2008 年，我开始写作第一本书籍《面向制造和装配的产品设计指南》。这是国内第一本关于DFMA 的书籍，这本书可以看作研发降本的萌芽。 2011 年，《面向制造和装配的产品设计指南》由机械工业出版社出版。也是在这一年，有的企业因为阅读了这本书，觉得它很实用，开始请我做研发降本相关的培训和咨询。于是，我开始涉足培训、咨询行业。 2016 年，因为《面向制造和装配的产品设计指南》上市后非常受欢迎，于是我进行了比较大的改版，增加了差不多一半的篇幅，第2 版在这一年出版。同时，也是在这一年，我开始写作第二本书籍《面向成本的产品设计：降本设计之道》。 2020 年，《面向成本的产品设计：降本设计之道》由机械工业出版社出版。在这本书中，我第一次系统化地提出了研发降本的概念。 这两本书非常受欢迎，工程师的普遍评价是干货满满、非常实用。《面向制造和装配的产品设计指南》的两个版本，在过去的十几年中，已经重印了20 次。《面向成本的产品设计：降本设计之道》，在过去的4 年中，重印了8 次。2022 年，我开始筹划《研发降本实战：三维降本》这本书籍。同时，我开始筹划相关视频课程。在本书中，我将详细介绍一种全新的研发降本方法论——三维降本。 可以说，在过去二十多年的职业生涯中，我只专注一项事业，那就是研发降本。现在，我的研发降本事业分为两项：研发降本培训、咨询和研发降本理论研究。

推荐语 序一 序二 序三 前言 第1 章　研发降本概述 1 1.1 什么是研发降本 1 1.1.1 研发降本的概念 1 1.1.2 研发降本典型案例 1 1.1.3 研发降本与DFX 的关系 4 1.1.4 降本≠降质 5 1.1.5 研发降本的主要负责方 5 1.1.6 什么时候进行研发降本 7 1.1.7 哪些企业需要研发降本 9 1.2 企业降本模式的进化 10 1.2.1 当前企业主流降本手段 10 1.2.2 当前企业主流降本手段的不足 10 1.2.3 研发降本：降本模式进化的4.0 专家阶段 11 1.3 研发降本的框架体系：研发降本屋 13 1.3.1 什么是研发降本屋 13 1.3.2 为什么要关注研发降本屋 14 1.3.3 研发降本屋的十层结构 14 1.4 本章总结 27 第2 章　研发降本的底层逻辑和底层思维 28 2.1 研发降本的底层逻辑：“九九”法则 28 2.1.1 我是如何解决工作中的第一个技术难题的 29 2.1.2 “九九”法则的理论来源：TRIZ 34 2.1.3 “九九”法则应用于问题解决 37 2.1.4 “九九”法则应用于降本 42 2.1.5 “九九”法则降本案例 46 2.2 研发降本的底层思维：拆掉思维里的墙 48 2.2.1 固化思维是推行研发降本的最大障碍 48 2.2.2 首先需要拆掉的墙：惯性的墙 49 2.2.3 其他需要拆掉的几堵墙 53 2.3 本章总结 54 第3 章　研发降本方法论：三维降本 55 3.1 当前企业降本现状、难题和根本原因 55 3.1.1 光伏接线盒产品介绍 55 3.1.2 当前企业降本现状：降本“三板斧” 57 3.1.3 降本“三板斧”的后果和根本原因 58 3.2 难题的高效解决方案：三维降本 59 3.2.1 什么是升维思考 59 3.2.2 什么是三维降本 69 3.3 第一性原理思维 76 3.3.1 什么是第一性原理思维 76 3.3.2 降本十法之一：减法原则 82 3.3.3 降本十法之二：功能搜索 83 3.4 逻辑思维 84 3.4.1 什么是逻辑思维 84 3.4.2 降本十法之三：材料选择 88 3.4.3　降本十法之四：制造工艺选择 90 3.4.4　降本十法之五：紧固工艺选择 90 3.4.5　降本十法之六：DFM 93 3.4.6　降本十法之七：DFA 94 3.4.7　降本十法之八：DFC 95 3.5　横向思维 95 3.5.1　什么是横向思维 95 3.5.2　降本十法之九：产品对标 96 3.5.3　降本十法之十：规范对标 99 3.6　降本“三板斧”和三维降本对比 100 3.7　本章总结 102 第4 章　降本三步法：降本问题，三步解决 103 4.1　降本三步法总览 103 4.2　第一步：产品拆解 105 4.2.1　什么是拆解 105 4.2.2　为什么降本问题必须拆解产品 106 4.2.3　什么是三维降本中的产品拆解 108 4.2.4　如何进行产品拆解 108 4.3　第二步：实施降本十法 112 4.4　第三步：论证和分级执行 120 4.5　本章总结 122 第5 章　研发降本的工具模型 123 5.1　产品拆解表 123 5.1.1　产品拆解表的结构 123 5.1.2　产品拆解表的使用 123 5.2　研发降本检查表 127 5.3　降本方案汇总分级表 133 5.4　本章总结 134 第6 章　降本十法之一：减法原则 135 6.1　什么是减法原则 135 6.1.1　关于米袋塑料提手的思考 135 6.1.2　减法原则的概念 137 6.2　减法原则典型案例：特斯拉一体化压铸 139 6.2.1　特斯拉一体化压铸 139 6.2.2　一体化压铸的优势 141 6.2.3　一体化压铸背后的启示 142 6.3　减法原则设计指南 143 6.3.1　减法原则一：减少零部件数量 145 6.3.2　减法原则二：减少零部件种类 159 6.3.3　减法原则三：标准化和共用化 162 6.3.4　减法原则四：模块化 164 6.3.5　减法原则五：集成化 167 6.3.6　减法原则六：消除过度设计 169 6.3.7　减法原则七：使用新技术 173 6.4　减法原则在光伏接线盒降本中的应用 175 6.5　本章总结 183 第7 章　降本十法之二：功能搜索 185 7.1　什么是功能搜索 185 7.1.1　功能搜索的概念 185 7.1.2　功能搜索在三维降本中的地位 185 7.1.3　功能搜索的特点 186 7.1.4　为什么不直接使用TRIZ 理论的功能导向搜索 187 7.2　为什么要进行功能搜索 188 7.3　功能搜索的步骤 188 7.4　功能搜索在光伏接线盒降本中的应用 193 7.5　本章总结 210 第8 章　降本十法之三：材料选择 212 8.1　什么是材料选择 212 8.1.1　材料选择的概念 212 8.1.2　材料选择在三维降本中的地位 213 8.1.3　材料选择典型案例 213 8.2　材料选择降本的逻辑 214 8.3 拆掉思维里的墙：零部件材料不是一成不变的 218 8.4 如何进行材料选择 219 8.4.1 熟悉常见材料性能 219 8.4.2 运用逻辑思维和横向思维 220 8.5 材料选择在光伏接线盒降本中的应用 221 8.6 本章总结 223 第9 章　降本十法之四：制造工艺选择 224 9.1 什么是制造工艺选择 224 9.1.1 制造工艺选择的概念 225 9.1.2 制造工艺选择在三维降本中的地位 225 9.1.3 制造工艺选择案例 225 9.2 制造工艺选择降本的逻辑 227 9.3 拆掉思维里的墙：零部件制造工艺不是一成不变的 230 9.4 如何进行制造工艺选择 232 9.4.1 熟悉常见制造工艺 233 9.4.2 运用逻辑思维和横向思维选择制造工艺 233 9.5 制造工艺选择在光伏接线盒降本中的应用 235 9.6 本章总结 242 第10 章　降本十法之五：紧固工艺选择 243 10.1 什么是紧固工艺选择 243 10.1.1 紧固工艺选择的概念 248 10.1.2 紧固工艺选择在三维降本中的地位 250 10.1.3 紧固工艺选择案例 250 10.2 紧固工艺选择降本的逻辑 251 10.3 拆掉思维里的墙：零部件紧固工艺不是一成不变的 254 10.4 如何进行紧固工艺选择 258 10.4.1 熟悉常见紧固工艺 258 10.4.2 运用逻辑思维和横向思维选择紧固工艺 259 10.4.3 紧固工艺选择案例 260 10.5 紧固工艺选择在光伏接线盒降本中的应用 266 10.5.1 防水透气膜的紧固工艺选择 267 10.5.2 二极管、线缆与接线端子的紧固工艺选择 268 10.5.3 紧固工艺选择在光伏接线盒降本中的应用总结 270 10.6 本章总结 270 第11 章　降本十法之六：面向制造的产品设计 271 11.1 什么是面向制造的产品设计 271 11.1.1 什么是DFMA 271 11.1.2 DFM 的概念 273 11.1.3 DFM 在三维降本中的地位 275 11.1.4 DFM 案例 275 11.1.5 DFM 设计指南 276 11.1.6 供应商是否可代替工程师做DFM 281 11.2 DFM 降本逻辑 283 11.3 DFM 降本步骤 286 11.4 DFM 在光伏接线盒降本中的应用 289 11.5 本章总结 293 第12 章　降本十法之七：面向装配的产品设计 294 12.1 什么是面向装配的产品设计 294 12.1.1 DFA 的概念 294 12.1.2 DFA 在三维降本中的地位 294 12.1.3 DFA 案例 295 12.1.4 DFA 设计指南 297 12.2 DFA 降本逻辑 301 12.2.1 减少设计修改，降低固定资产投资 302 12.2.2 提高良率，降低不良品成本浪费 303 12.2.3 缩短每工序工时，降低加工成本 303 12.3 DFA 降本步骤 305 12.4 DFA 在光伏接线盒降本中的应用 306 12.4.1 DFA 应用介绍 306 12.4.2 上盖DFA 检查产生的降本方案 310 12.5 本章总结 314 第13 章　降本十法之八：面向成本的产品设计 315 13.1 什么是面向成本的产品设计 315 13.1.1 DFC 的概念 315 13.1.2 DFC 在三维降本中的地位 316 13.1.3 DFC 降本案例 316 13.2 DFC 降本逻辑 317 13.2.1 降低材料成本 317 13.2.2 降低加工成本 318 13.2.3 降低固定资产投资成本 320 13.3 DFC 降本步骤 320 13.4 DFC 在光伏接线盒降本中的应用 325 13.4.1 DFC 降本应用介绍 325 13.4.2 松紧螺母的DFC 降本应用 326 13.4.3 接线端子的DFC 降本应用 329 13.5 如何创建DFMA、DFC 设计指南 334 13.5.1 哪些设计指南需要创建 334 13.5.2 设计指南创建的关键：资料收集 335 13. 设计指南创建案例：铝挤压件DFM 设计指南 338 13.6 本章总结 343 第14 章　降本十法之九：产品对标 344 14.1 什么是产品对标 344 14.1.1 产品对标的概念 346 14.1.2 产品对标在三维降本中的地位 346 14.2 产品对标的三个层次 348 14.2.1 三个层次总览 348 14.2.2 竞品对标 349 14.2.3 同业对标 353 14.3 研发降本重点推荐：跨业对标 354 14.3.1 什么是跨业对标 354 14.3.2 从技术角度看，为什么跨业对标可以降本 354 14.3.3 从认知角度看，为什么跨业对标可以降本 358 14.3.4 跨业对标的步骤 361 14.3.5 跨业对标注意事项 365 14.3.6 苹果公司也在应用跨业对标 366 14.4 产品对标在光伏接线盒降本中的应用 367 14.4.1 光伏接线盒跨业对标资料收集过程 367 14.4.2 光伏接线盒跨业对标产生降本方案 370 14.4.3 光伏接线盒跨业对标的启示 373 14.5 本章总结 374 第15 章　降本十法之十：规范对标 375 15.1 什么是规范对标 375 15.1.1 规范对标的概念 375 15.1.2 规范对标在三维降本中的地位 376 15.1.3 规范对标与产品对标的区别 377 15.1.4 规范对标注意事项 377 15.2 规范对标的步骤 378 15.2.1 确定要对标的零部件或产品 378 15.2.2 收集要对标零部件或产品的设计规范 378 15.2.3 对标规范，找到潜在降本方案 382 15.3 规范对标案例：屏蔽罩降本 383 15.4 规范对标在光伏接线盒降本中的应用 385 15.5 本章总结 388 第16 章　研发降本案例 389 16.1 光伏接线盒三维降本总结 389 16.1.1 三维降本的应用过程 389 16.1.2 光伏接线盒三维降本成果 395 16.2 三维降本案例：保护罩 399 16.2.1 项目背景 399 16.2.2 对保护罩应用三维降本的过程 401 16.3 三维降本案例：车载充电机 412 16.3.1 项目背景 412 16.3.2 使用跨业对标解决问题 414 16.4 三维降本案例：抗原提取管 419 16.4.1 抗原提取管介绍 419 16.4.2 抗原提取管三维降本分析 421 16.4.3 使用三维降本继续为降本单耳提取管 424 第17 章　降本改善月 428 17.1 为什么研发降本落地难 428 17.2 什么是降本改善月 430 17.2.1 降本改善月的概念 430 17.2.2 降本改善月的开展模式：“123”模式 430 17.2.3 降本改善月的特征 431 17.2.4 降本改善月为什么可以解决研发降本落地难的问题 433 17.3 降本改善月的工作流程 434 17.3.1 调研（第1 天） 436 17.3.2 培训筹划（第2 天~ 第7 天） 438 17.3.3 培训（第8 天~ 第9 天） 440 17.3.4 工作坊筹划（第10 天~ 第28 天） 440 17.3.5 工作坊实施（第29 天~ 第31 天） 444 17.4 本章总结 447 参考文献 448 后记 449