我们常常感叹降本很难，降本没有思路、无从下手。
最近在家，抗原核酸检测不断。在做抗原过程中，出于降本设计职业本能，我仔细研究了抗原检测试剂盒卡壳的结构，发现了一个降本设计优化点。
简单计算一下，这个优化如果能够实施，竟然可以帮助企业每年节省200万的成本。
本文就以卡壳为案例，抛砖引玉，希望给大家的降本提供一些启示。
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抗原检测试剂盒的结构
在正式研究降本之前，我们先来看看抗原检测试剂盒的结构。
抗原检测试剂盒包含两大部分，第一部分是中间的试剂检测部件，第二部分是固定试剂检测部件的卡壳，卡壳分为上盖和下盖。上盖和下盖，通过支柱和支柱孔过盈配合，把试剂检测部件紧紧固定。
▲试剂检测部件
▲产品拆解后外观
▲产品拆解后内部结构
本文降本对象是卡壳的上盖和下盖。
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卡壳上盖下盖如何降本？
2.1 上盖和下盖的具体结构和生产
这是卡壳上盖和下盖。
▲上盖
▲下盖
上盖和下盖的结构很类似，主体是一块平板，平板上局部有一些特征（用于固定试剂检测部件），四周有侧壁，壁厚均为1.0mm，而中间并没有加强筋把四周侧壁连接成一个整体。
▲壁厚1.0mm
上盖和下盖均是塑胶件，材料大多为PP或HIPS，通过注塑成型加工生产。上盖外观面再通过激光打印出标识。
▲上盖和下盖的生产
2.2 塑胶件降本设计的总体思路
卡壳上盖和下盖看上去足够简单了，还可以降本吗？如何降本呢？
我们先别着急直接进入主题。在针对具体产品的降本之前，我们先看看塑胶件DFC（Design for Cost）设计指南，如图所示。
▲塑胶件DFC设计指南
塑胶件DFC设计指南，从塑胶代替金属、选择合适的紧固工艺、降低原材料成本、降低加工成本和面向成本的塑胶件开发流程等五个维度，来分别介绍具体的塑胶件降本方法。该指南是各行各业塑胶件进行降本设计最佳实践，
我们在对塑胶件进行降本时，可以按照设计指南，傻瓜式的、一条一条地去检查我们的产品设计，就有可能获得可实施的降本措施。
详情请参考《面向成本的产品设计：降本设计之道》一书。
2.3 通过添加加强筋而不是壁厚来提高零件强度
针对卡壳的上壳和下壳，我们发现，“通过添加加强筋而不是增加壁厚的方法来提高零件强度”，也许是一个潜在的降本思路。
这个指南告诉我们，为提高零件强度，最好的方法是添加加强筋，而不是增加壁厚；这可以减少零件材料用量，从而降低成本。
为什么加强筋可以增加零件强度？通过有限元分析或者力学计算，我们可以证明。
现在，我们可以用下盖来进行实物证明。下盖刚好有一部分有加强筋，有一部分没有。我们做两个简单实验，来验证有加强筋处和没有加强筋处的折弯强度。
▲两个折弯实验结果对比
我们把施力点放在没有加强筋处，下盖很容易折弯。
而我们把施力点放在有加强筋处，相对于之前，下盖难以折弯，同时最大折弯发生在没有加强筋处，而不是承受施力点的加强筋处。
通过简单实验证明：有加强筋处的下盖强度远远高于没有加强筋处。
如果大家手头刚好有抗原检测试剂盒，可以自己试试，感受会更加深刻。
2.4 卡壳降本设计优化
既然添加加强筋可以保证零件强度，那么我们在卡壳上盖和下盖添加横向和纵向的加强筋，加强筋把四周侧壁连接成一个整体，如图所示。
注1：图中仅为简单示意，加筋的位置如果与试剂检测部件有干涉，需要避开。
▲添加加强筋增加强度
添加加强筋增加强度之后，我们就可以把壁厚从1.0mm减少为0.8mm。
我相信，按照这样的优化设计，强度一定会优于之前的设计。会CAE的同学，可以简单模拟一下。
注2：本文仅仅是举例，给大家一些降本设计的启示。至于壁厚是否可以真正减少为0.8mm，除了强度之外，可能还会考虑抗原检测试剂盒的阻燃或者其它安规等要求。
其实，通过加筋来增加零件强度的方法，在很多行业已经广泛应用了，下面是汽车零部件行业的一些加强筋的设计，看着这些密密麻麻的加强筋，非常让人震撼。
2.5 降本成果计算
通过以上分析，我们初步可以得出抗原检测试剂盒卡壳通过加加强筋而不壁厚减小，是一个潜在的降本优化点。
那么，我们把壁厚从1.00mm减少为0.8mm，可以节省多少成本呢？
上盖的重量是1.38g（数据来源于网络），壁厚减少20%，同时因为加筋增加了材料，我们就按照重量减少15%来计算，是0.21g。
上盖用的比较多是PP和HIPS材料，我们按照每公斤12元来计算。
有的企业每天生产200万套产品（数据来源于网络）。我们按照1年12个月，每个月生产20天来计算。
那么每年上盖材料节省的成本为：
0.21*12/1000*12*20*2,000,000=1,209,600元。
上盖和下盖节省的材料合在一起，就是2,419,200元，200万以上，差不多250万了。
一个小小的设计优化，就可以节省200万，是不是让人很震惊？
这就是降本设计的魅力和威力！
注3：壁厚减少，同时可以降低加工成本，为节省篇幅，本文没有计算。因为壁厚减少，塑胶件注塑成型时的冷却时间可以缩短，成型周期可以缩短，加工成本也会相应降低。
注4：通过添加加强筋把壁厚减小，仅仅是众多塑胶件DFC设计指南中一条，如果我们再继续研究，可能会发现更多的降本优化措施。
最后的话
抗原检测试剂盒卡壳的降本案例告诉我们，如果我们
1）充分认识到产品设计对产品成本的重要性和决定性；
2）具备系统化、结构化的降本设计知识和理论，而不仅仅是靠经验、靠头脑风暴，东一棒槌西一榔头；
那么，降本就不再是一个难题。
如果您的企业对降本设计感兴趣，需要培训和咨询，欢迎联系我。
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作者简介：钟元，著有书籍《面向制造和装配的产品设计指南》和《面向成本的产品设计：降本设计之道》
推行降本设计，
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共同为中国制造贡献力量。
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