结构工程师以往经历中的设计感受

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结构工程师的工作就像是在堆积木，工业设计中心提出他们对产品外观的构想后，结构工程师用ProE勾勒出产品的内部架构，实现ID(industrial design)设计的梦想。工业设计中心决定产品的外在美，结构工程师负责产品的内在美(内构件与心脏)，设法在有限的空间里放进所有的零组件，于既有功能一个也不能少的前提下，努力把产品的内涵做得比别人更优美。

一、结构设计，穿上我的内在美

ID所设计出的外观有时会造成结构设计上的限制，在结构设计的过程中衍生出各种问题，例如外观该以喷漆还是电镀方式处理等，因此，正式进入结构设计阶段之前，结构工程师会先就空间、EE等向工业设计中心提出可行性。

第一个阶段，工程师扮演的是设计师的角色，决定产品的内部架构，并将内部空间的零组件配置绘制成图(lay out)。但是产品内部有许多内构件，有的内构件符合公差上限，有的符合公差下限，如何得出一个合理的累积公差是最大的挑战。

第二个阶段，工程师化身为建筑师，将产品整个机身搭建起来。制图后，产品还要经过开模(mock up)、发包等各种步骤才能进入量产，在这个过程中，除了各种测试外，结构工程师还要负责模具厂的选择、模具制程前后的检讨等工作。 Cc

从工业设计出发再进入结构设计是一个由外而内的过程，结构设计所扮演的角色归纳为整合、接口、美化、与保护等四种。

二、结构工程师，角色四合一

结构是个整合者，因为从电池、外观设计、到产品制造，结构工程师必须整合产品与各部功能，有些零组件有固定的位置，有些可以随意移动，结构工程师设法将所有元素兜在一起，让ID的梦想成真。结构是一种接口，她所涉及的零件本身就是各种接口，例如，按键是产品对外的接口，沟通人与机器。结构是一种美化，与工业设计中心携手合作，实现工业设计中心的造形设计，为一堆冰冷的电子零件，穿上美丽的外衣。结构也负责保护产品与消费者，例如手机外壳防水、防震的功能，能让手机在受到某种程度的外力冲击时，维持正常的运作。

与电子、韧体相比，结构具有相对的外显性，设计的结果摊在阳光底下，每个人都可以看得到，也因此每个人都有自己的意见与想法，许多结构工程师都有过同样的经验，结构进行变更时，可以听见各种不同的声音，结构工程师应该多观察、多拆解别人的产品，并从中学习他人的长处。他山之石可以攻错，拆别人的机器，想想别人为何如此设计，可以吸收别人的经验，也能获取一些设计的灵感。

不管产品种类是否相同，结构设计一直有新的任务等着自己去完成。

就像开车，当你掀开引擎盖时，总会希望汽车内部装置能安排得干净利落。一开始就采用对的方法，设计出来的自然会是个好产品，如何运用理性的方法让每个组件，甚至每条排线的组合都让人看得舒服，考验的不只是结构工程师初始设计架构的完善性，更是结构工程师的技术与创新能力。

三、结构特务，要苦其心志、劳其筋骨

结构工程师的工作内容中，大概是多数人最感兴趣的部分。无论是落下测试还是破坏式测试，以各种测试方法验证产品的品质与功能可信度，主要都是为了确保产出的产品有一定的水平。

不同的产品有不同的属性，测试方法也不尽相同。产品的测试必须考虑消费者的使用情境，除了落下测试外，还要考虑手机在不同地方、不同环境的使用情况，温度的高低、冷热的冲击等都是测试要项。产品的体积越小，内部结构设计所能保留的安全空间也越小，落下测试与热冲击是较具挑战性的两个测试项目。

摔落是消费者使用产品时最常发生的意外状况，因此，落下测试是结构设计最基本的关卡。热冲击的目的在确保产品在特定的高、低温范围内，能不受温度变化影响，正常运作，烤完之后再冰，冰完之后又烤。每家厂商设有不同的测试标准，不一定是以100°C烘烤、以0°C冰镇。落下测试与热冲击也会交叉进行，在冰、烤之后进行落下测试，检测产品在高、低温环境下的耐摔程度。

数码产品，家电产品等电子产品，主要的测试项目大致可分为功能性与结构性两大类，前者包括操作性与电子性能等，后者包括可靠度与结实度。结构设计则首重整合后产品功能是否能正常运作，为了消费者的安全起见，也为了让消费者留下美好的使用经验，完整的测试项目是最重要的关键。

四、创新，生命会自己寻找出路

结构，如果你因为它听起来生硬就以为它没有创新的空间，那么，结构工程师们的实际行为表现马上可以证明你是错的。 7l

创新不一定要抽象，也不一定要深奥，解决问题其实就是一种创新的过程。可以从小地方做起，多思考、多问为什么、看看别人的做法、回顾自己的经验，工作不能只是埋头苦干，也要懂得思考。

要创新，就不能有“me too”的想法，把创新当作一种态度，接受新的观念、新的想法、与新的点子。结构设计在工业设计完成后开始进行，结构设计时常看见ID在产品设计上一些奇特的想法，这些创新的点子其实并不一定要有高深的技术才能实现，拿到ID设计图时，不能只是因为过去从来没有人做过，就否定它的可行性。 CAD/CAM/CAE综合

习惯去想一些新的点子，就像生命会自己寻找出路，困难也一定会有解决的方法，只是现在我们还没想到。

结构设计的创新可以从系统架构与材料选择两方面着手。比如投影机在运转的过程中会产生噪音，结构工程师必须设法将噪音减到最低，不一定要有大幅度的结构设计变动才能有改善的效果，有时候小小的改变也可能获得很大的突破。

参考别人的设计与经验，也能汲取创新的泉源。为了让结构设计有更多的变化与可能性，结构工程师时常拆解竞争厂商的产品，参考别人设计与思考的过程，跨入消费性电子领域后，面对新的、过去毫无设计经验的产品，工程师们更要懂得去学习、参考他人的经验，减少错误的发生。

在拆解的过程中往往会产生新的想法，创新最快的方法是观摩其它人的做法，再将这些概念重新转化成设计理念。除了功能与可靠度这两种结构上的考量外，在操作接口上动脑筋，构思新的创意。

数码产品属于消费品，在结构设计上要求的不是压低价格，而是新技术的应用，设计出来的产品既要精致化，也要有质感，结构工程师必须设法找到空隙，发现空间，让产品符合轻薄短小的市场潮流

就方法言，透过观摩别人的产品、寻找并应用新零件、以及新技术的发展来创新，拆解世界知名品牌的机器，看看别人如何将各种功能所需要的零组件整齐、干净地置入有限的空间，既能从中汲取经验，也能获得新的灵感。结构工程师必须设法取得并掌握最新的关键零组件，才能跳出卖方市场的局限。

目前市场上轻薄短小等流行元素的产品外观与设计内涵是进军消费性电子产业的成败关键。如何在有限的空间里达成ID的要求，并做出具有信度的产品，是结构工程师面临的最大的挑战。如要缩小体积，合并和减少是两个可行的方法，但是考虑到产品的操作性，体积的缩小还是存在着某种程度的极限。

目前结构工程师仍偏重于设计层面，未来还是要能兼顾研发。结构工程师，三分之二的精神贡献在项目上，三分之一留给思考与学习。

五、品质，设计要进取，验证要保守

设计对品质有七成的影响力，品质不该只是品管的责任。结构工程师在品质把关上具有举足轻重的地位，结构设计涉及各种零组件的组装，零组件与供货商的选择、制度的建立、结构工程师技术与经验的累积等，都是影响产品品质的重要因素。

产品的组件，对零件与供货商的品质控管。大多数供货商缺乏制度，品质控管能力不足，因此，结构工程师往往也肩负了监督厂商的责任，协助厂商找出问题、解决问题，让组件供应维持稳定的品质。

相对上，消费性电子产业有更高的品质要求，外观处理也更多样化，大部分的零组件厂商都跟不上消费性电子大厂的脚步，结构工程师时常得协助厂商解决各种管理上的问题。

不论做得多好，品质永远都会是个问题，最重要的是制度的落实。相较于其它世界大厂，大厂推出的速度之所以会比较慢，主要就是因为他们对品质的坚持，当速度与品质两者只能取其一时，在结构工程师的心里，品质永远要摆在第一位。当然，将品质放到第一位，时间久了在心态上难免会驱于保守，为了避免这种情况发生，设计要进取(aggressive)，验证要保守。

随着贴牌经验的累积，规格制定也渐渐上了轨道，有了规格，结构设计师知道自己要做到什么程度，在设计上也就更能掌握产品的品质。

要与这些世界级大厂竞争，结构工程师就不能只把目标放在做出产品上，还要追求更高的品质与质感。握感是否能让消费者觉得坚实不会松动、外观处理是否能做得更细致，产品的质感就从这些小地方累积出来，在加入新功能的同时，如何把产品做得小巧又精致，如何把接缝做得均匀又有美感。

六、速度，以团队换取时间

不断汰旧换新是IT与消费性电子产业的特性，唯有在第一时间抢先推出新产品，才有成为机会成为市场上的赢家。速度取决于结构工程师的技术成熟度，流程(process)与专业分工则是加快设计脚步的催化剂。结构设计是一个团队合作的工程，非个人力量所能独立完成。在这场与时间的竞赛里，结构工程师以成熟的技术、团队合作、与制度化的管理领先同行业。

学校教的是理论，结构工程师必须在实务操作的过程中累积拆、装的经验，掌握来龙去脉，才能节省时间，然而，除了最基本的人员技术训练外，结构设计团队透过细部分工，将所需花费的时间极小化。

众多的产品种类提高了结构工程师工作的难度，就比如消费电子产品结合了声、光、电、热、与结构，工程师必须具备系统整合的能力，才能完成设计的任务，然而，也正因涉及的领域如此广泛，工程师可以在投影机身上看到各种不同的层面，对学机械的人而言，消费电子产品是可以学到最多东西的产品，过程中挫折感难免，但是这些经验的累积却能让自己的基本功夫变得更扎实。

产品多，复杂度高，人力又有限。在这样的境况下，又要应产品生命周期短的市场生态，结构设计如何克服开发速度这个难题？

速度不可能单靠一个人就能达成，唯有运用团队的力量才能追上产品更新的速度。如何运用有限的人力完成公司所交付的项目，有赖组织对项目进行与人力配置的安排，例如，让不同的项目有不同的起始点，便是一个可以尝试的方法。然而，团队合作说起来容易，做起来难，每个小组负责的项目不只一个，有些项目可能正要收尾，有的可能正在进行起始的可行性评估，也有的可能正在设法解决问题(debug)，这些工作团队伙伴间随时都要做好协调与分配的工作。速度决定于良好的规划(plan)。

制度化的公司对所有的规格与结构设计有一定的流程安排，可以让产品的开发过程更有效率。工作检查清单(checklist)的建立便是加速结构设计流程的一种机制，从工业设计中心拿到产品外观设计图后，倘若结构工程师有一张清楚、完整的表格，可以用来检查所有工作项目是否已全数完成，相信结构设计的过程将会更流畅。

结构工程师永远都在追schedule。早一步提出项目，就能拉长思考的时间，为了让结构工程师有更杰出的表现，可以订定一个两年的计划时间表，至于正在进行的工作，可以运用既有的人力配置，有效利用时间，例如在绘制设计图的同时也一边进行检讨，在错误发生前事先防范，缩短作业时间，提高速度。在着手画设计图之前缜密思考，画得快也要画得小心。倘若因为一心求快而忽略设计的通盘性与完整性，日后花在解决问题上的时间将数倍于此。

七、Cost Control，以经验为师

为产品找到各种组成零件是结构工程师份内的职责，有正确的成本概念才能从设计之初就做好成本控制的工作。一般提到降低成本大抵不出大量生产、降低规格与减少功能等方法，控制成本主要是希望能提高公司的获利。但是，提高产品的附加价值(value up)，多花一百元提升产品美感与规格，让产品价格提高1000元，同样也能增加利润。消费性电子产品如果在一开始设计的时候就只考虑成本问题，结构工程师很难兼顾产品的质感，所以也可以换个方式，设计出产品后再设法进行成本控制。

结构工程师在选择材料时，通常会考虑材料的成本、使用特性、与组装性。要与大厂竞争，可以从改善产品的结构强度着手，在成本的控制上，选用厂商选择性较多的组件材料，可以降低被厂商剥削的风险，压低材料成本。

然而，对于用到的特殊材料选择性少，能提供物料的厂商也少，结构工程师必须在有限的范围里找出最好的选择。产品上市前必须通过安规认证，材料含有多少有毒物质、是否会受高温影响失去黏性或产生异味，结构工程师必须审慎选择，才能避免因rework而徒然增加的不必要成本。

这些宝贵的经验透过checklist记录下来，与同仁分享，可以避免错误再次发生，降低成本，也提高设计的速度。

八、有九分实力，说九分话

结构工程师负责架构的整合，必须具有良好的空间与几何概念，虽然就学期间大多主修机械系，但是学校教育以理论为主，学了许多关于汽车引擎运转的原理，却从来没有实际看过汽车引擎的模样。许多结构设计实务应用所需要的知识与技术，都是在接触到产品后才逐渐累积出来。

在设计的过程中把工厂的组装性与量产性考虑进去，也会让使用者的便利性与产品的可靠度在设计上占有一定的比重。经验是结构设计师最重要的资产，然而，一如前文所言，结构设计必须靠团队的力量才能完成，唯有将个人的经验有效地转换成组织的竞争力，才能提升整体的战力。

务实重于理论，张开触角，心不设限，拉进各种信息与经验，结构工程师才能养成全方位的能力；在不挖角的前提下。甄选新人时，重视对方是否拥有与人分享的胸襟，每个人都延伸自己的触角，再把自己所获得的知识技术与经验分享给其它同仁，组织就能汇集团体的力量，累积最丰富的经验，避免错误的二次发生。

结构设计需要依赖团队的力量才能完成任务，是否符合企业文化、能否融入组织当中，当然是主管看重的特质，除了思考有逻辑、做事有条理、积极解决问题之外，更重要的是要有合作的态度与观念。

结构工程师的工作内容重复性高，当产品做出来的时候，当然会有很大的喜悦与成就感，但是接下来要面对的是一连串冗长的测试，测试过程中又得承受庞大的时间压力，工程师必须耐得住烦躁，才能悠游于工作中。同样地，从ID到MD设计流程，不论是模具厂的修模，还是导入生产线的问题解决，时间紧迫时，如不能吃苦耐劳，无法胜任这份工作。

未来很多未知的领域，对于结构工程师要有不断学习、负责与分享的精神才能将问题收敛到最小的程度，也才能积极面对持续成长的要求。 h

九、压力，成长的维他命

结构设计是个专业领域，不是这个领域的人往往不知道结构工程师到底在做些什么事。在光电产业起飞之际，结构大多被认为是附属于电子产业之下，围绕在电子与电机的周围。

不同的工作有不同的压力，时间与成本是结构工程师最主要的压力来源。与同行业的竞争，让时间和成本控制成为结构设计最大的压力。同样的品质与速度，如何将成本控制在最低的水准，要向外延伸到其它产品，从中学习别人的优点，才能更上层楼。

十、结构的视野在结构之外

结构设计的工作压力大，内容或许有些枯燥，也不易成为幕前英雄，结构工程师们为什么还能怡然自得于其中？

看见新的idea、做出自己的产品、在自己的岗位上不出错，都让人感觉到一股成就感。日本与欧美资深的结构工程师常常能设计出够深度的产品，在这个信息不虞匮乏的年代，只有经验是属于自己、别人抢不走的，只要有定性，多下苦功夫累积实力，我们也能设计出超水准的产品。

看着自己所设计的产品按照工作流程一个个量产出来，也看着她们在网络上被大家讨论，把一台自己设计的、可以媲美世界知名品牌的产品带回家，结构工程师有最令人欣慰的骄傲。

要时刻具有自我淘汰的心理素质，否则就会被别人淘汰。这样才能以开放的心胸让自己的触角延伸得更广，以系统整合者自我期许，他们的视野在结构设计之外。