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导读
特斯拉引领汽车制造革新，采用一体化压铸技术重塑生产流程。这项创新不仅优化了汽车重量和续航，还大幅降低了制造成本，是DFX（面向产品非功能性属性的设计）理念的杰出实践。本文将深入剖析这一技术的价值，并探讨企业如何应用DFX理念实现竞争力提升。
案例：70个零件变1个，特斯拉的超级压铸机
特斯拉超级压铸机，一台重达410吨的巨型机器，只需要“轰隆”一声，就将原来由70多个零件冲压、焊接而成的Model Y后车架，在不到两分钟内被一体压铸成型，70多个零件减少为1个零件。
2019 年 7 月，特斯拉发布了一项新专利“汽车车架的多向车身一体成型铸造机和相关铸造方法”，提出了一种车架一体铸造技术和相关的铸造机器设计。
该技术通过多向压铸机，包括一个具有车辆覆盖件的模具，以及几个可以相对于覆盖件模具平移的凸压模具实现。
此类凸压模具会分别移动至铸造机中央的铸造区，负责不同部件的铸造，在一台机器上完成绝大部分车架的铸造工作。
这就是“一体化压铸”：将原本设计中需要组装的多个独立的零件进行重新设计，并使用超大型压铸机一次压铸成型的创新工艺过程。
这个技术有什么价值？
根据研究表明，车辆每减重10公斤，续航能力可以提升2.5千米以上。能够优化汽车整体重量的“一体化压铸技术”，不仅可以大幅提升车辆续航水平，还能帮助特斯拉降低制造成本，缩短生产时间，提高生产效率。除此以外，单一铸造材料还易于后期的环保回收处理。
根据特斯拉公布的信息，2020年9月特斯拉“一体化压铸技术”落地应用于Model Y的“车身后底板总成”生产后，后车体总成实现了40%的降本，整车实现了10%的减重，续航里程增加了14%。
2023年3月1日，马斯克在特斯拉在投资者日上宣布，要进一步加速一体化造车，来节约造车成本，下一代新车制造成本会降低50%，让所有人都能买得起最新的特斯拉汽车。
在如此内卷的新能源车行业里，马斯克一直追求极致的成本优势。如果我们以2022年车企的净利润率做个对比，特斯拉是15.5%，丰田是6.7%，而比亚迪只有4.2%。而四年前的2018，特斯拉的净利润率还处于-4.9%。为此，马斯克做了很多行业创新，其中就包括案例中的“一体化造车”。
为了降低特斯拉汽车在制造过程、用户使用过程、售后维修过程中的整个汽车生命周期中的成本，特斯拉选择了“一体化铸造技术”，并在产品的研发过程中对零部件进行了重新的设计。
特斯拉所倡导的“一体化造车”，也是DFX的典型案例。
DFX是Design for X的缩写，表示面向产品非功能性属性的设计。
其中X代表产品生命周期或其中某一个环节，也可以代表产品竞争力或决定产品竞争力的因素。其中Design不仅仅指产品的设计，也指产品开发过程和系统的设计。
DFX的分类取决于X的所代表的含义，如图所示。
分类一：X代表产品生命周期或其中某一个环节，例如制造、装配、使用、测试、维修等，我们通常将其统称为“面向产品生命周期某环节的设计DFL”（Design for Life Cycle）。
分类二：X代表决定产品竞争力的关键因素，例如成本、质量、环境、服务、回收等，我们通常将其统称为“面向产品竞争力的设计DFC”（Design for Competitiveness）。
为了应对全球制造，尤其是日本制造所带来的竞争。80年代，美国提出了“并行工程”的概念，DFX就是并行工程的一个重要实现工具。
所谓并行工程(Concurrent Engineering) 是对产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）进行并行、集成化处理的系统方法和综合技术。
它要求产品开发人员从设计开始就考虑产品寿命周期的全过程。不仅要考虑产品的各项性能要求，如成本、质量和用户要求，还应考虑与产品有关的各个制造工艺过程的成本、质量和用户诉求。
它通过提高设计质量来缩短设计周期，通过优化生产过程来提高生产效率，通过降低产品整个寿命周期的消耗，如产品生产过程中原材料消耗、工时消耗等，以降低生产成本。
由此可见，DFX能为企业带来诸多价值。例如缩短开发周期，提高产品质量，降低产品成本，提高生产效率等。
那么，企业应当如何实施DFX呢？如图所示。
以思科公司的DFX为例。思科公司成立了一个团队开发的“大工程方法论”流程（简称GEM，Great Engineering Methodology）。该流程定义了思科开发产品所必须经历的各个步骤，所有的产品开发项目都必须利用该流程模板，它包括必须达成的关键里程碑、团队功能和文档。
在GEM流程中，DFX的评审意见反馈贯穿在整个开发活动中，它们需要在产品从开发到生命周期结束的整个过程中得以实施。
类似的，华为公司的IPD也是DFX的应用典范。
为了提升产品质量，降低产品成本，1998年华为公司决定首先从研发入手，引进IBM的IPD（Integrated Product Development）来重构其研发流程。
这套流程融合了并行工程、跨团队协作、门径管理、PACE（产品及生命周期优化法Product And Cycle-time Excellence）等方法，面向市场需求和产品生命周的开发流程体系。
IPD流程分为6个阶段及5个主要决策评审点（DCP），这些阶段和决策评审点由跨部门团队进行计划和管理。
6个阶段包括概念、计划、开发、验证、发布及生命周期，每个阶段有其阶段性的目标、关注点及需交付的成果。
5个主要决策评审点（DCP）包括概念决策评审CDCP、计划决策评审PDCP、早期发货决策评审EDCP、可获得性评审ADCP和生命周期结束评审EOXDCP，这些评审确保了DFX的需求在每个阶段得以充分讨论和落实。
[1] 王四海，《从战略制定到产品上市-集成产品开发（IPD）应用实践》，企业管理出版社，2023年2月
值得重点指出的是，一个好的DFX流程源于需求的管理。产品研发部门应当充分收集并识别关键的DFX需求，将其整理成DFX的需求清单，用于指导后续的研发设计。
这个过程中，研发部门需要与需求部门进行大量的沟通调研，其中很重要的一个参与者就是供应链管理部门。无论是面向采购的设计、面向制造的设计，还是面向物流，面向成本、质量、环境等的设计，供应链部门都是其中不可或缺，甚至是当仁不让的需求发起者。
如图所示，这些需求需要被记录下来并且根据优先级进行排序，在产品的研发的各个阶段及评审过程中确实落地。
不论是DFX还是时下流行的IPD，都十分强调面向供应链的设计，强调供应链的深度参与。但遗憾的是，在内部职能墙坚固的企业，哪怕有再好的工具方法，也很难打破跨部门的协作。
研发部门关起门来做研发，供应链部门也没有动力去主动影响研发。首席产品官、首席供应链官、甚至是首席执行官，大家各管一摊，各自相安无事，最终结果也是可想而知的。
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