產品設計工程師
產品設計工程師（Product development engineer）主要指在家電、消費類電子、通訊類電子、玩具、工業和汽車交通等行業，從事產品的機械結構設計工作的工程師。
產品設計工程師，又稱為產品結構設計工程師、產品結構工程師、結構工程師等，不同的行業不同的企業可能會有不同的稱呼。
而在傳統的工程機械、農用機械、食品機械、化工機械、工具機、非標設備、自動化等行業從事機械設計的工程師一般稱為機械工程師。
產品設計工程師與機械工程師的主要區別是：產品設計工程師開發的產品批量較大，小的幾十萬，多的幾千萬甚至上億；而機械工程師開發的產品批量較小，通常為幾台幾十台、最多幾萬台。
批量大小決定了產品設計工程師與機械工程師的工作截然不同。本文的內容僅僅針對產品設計工程師。
產品設計工程師的職責
不同企業、不同級別的產品設計工程師的職責可能會有差異。產品設計工程師的職責主要有：
三維軟體
產品設計工程師需要掌握一門三維軟體，例如Creo、UG、Catia或Solidworks，能夠熟練運用三維軟體建立三維模型。
這是最基本的硬技能。
但是，需要把軟體的每一個功能都掌握嗎？例如曲面等？這需要根據具體情況。一般來說，大多數的結構設計工作都只會用到軟體的基本功能，並不需要成為軟體專家。
我曾經在台式計算機、伺服器、汽車配件等行業工作，在近二十年的工作經歷中，使用到的軟體高級命令的次數屈指可數。我也曾經參加過整整一個星期的PROE高級曲面的培訓，但後來從來沒有用過。
軟體很厲害只能讓你成為高級繪圖員，但不能讓你成為高級工程師。
另外，學軟體需要參加培訓班嗎？
看到網上太多的軟體培訓班，而且花費不菲，感覺這真心不值。三維軟體其實如圖Word、Excel一樣，自學即可，何必花冤枉錢。如果連這麼一點自學能力都沒有，那麼即使以後做工程師也只能做一個普通級別的工程師。
材料
熟悉常用材料的基本性能、相關製造和裝配工藝、以及如何在產品設計中選用正確的材料等。因為材料的選擇關係到產品的性能、質量和成本，非常關鍵。
11月即將出版《面向成本的產品設計：降本設計之道》一書中會有一章介紹如何選用正確的材料。
當然，材料的種類非常之多，要想全部掌握所有材料的相關知識是不可能的。工程師至少需要對本行業常用材料需要非常熟悉。
材料的種類和歷史
材料的性能
材料與工藝
製造工藝和裝配工藝
同材料一樣，產品設計工程師應當熟悉製造工藝和裝配工藝知識。因為這也關係關係到產品的性能、質量和成本，非常關鍵。
11月即將出版《面向成本的產品設計：降本設計之道》一書中會有兩章分別介紹如何選用正確的製造工藝和裝配工藝。
製造工藝和裝配工藝的種類也很多，工程師至少需要對本行業常用的製造工藝和裝配工藝需要非常熟悉。
製造工藝的種類
裝配（緊固）工藝的種類
模具
某些製造工藝，例如注塑、衝壓和壓鑄，製造時需要通過模具成型，工程師也需要了解一些基本的模具知識。
iPhone手機殼模具
DFMA
工程師應當掌握如何設計零部件來滿足相應的製造工藝和裝配工藝的要求，即產品的可製造性和可裝配性要求（Design for Manufactuing and Assembly，DFMA，面向製造和裝配的產品設計）。否則，產品設計好之後，零部件很難製造、很難裝配，或者製造和裝配成本高、質量低，那麼這必然就是一個失敗的設計。
DFMA是大學教材裡面沒有的內容，必須引起重視。
關於DFMA，請參考2011年出版的書籍《面向製造和裝配的產品設計指南》（第2版於2016年發行），京東噹噹有售。
可靠性要求
某產品在使用過程中，需要滿足防水、散熱、EMI或ESD等各種安全和可靠性等要求。工程師應當知道如何設計產品滿足這些要求，並通過相關的產品測試和認證。
其它（不做闡述）
機械基本知識
產品行業知識
材料表面處理知識（如需要）
產品開發流程
任正非說：所有公司都是管理第一，技術第二。沒有一流管理，領先的技術就會退化；有一流管理，即使技術二流也會進步。
對於工程師來說也是如此，產品設計技術即使一流，但是如果不能很好的在產品開發流程中進行應用和管理，那麼也是白搭。
工程師應當熟悉企業的產品開發流程，明確自己的職責，清楚不同階段的輸入和輸出，與產品開發團隊各成員進行團隊合作，這一方面是為了產品開發的成功，另一方面是為了產品開發失敗之後不會隨隨便便的背鍋。
這很重要，因為背的鍋多了，就很難獲得升職加薪。
當然，熟悉了產品開發流程，工程師有早一日還可以向項目管理轉型，獲得更廣闊的職業發展空間。
創新
抄數、山寨和皮尺部等已經沒有前途。老老實實的沿用上一代的產品設計，在可靠性上可能沒有問題，工程師不會承擔失敗的風險，不會擔責。但是，產品的競爭力肯定會存在問題，長此下去，企業必然會被淘汰。
這就要求工程師必須具有創新精神，突破傳統的設計方法，使用新的材料、新的製造和裝配工藝、新的產品結構等，從而改善產品性能和降低產品成本。
創新不是一個很神奇的東西，只要工程師具有一顆開放的心態和開闊的視野。
英語
掌握英語能力有助於工程師去外企工作，外企工資相對較高，當然現在外企的就業形勢非常嚴峻。
但是，即使不去外企工作，掌握英語能力也非常重要。因為很多先進的產品設計相關知識都是英語，英語的資源非常豐富。老外工程師非常善於總結和願意分享。如果英語不好，就喪失了一個提高自己的機會。
DFC
產品開發是一項投資行為，那麼工程師必須具有成本意識，確保自己開發的產品能夠給企業帶來投資回報。否則，即使自己開發的產品無論性能多優異，質量多完美，用戶多滿意，但是產品成本過高，企業不掙錢，這樣的產品開發也是一個失敗的產品開發。
DFC（Design for Cost，面向成本的產品設計）包括兩方面的內容，一方面是成本的計算，即如何計算塑膠件、衝壓件和壓鑄件等的成本，另一方面是如何設計相關的零部件來降低零部件成本。
關於DFC，請參考11月即將出版的《面向成本的產品設計：降本設計之道》一書。
對於工程師來說，掌握DFC更為重要的一點是：DFC容易讓企業認識到工程師的價值。如果不掌握DFC，工程師的價值就很難進行量化。當掌握DFC之後，工程師就可以告訴老闆，我這個設計相對原來的設計幫助企業節省了多少成本，幫助企業掙了多少錢，工程師就有了升職加薪的機會。
DFMA第一次改變了我的職業生涯；
我相信DFC會第二次改變我的職業生涯；
DFC在國內才剛剛起步，我相信如果工程師學好DFC，也會改變你的職業生涯。
分析問題、解決問題的能力
產品開發不是一蹴而就的，在產品開發過程中總是會碰到很多挑戰、很多技術難題，同時也會出現很多產品開發質量問題。
這就要求工程師必須具備分析問題和解決問題的能力。當碰到問題時，不會一籌莫展，而是依靠一套邏輯性的方法循序漸進的去解決問題。
搜索能力
產品開發中的任意問題，只要不是非常具有突破性的問題，基本上就是其他工程師已經解決過的問題，解決的方案可能是在本行業，可能是在其它行業；可能是國內工程師已經解決過的，也可能是國外工程師已經解決過的。
工程師要做的事情就是把解決方案找到，這就要求工程師必須具備較強的搜索能力和搜索技巧。
在知識爆炸的今天，如果工程師沒有掌握搜索能力，碰到問題張口就問，那麼工程師就永遠都沒有成長的可能性。
向其它行業學習的能力
他山之石，可以攻玉。
學習其它行業的先進產品設計經驗，可以直接把其它行業的先進設計方案用在本行業的產品開發中，簡單而高效。工程師需要掌握向其它行業學習的能力。
自學能力
在本篇文章的前面，大家看到材料的種類那麼多、製造和裝配工藝那麼多，是不是就覺得沒有機會把相關知識掌握好？是不是很難？學校老師也沒有教過啊！
其實，這也不是什麼難事，只要工程師具有自學能力，善於去搜索資料並自我學習，就能在短時間之內掌握一門新的材料、或者一門新的製造和裝配工藝。
思考能力和總結能力
工程師必須要善於思考和總結，善於從失敗中總結教訓，從成功中總結出經驗。每做完一個項目，就進行一次反思，一次總結，並以文字的形式記錄下來，並最終形成自己的產品設計思維體系。
他人的產品設計理念再先進，也僅僅是理論，很難融入到自己的思維體系；在他人的先進產品產品設計理念的基礎上，結合自己的親身思考和總結，這才最具有價值，非常有助於自己設計思維體系的形成。
我在畢業後從事的第一個項目中就在不停思考和總結：
相對於其它職位，產品設計工程師相對不受重視，一個公司相同的級別，產品設計工程師的工資總是比電子工程師和軟體工程師等低。這讓很多產品設計工程師忿忿不平，卻又無可奈何，只能到處抱怨。
這是事實。
結構設計是一個看得見、摸得著的工作，完全透明，沒有神秘感，任何一個外行都可以指點江山，特別是在出現質量問題之後，其根本原因無外乎就是這裡的尺寸多設計了0.1mm造成了干涉、那裡沒有設計防錯等等，看上去特別簡單，很容易追責，工程師很容易背鍋。這不但讓工程師與升職加薪無緣，而且毫無成就感。
同時，結構設計有一個非常重要的工作，企業所有的固定資產投資基本上都與結構設計有關。如果結構設計出現問題，很容易造成產品成本高、企業無法獲得利潤，或者產品總是出現質量問題，生產線無法正常開動，產品無法準時交付，或者交付之後在客戶端應用時無法工作，造成巨額賠償。
總之，產品設計工程師承擔了很大的責任，但並沒有獲得相應的報酬。但是，這真的是一個很差的工作嗎？
在我看來，結構設計是一個有前途的職業：
沒有職場35歲現象
最近網上到處報道的是程式設計師的職場35歲現象。與程式設計師不一樣，產品設計工程師是越老越吃香，工程師資歷越資深，經驗和教訓越多，視野越開闊，產品設計越不容易出現質量問題。
產品設計工程師的等級，你到了哪一級？
當然，這帶給我的一個思考：為什麼資歷必須與年齡或工作年限掛鉤呢？難道只有親身經歷的才叫資歷嗎？別人的經驗和教訓不能借用嗎？
這就要求工程師用到前文所述的各種「軟技能」，站在巨人和前人的肩膀上，在頭髮還很茂盛的時候就做到大師級，自然就不用擔心工資比程式設計師低了。
產品設計工程師會越來越受到重視
我們一直以「中國製造」自豪，「中國製造」幫助中國進入了世界強國的行列，但是隨著勞動力成本的增加，這似乎遇到了瓶頸，「中國製造」急需轉型。
如何轉型，自然是要向前端的研發轉型，產品設計工程師以前的工作是主要是繪圖、抄數、山寨，以後的工作就是自主設計和創新，在「中國製造」中承擔更多的職責。
其實，轉型已經在發生。在2011年，當我的第一本書《面向製造和裝配的產品設計指南》出版時，沒有多少人聽說過DFMA，只有外企的工程師比較熟悉。而現在，很多企業都熟悉DFMA了。
而在我培訓和諮詢的公司中，他們往往都是處在行業的前列，他們都對工程師很重視，重視對工程師的培養，待遇也相當不錯；而工程師的回報就是，開發的產品性能好、質量高、成本低，產品銷量好，市場占有率高，給公司帶來較大的投資回報，幫助公司站在行業前列。
這是一個良性循環，我相信在更多的公司會越來越多的出現。當然，這一現象出現的前提是工程師必須努力去提高自己的技能。
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關於作者：
鍾元，2011年出版書籍《面向製造和裝配的產品設計指南》（DFMA）。
2019年11月即將出版《面向成本的產品設計：降本設計之道》（DFC）。
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