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面向裝配的設計指南（上）
第一部分：概述
1. 裝配的概念
裝配是指把多個零件組裝成產品，使得產品能夠實現相應的功能并體現產品的質量。裝配包含三層含義：把零件組裝在一起；實現相應的功能；實現產品的質量。
對于任何一種產品來說，在經過零件的加工制造并成為產品之前，都需要經過裝配的過程。裝配是產品制造過程中重要組成部分，裝配過程對于產品質量、產品成本、產品開發周期等都具有很大的影響。
2. 最好和最差的裝配工序
產品裝配過程中最基本的元素是裝配工序，一個產品的裝配往往由一個或多個裝配工序組成。裝配工序有好壞與優劣之分，不同的裝配工序對產品的影響千差萬別。從裝配質量、裝配效率和裝配成本等方面來看，最好的和最差的裝配工序的特征見表1-1。
3. 面向裝配的設計的概念
面向裝配的設計（Design For Assembly，DFA）是指在產品設計階段使得產品具有良好的可裝配性，確保裝配工序簡單、裝配效率高、裝配質量高、裝配不良率低和裝配成本低。面向裝配的設計通過一系列有利于裝配的設計指南，并同裝配工程師合作，簡化產品結構，使其便于裝配，為提高產品質量、縮短產品開發周期和減低產品成本奠定基礎。
面向裝配的設計的研究對象是產品的每個裝配工序，通過產品設計的優化，使得產品的每個裝配工序具有表1-1列出的最好的裝配工序的特征，每個裝配工序都是最好的裝配工序。
4. 面向裝配的設計的目的
Ø簡化產品裝配工序
Ø縮短產品裝配時間
Ø減少產品裝配錯誤
Ø減少產品設計修改
Ø降低產品裝配成本
Ø提高產品裝配質量
Ø提高產品裝配效率
Ø降低產品裝配不良率
Ø提高現有設備使用率
5. 面向裝配的設計的歷史
20世紀六七十年代，人們根據實際設計經驗和裝配操作實踐，提出了一系列有利于裝配的設計建議，以幫助設計人員設計出容易裝配的產品，這些設計建議并輔以真實的案例告訴人們如何從產品設計著手來改善產品的裝配。
1977年，Geoff Boothroyd教授第一次提出了“面向裝配的設計（Design For Assembly，DFA）”這一概念，并被廣泛接受。1982年，Boothroyd教授在《自動化裝配》一書中，提出了一套評估零件可裝配性的體系，并以此為基礎，開發出面向裝配的設計軟件。
面向裝配的設計指南
第二部分：設計指南
第一節 減少零件數量
Keep It Simple，Stupid（簡單就是美）——KISS原則
KISS原則是指產品的設計越簡單越好，簡單就是美，任何沒有必要的復雜都是需要避免的。KISS原則從英文的直譯是把事情弄得越簡單、越傻瓜化越好。KISS原則是DFMA中最重要的一條設計原則和設計思想，幾乎貫穿于DFMA的每一條設計指南中。
減少零件數量、簡化產品設計是KISS原則在DFA的主要體現。一般來說，在產品中零件數量越多，產品制造和裝配越復雜、越困難，產品制造費用和裝配費用越高，產品開發周期就越長，同時產品發生制造和裝配質量問題的可能性越高。在確保實現功能和質量的前提下，簡化的設計、更少的零件數量能夠降低產品成本，縮短產品開發周期，提高產品開發質量。
減少零件數量、簡化產品設計對產品質量、成本和開發周期具有非常大的幫助：
Ø更少的零件需要進行設計
Ø更少的零件需要進行制造
Ø更少的零件需要進行測試
Ø更少的零件需要進行購買
Ø更少的零件需要進行存儲
Ø更少的零件需要進行運輸
Ø更少的產品質量問題出現可能性
Ø更少的供應商
Ø更少的裝配工具或夾具
Ø更少的裝配時間
一個零件在其開發周期中的任務包括概念設計、概念討論、詳細設計、CAE分析、DFMA檢查等直到最后的零件承認一系列過程，如圖2-1所示，無一不是繁重的任務。而其中任意一個環境的疏忽和錯誤都可能對產品的質量、成本和開發周期帶來致命的危害。因此，減少零件數量、簡化產品設計對于工程師來說是看得見的實惠，能夠讓工程師把更多的時間和精力放在提高產品設計質量上來。
1. 考察每個零件，考慮去除每個零件的可能性
“最好的產品是沒有零件的產品”，這是產品設計的最高境界。消費者關心的是產品功能和質量，而根本不關心產品的內部結構以及是如何實現這些功能的。因此，在產品中沒有一個零件是必須存在的，每一個零件都必須有充分的存在理由，否則這個零件是可以去除的。
在產品設計中，考察每一個零件，在確保產品功能和質量的前提下，考慮是否可以和相鄰的零件合并、是否可以共用產品中已經存在的零件或者以往產品中已經開發完成的零件、是否可以用更簡單的制造工藝來實現等，從而達到去除零件、減少產品零件數量、簡化產品結構的目的。
圖2-2所示是一個減少零件數量的實例。在原始設計中，產品由零件A和零件B通過焊接裝配而成，行使一個卡扣的功能，其中零件A是鈑金件，零件B是機械加工件。在改進的設計中，去除了零件B，而原始的設計中包含兩個零件，而且兩個零件還需要通過焊接裝配而成。孰優孰劣，一目了然。
2. 把相鄰的零件合并成一個零件
減少產品零件數量的一個重要途徑是通過設計的優化，把任意相鄰的零件合并成一個零件，判斷相鄰零件能否合并的準則如下：
1）相鄰零件是否有相對運動？
2）相鄰零件是否必須由不同材料組成？
3）相鄰零件的合并是否阻止了其他零件的固定、拆卸和維修等？
4）相鄰零件的合并是否造成零件制造復雜、產品整體成本增加？
如果上面四個問題的答案都是否定的，那么相鄰零件就有可能合并成一個零件。圖2-2所示就是把相鄰的零件A、B合并成一個零件A的實例。
3. 把相似的零件合并成一個零件
在產品設計中，相似零件也是減少零件數量的重點關注對象。由于產品功能的需要，在產品中經常存在著兩個或多個形狀非常相似、區別非常小的零件。產品設計工程師需要盡量把這些相似的零件合并成一個零件，使得同一個零件能夠應用在多個位置。
如圖2-3所示，零件A和零件B非常相似，唯一的區別是零件左端折邊的位置不同。零件A的折邊在左中側，零件B的折邊在左下側。通過設計的優化，可以把零件A和零件B合并成零件C，零件C把零件A的折邊和零件B的折邊合并成一個大的折邊，使得零件C既能夠應用在零件A的位置，同時又能夠應用在零件B的位置。
合并相似的零件可以帶來另外的一個好處，就是防錯。在裝配過程中相似的零件很容易被裝配到錯誤的位置。如果無法把相似的零件合并成一個零件，則需要把它們設計得非常不同，夸大零件的區別。防錯是DFA的另外一個要求。
4. 把對稱的零件合并成一個零件
同相似的零件一樣，對稱的零件也是減少零件數量的重點關注對象。由于產品功能的要求，對稱零件在產品設計中出現的幾率也非常大。
如圖2-4所示，零件A和零件B是對稱的，二者的區別是零件A的折邊在零件中心線的右側，而零件B的折邊在零件中心線的左側。通過設計的優化，把零件A和零件B合并成零件C，零件C在零件的左側和右側均包含折邊，這樣零件C既能夠應用在零件A的位置，同時又能夠應用在零件B的位置。
合并對稱零件的另外一個好處就是防錯，因為對稱的零件往往也比較相似，容易被裝配到錯誤的位置。如果無法把兩個對稱的零件合并成一個零件，那么需要把它們設計得非常不對稱，夸大零件的不對稱性，這是防錯的要求。
5. 避免過于穩健的設計
為了滿足各種要求，產品設計應當是穩健的設計，但是穩健有一定的限度。過于穩健的設計會增加零件數量和產品的復雜度，造成產品成本的增加。例如，按照客戶的要求，產品需要承受500N的沖擊力。為了保證符合要求，產品設計時通過增加零件厚度并添加新的零件來提高產品的力學性能，最后該產品實際測量下來能夠承受1000N的沖擊力。很顯然，這種過于穩健的設計造成了巨大的浪費。
工程師可以通過相關的理論分析和模擬，以及樣品制作和測試來避免過于穩健的產品設計。
6. 合理選用零件制造工藝，設計多功能的零件
在產品功能和成本滿足的條件下，選用合理的零件制造工藝，設計多功能的零件有助于減少產品的零件數量和降低產品復雜度。
如圖2-2所示，一個鈑金件代替了一個鈑金件和機械加工件的焊接組件。
如圖2-5所示，一個鈑金件代替了一個鈑金件和三個機械加工件的焊接組件。
如圖2-6所示，一些電子產品的塑料外殼由于需要防電磁輻射功能，常常需要在外殼上再固定一個導電布或不銹鋼彈片。此時可以將這兩個零件合并成一個壓鑄件。
如圖2-7所示，在很多產品中常常離不開線纜，而線纜需要通過束線帶或線夾固定在產品中。此時可在塑膠零部件上增加特征來代替束線帶或線夾。
如圖2-8所示，在原始的接線盒設計中，鉸鏈和卡扣是通過沖壓和機械加工等方法進行制造的。通過將鉸鏈和卡扣合并在接線盒的盒體和上蓋中，通過注射加工進行制造，接線盒的零件數量從原來的15個減少為5個，大幅度地簡化了產品設計。
如圖2-9所示，最初的指甲刀由十幾個結構件和一些緊固件組成，結構件通過機械加工的方法制造，產品結構很復雜；現有的指甲刀僅僅由三個零部件組成，上壓柄、下壓柄和銷釘。上壓柄通過壓鑄成型的工藝制造，下壓柄由上下兩壓板組成，這兩個壓板由鑄造和銑削加工制造。通過合理的制造工藝選用、合并相鄰零件的方法，指甲刀的零件從十幾個減少到四個，產品結構大幅度簡化。
產品設計工程師應當掌握多種零件制造工藝，在產品設計時才會游刃有余，才能合理地選擇零件的制造工藝，設計多功能的零件，從而簡化產品設計。
7. 去除標簽
產品的零部件上常常由于標識的需求，需要增加額外的標簽，通過粘接、卡扣或緊固件固定等方式固定在零部件上。標簽本身需要額外的成本，而把標簽固定在零部件上也需要裝配成本。在有些情況下，可以將標簽的內容通過注射加工、壓鑄加工、沖壓加工等方式顯示在零部件上，繼而可以去除標簽，如圖2-10所示。
8. 使用全新技術
在有些時候，通過普通的簡化產品設計方法很難對產品進行簡化，此時可通過全新技術或創新技術來顛覆現有設計。例如，圖2-11所示，手機的進化史就是伴隨著新技術的應用，原來復雜的機械零部件不斷被電子元器件替代，繼而被集成在一個芯片、一塊印制電路板上，手機結構從最開始的非常復雜、非常龐大進化到如今的非常簡單、非常小，從最初的“大哥大”“磚頭”到現在可輕松放進褲兜里。
計算機的發展也是如此，如圖2-12所示。第一代計算機是美國軍方定制的，該機使用了1500個繼電器，18800個電子管，長15m，寬9m，占地170㎡，重量重達30多噸。通過科學技術的不斷發展，現在的計算機或者筆記本電腦非常便攜，可隨身攜帶。
9. 其他
像后續章節中的“減少緊固件的數量和類型”“線纜的設計”等，其中很大一部分內容也屬于減少零件數量、簡化產品設計。
10. 實例
下面通過一個驅動馬達的實例來說明如何通過減少零件數量、簡化產品設計來優化產品設計。
一個驅動馬達組件用于感知和控制其在導軌中的位置，其設計要求包括：
Ø馬達被外殼覆蓋也保證美觀。
Ø外殼的側邊可以拆卸以調整傳感器的位置。
Ø馬達和傳感器固定于底座上，底座需要有足夠的強度使其可以在導軌上滑行。
Ø馬達和傳感器分別通過線纜與電源和控制面板連接。
原始的設計如圖2-13a所示，馬達通過兩個螺釘固定在底座上，傳感器與底座上的側孔配合通過止動螺釘固定于底座。底座上裝有兩個金屬襯套以提供摩擦和耐磨特性。側蓋通過兩個螺柱與螺釘固定于底座，側蓋頂部固定有一個塑料襯套，馬達和傳感器通過襯套與外部相連。最后，一個盒子狀的外殼將上述所有零部件覆蓋，兩個螺釘分別從上側將底座和側蓋固定。原始的設計共有12種零件，數量為19個。
對原始的設計，進行減少零件數量、簡化產品設計的分析，首先需要針對每一個零件問這個問題：“這個零件是真的必須的嗎？”然后再通過零部件的合并、合理選用制造工藝等方法減少零件數量。
1）底座：由于底座提供了在導軌上滑行的功能，因此底座不能去除。
2）金屬襯套：可以與底座合并成一個零件。
3）馬達：馬達是這個零部件的關鍵零件，不能去除。
4）馬達螺釘：理論上可以使用卡扣替代。
5）傳感器：傳感器是這個零部件的關鍵零件，不能去除。
6）止動螺釘：理論上可以通過卡扣替代，但此處不易設計卡扣，因此保留止動螺釘。
7）螺柱：可以去除，使用卡扣替代。
8）側蓋：側蓋可以和外殼合并成一個零件，使用塑膠材料而不是金屬，這樣可以設計卡扣以固定底座。
9）側蓋螺釘：理論上可以使用卡扣替代。
10）塑膠襯套：在外殼上直接開孔，孔的兩側增加光滑圓角避免線纜被刺破，線纜可直接從孔通過，從而與外部連接。
11）外殼：與側蓋合并成一個零件。
12）外殼螺釘：理論上可以使用卡扣替代。
通過上面的分析，改進的設計僅僅由底座、馬達、傳感器、外殼、馬達螺釘、止動螺釘共6種合計7個零件組成，如圖2-13b所示，產品成本也降低了42%。
】面向裝配的設計指南（第二部分）
原創 精益生產促進中心 精益生產促進中心 昨天
精益生產|智能制造|管理前沿我們來自豐田，分享生產技術與管理方法
前6天我們學習了面向制造和裝配的產品開發：
第一部分：產品設計的重要性
第二部分：Design For X
第三部分：產品開發模式
第四部分：面向制造和裝配的產品開發模式
第五部分：DFMA的實施
第二章：面向裝配的設計指南：第一部分概述
【精益學堂】面向制造和裝配的產品開發（第一部分）
【精益學堂】面向制造和裝配的產品開發（第二部分）
【精益學堂】面向制造和裝配的產品開發（第三部分）
【精益學堂】面向制造和裝配的產品開發（第四部分）
【精益學堂】面向制造和裝配的產品開發（第五部分）
今天我們一起來學習第二章第二部分：設計指南
面向裝配的設計指南
第二部分：設計指南
第一節 減少零件數量
Keep It Simple，Stupid（簡單就是美）——KISS原則
KISS原則是指產品的設計越簡單越好，簡單就是美，任何沒有必要的復雜都是需要避免的。KISS原則從英文的直譯是把事情弄得越簡單、越傻瓜化越好。KISS原則是DFMA中最重要的一條設計原則和設計思想，幾乎貫穿于DFMA的每一條設計指南中。
減少零件數量、簡化產品設計是KISS原則在DFA的主要體現。一般來說，在產品中零件數量越多，產品制造和裝配越復雜、越困難，產品制造費用和裝配費用越高，產品開發周期就越長，同時產品發生制造和裝配質量問題的可能性越高。在確保實現功能和質量的前提下，簡化的設計、更少的零件數量能夠降低產品成本，縮短產品開發周期，提高產品開發質量。
減少零件數量、簡化產品設計對產品質量、成本和開發周期具有非常大的幫助：
Ø更少的零件需要進行設計
Ø更少的零件需要進行制造
Ø更少的零件需要進行測試
Ø更少的零件需要進行購買
Ø更少的零件需要進行存儲
Ø更少的零件需要進行運輸
Ø更少的產品質量問題出現可能性
Ø更少的供應商
Ø更少的裝配工具或夾具
Ø更少的裝配時間
一個零件在其開發周期中的任務包括概念設計、概念討論、詳細設計、CAE分析、DFMA檢查等直到最后的零件承認一系列過程，如圖2-1所示，無一不是繁重的任務。而其中任意一個環境的疏忽和錯誤都可能對產品的質量、成本和開發周期帶來致命的危害。因此，減少零件數量、簡化產品設計對于工程師來說是看得見的實惠，能夠讓工程師把更多的時間和精力放在提高產品設計質量上來。
1. 考察每個零件，考慮去除每個零件的可能性
“最好的產品是沒有零件的產品”，這是產品設計的最高境界。消費者關心的是產品功能和質量，而根本不關心產品的內部結構以及是如何實現這些功能的。因此，在產品中沒有一個零件是必須存在的，每一個零件都必須有充分的存在理由，否則這個零件是可以去除的。
在產品設計中，考察每一個零件，在確保產品功能和質量的前提下，考慮是否可以和相鄰的零件合并、是否可以共用產品中已經存在的零件或者以往產品中已經開發完成的零件、是否可以用更簡單的制造工藝來實現等，從而達到去除零件、減少產品零件數量、簡化產品結構的目的。
圖2-2所示是一個減少零件數量的實例。在原始設計中，產品由零件A和零件B通過焊接裝配而成，行使一個卡扣的功能，其中零件A是鈑金件，零件B是機械加工件。在改進的設計中，去除了零件B，而原始的設計中包含兩個零件，而且兩個零件還需要通過焊接裝配而成。孰優孰劣，一目了然。
2. 把相鄰的零件合并成一個零件
減少產品零件數量的一個重要途徑是通過設計的優化，把任意相鄰的零件合并成一個零件，判斷相鄰零件能否合并的準則如下：
1）相鄰零件是否有相對運動？
2）相鄰零件是否必須由不同材料組成？
3）相鄰零件的合并是否阻止了其他零件的固定、拆卸和維修等？
4）相鄰零件的合并是否造成零件制造復雜、產品整體成本增加？
如果上面四個問題的答案都是否定的，那么相鄰零件就有可能合并成一個零件。圖2-2所示就是把相鄰的零件A、B合并成一個零件A的實例。
3. 把相似的零件合并成一個零件
在產品設計中，相似零件也是減少零件數量的重點關注對象。由于產品功能的需要，在產品中經常存在著兩個或多個形狀非常相似、區別非常小的零件。產品設計工程師需要盡量把這些相似的零件合并成一個零件，使得同一個零件能夠應用在多個位置。
如圖2-3所示，零件A和零件B非常相似，唯一的區別是零件左端折邊的位置不同。零件A的折邊在左中側，零件B的折邊在左下側。通過設計的優化，可以把零件A和零件B合并成零件C，零件C把零件A的折邊和零件B的折邊合并成一個大的折邊，使得零件C既能夠應用在零件A的位置，同時又能夠應用在零件B的位置。
合并相似的零件可以帶來另外的一個好處，就是防錯。在裝配過程中相似的零件很容易被裝配到錯誤的位置。如果無法把相似的零件合并成一個零件，則需要把它們設計得非常不同，夸大零件的區別。防錯是DFA的另外一個要求。
4. 把對稱的零件合并成一個零件
同相似的零件一樣，對稱的零件也是減少零件數量的重點關注對象。由于產品功能的要求，對稱零件在產品設計中出現的幾率也非常大。
如圖2-4所示，零件A和零件B是對稱的，二者的區別是零件A的折邊在零件中心線的右側，而零件B的折邊在零件中心線的左側。通過設計的優化，把零件A和零件B合并成零件C，零件C在零件的左側和右側均包含折邊，這樣零件C既能夠應用在零件A的位置，同時又能夠應用在零件B的位置。
合并對稱零件的另外一個好處就是防錯，因為對稱的零件往往也比較相似，容易被裝配到錯誤的位置。如果無法把兩個對稱的零件合并成一個零件，那么需要把它們設計得非常不對稱，夸大零件的不對稱性，這是防錯的要求。
5. 避免過于穩健的設計
為了滿足各種要求，產品設計應當是穩健的設計，但是穩健有一定的限度。過于穩健的設計會增加零件數量和產品的復雜度，造成產品成本的增加。例如，按照客戶的要求，產品需要承受500N的沖擊力。為了保證符合要求，產品設計時通過增加零件厚度并添加新的零件來提高產品的力學性能，最后該產品實際測量下來能夠承受1000N的沖擊力。很顯然，這種過于穩健的設計造成了巨大的浪費。
工程師可以通過相關的理論分析和模擬，以及樣品制作和測試來避免過于穩健的產品設計。
6. 合理選用零件制造工藝，設計多功能的零件
在產品功能和成本滿足的條件下，選用合理的零件制造工藝，設計多功能的零件有助于減少產品的零件數量和降低產品復雜度。
如圖2-2所示，一個鈑金件代替了一個鈑金件和機械加工件的焊接組件。
如圖2-5所示，一個鈑金件代替了一個鈑金件和三個機械加工件的焊接組件。
如圖2-6所示，一些電子產品的塑料外殼由于需要防電磁輻射功能，常常需要在外殼上再固定一個導電布或不銹鋼彈片。此時可以將這兩個零件合并成一個壓鑄件。
如圖2-7所示，在很多產品中常常離不開線纜，而線纜需要通過束線帶或線夾固定在產品中。此時可在塑膠零部件上增加特征來代替束線帶或線夾。
如圖2-8所示，在原始的接線盒設計中，鉸鏈和卡扣是通過沖壓和機械加工等方法進行制造的。通過將鉸鏈和卡扣合并在接線盒的盒體和上蓋中，通過注射加工進行制造，接線盒的零件數量從原來的15個減少為5個，大幅度地簡化了產品設計。
如圖2-9所示，最初的指甲刀由十幾個結構件和一些緊固件組成，結構件通過機械加工的方法制造，產品結構很復雜；現有的指甲刀僅僅由三個零部件組成，上壓柄、下壓柄和銷釘。上壓柄通過壓鑄成型的工藝制造，下壓柄由上下兩壓板組成，這兩個壓板由鑄造和銑削加工制造。通過合理的制造工藝選用、合并相鄰零件的方法，指甲刀的零件從十幾個減少到四個，產品結構大幅度簡化。
產品設計工程師應當掌握多種零件制造工藝，在產品設計時才會游刃有余，才能合理地選擇零件的制造工藝，設計多功能的零件，從而簡化產品設計。
7. 去除標簽
產品的零部件上常常由于標識的需求，需要增加額外的標簽，通過粘接、卡扣或緊固件固定等方式固定在零部件上。標簽本身需要額外的成本，而把標簽固定在零部件上也需要裝配成本。在有些情況下，可以將標簽的內容通過注射加工、壓鑄加工、沖壓加工等方式顯示在零部件上，繼而可以去除標簽，如圖2-10所示。
8. 使用全新技術
在有些時候，通過普通的簡化產品設計方法很難對產品進行簡化，此時可通過全新技術或創新技術來顛覆現有設計。例如，圖2-11所示，手機的進化史就是伴隨著新技術的應用，原來復雜的機械零部件不斷被電子元器件替代，繼而被集成在一個芯片、一塊印制電路板上，手機結構從最開始的非常復雜、非常龐大進化到如今的非常簡單、非常小，從最初的“大哥大”“磚頭”到現在可輕松放進褲兜里。
計算機的發展也是如此，如圖2-12所示。第一代計算機是美國軍方定制的，該機使用了1500個繼電器，18800個電子管，長15m，寬9m，占地170㎡，重量重達30多噸。通過科學技術的不斷發展，現在的計算機或者筆記本電腦非常便攜，可隨身攜帶。
9. 其他
像后續章節中的“減少緊固件的數量和類型”“線纜的設計”等，其中很大一部分內容也屬于減少零件數量、簡化產品設計。
10. 實例
下面通過一個驅動馬達的實例來說明如何通過減少零件數量、簡化產品設計來優化產品設計。
一個驅動馬達組件用于感知和控制其在導軌中的位置，其設計要求包括：
Ø馬達被外殼覆蓋也保證美觀。
Ø外殼的側邊可以拆卸以調整傳感器的位置。
Ø馬達和傳感器固定于底座上，底座需要有足夠的強度使其可以在導軌上滑行。
Ø馬達和傳感器分別通過線纜與電源和控制面板連接。
原始的設計如圖2-13a所示，馬達通過兩個螺釘固定在底座上，傳感器與底座上的側孔配合通過止動螺釘固定于底座。底座上裝有兩個金屬襯套以提供摩擦和耐磨特性。側蓋通過兩個螺柱與螺釘固定于底座，側蓋頂部固定有一個塑料襯套，馬達和傳感器通過襯套與外部相連。最后，一個盒子狀的外殼將上述所有零部件覆蓋，兩個螺釘分別從上側將底座和側蓋固定。原始的設計共有12種零件，數量為19個。
對原始的設計，進行減少零件數量、簡化產品設計的分析，首先需要針對每一個零件問這個問題：“這個零件是真的必須的嗎？”然后再通過零部件的合并、合理選用制造工藝等方法減少零件數量。
1）底座：由于底座提供了在導軌上滑行的功能，因此底座不能去除。
2）金屬襯套：可以與底座合并成一個零件。
3）馬達：馬達是這個零部件的關鍵零件，不能去除。
4）馬達螺釘：理論上可以使用卡扣替代。
5）傳感器：傳感器是這個零部件的關鍵零件，不能去除。
6）止動螺釘：理論上可以通過卡扣替代，但此處不易設計卡扣，因此保留止動螺釘。
7）螺柱：可以去除，使用卡扣替代。
8）側蓋：側蓋可以和外殼合并成一個零件，使用塑膠材料而不是金屬，這樣可以設計卡扣以固定底座。
9）側蓋螺釘：理論上可以使用卡扣替代。
10）塑膠襯套：在外殼上直接開孔，孔的兩側增加光滑圓角避免線纜被刺破，線纜可直接從孔通過，從而與外部連接。
11）外殼：與側蓋合并成一個零件。
12）外殼螺釘：理論上可以使用卡扣替代。
通過上面的分析，改進的設計僅僅由底座、馬達、傳感器、外殼、馬達螺釘、止動螺釘共6種合計7個零件組成，如圖2-13b所示，產品成本也降低了42%。
