人工組裝分別包含拿取零件、插入零件、固定零件三個步驟。從DFMA的角度來看，設計時除了功能面以外，也應當考量組裝程序，因此今天來跟大家聊聊5個讓零件更容易組裝的概念。
金字塔式的裝配
穩固的基座
首先第一點就是金字塔式的裝配。我們都知道金字塔是一個四面錐體，由於結構由下往上遞縮，底座也相當穩固。同樣地，組裝的時候也應該有個穩固的基座，才能避免零件組裝時晃動且整體結構保有一定強度。
上方零件不宜大於下方零件
除此之外，當組裝人員將零件安裝至基座時，由於其餘零件皆小於基座本身，故組裝時的視線不會受阻。假設今天組裝時有個尺寸較大的零件安裝在小零件上，由於視線受限，這也會讓組裝效率降低。
裝配方向由上而下
再來這點並不難理解，由於組裝時的視線是由上而下，如果裝配方向不是由上而下，需要先將組裝半成品翻面後繼續組裝，或是在半成品不動的情況下移動自身視線，如此便會降低組裝效率。因此，在情況允許的情況下應盡量讓組裝方向由上而下。
模組化設計
第二點就是模組化設計，將若干零件設計成一個模組，產品內部將會包含若干模組。藉由這樣的設計方法，不僅可以簡化產品結構，提升組裝效率，後續維修也較為便利。
當產品在早期開發階段發現瑕疵時，如果產品內部遵循模組化設計的話，就能直接更換有問題的模組，不用整個產品重新製作，而產品售後維修也是一樣的道理，直接更換有問題的模組，提高維修效率。
為輔助工具提供空間
第三點則是為輔助工具提供空間。在《5個減少零件數量的產品設計觀念》中曾提到主要緊固方式有螺絲螺帽、卡扣、拉釘等等。以這三種緊固方式來看，除了卡扣以外，其他方式都需要輔助工具才能組裝。比如說固定螺絲的時候，一般會用到螺絲起子或六角板手等等。
也因為需要用到輔助工具，在產品設計的時候必須保留輔助工具的空間，否則會因為輔助工具與產品結構干涉，而無法順利組裝。
寬鬆的公差要求
第四點則是寬鬆的公差要求。由於製造上的誤差，零件實際尺寸肯定會與理想尺寸有誤差，用來規範誤差範圍的數值稱為公差，零件實際尺寸誤差不能超出公差範圍。單純看這段描述的話，可能會覺得為了要求零件品質，公差範圍應盡可能小，然而這不見得是件好事。
公差要求愈嚴苛的話，對於製造上的要求也愈高，零件不良率與成本也會隨之增加。同樣地，與組裝相關的公差要求愈嚴格的話，組裝要求也愈高。因此，在滿足功能性與製造性的前提下，應盡量放寬公差要求。
避免零件過度約束
最後一點則是避免零件過度約束，每個零件都有6個方向的自由度，分別是沿著XYZ三軸的平移自由度與繞著XYZ三軸的旋轉自由度。在產品設計階段，如果零件過度約束的話，該零件在組裝過程中也容易干涉，因此要確保各個零件自由度僅有一個約束。
主廚結語
本次跟各位介紹5個可以讓零件更容易組裝的設計概念，雖然這些設計概念並不難理解，但如何有效運用這些設計概念就各憑本事了！如果想要定期了解相關產品設計知識，歡迎追蹤科技雞湯Facebook專頁！
參考資料
[1] Geoffrey Boothroyd, Product Design for Manufacture and Assembly(3rd), 2011