1. 設計看似簡單，但細節才是關鍵
先講個很常見的情況。很多新手設計師剛學會 CAD，畫零件、組裝模組都很順，外觀看起來也很完整。但當產品拿去試做或驗證時，問題就一大堆：
- (a) 裝不起來，因為尺寸堆疊後不符合公差。
- (b) 零件晃來晃去，因為設計時沒有考慮鬆動間隙。
- (c) 強度不夠，測幾次就變形或斷裂。
這就是所謂的「會畫圖」跟「會設計」的差別。前者只是把東西拼出來，後者則是從一開始就想到後續的製造、組裝和驗證。
2. 公差與尺寸堆疊
在產品設計裡，最容易被忽略但又最致命的，就是公差與尺寸堆疊。
簡單來說，任何一個零件的尺寸都不可能完全精準，總會有誤差範圍。這些誤差一旦累積起來，最後裝配時就可能大出問題。
舉個例子：假設一個小小的卡扣，設計上只差 0.2 mm，看似沒什麼。但當它跟外殼、固定柱、螺絲孔全部堆疊起來，結果就可能變成「卡不緊」、「蓋不起來」或「間隙太大」。
- (a) 公差放太寬：東西好加工，但組起來鬆鬆垮垮。
- (b) 公差收太緊：組裝品質很好，但加工成本飆高，良率也很慘。
所以，設計師的挑戰就是在「夠用」和「成本」之間找到最佳平衡點，這真的不是一兩本書能解決的，需要經驗累積。
3. 測試驗證才是真正的考題
除了尺寸問題，穩定性與可靠性更是設計的重頭戲。市面上的產品，從筆電、手機到家電，都得經過一連串嚴格的測試：跌落、震動、高低溫循環、壽命疲勞……只有通過這些，才能算得上是一個成熟的設計。
- (a) 像筆電的轉軸：不只要好開合，還要能撐過幾萬次開闔，阻尼感還得一致。
- (b) 手機外殼：要薄、要輕，還得能散熱，還不能一摔就碎。
- (c) 家電外殼：要耐熱、耐潮，還要能撐住長期使用下的材料劣化。
這些都是「書上教不來」的部分，只有經過一次次實際專案，才會知道設計該怎麼調整。
4. 為什麼很多人基礎概念不足？
雖然現在學習資源超多，但還是有不少人對結構設計的基本概念理解不深。常見問題有：
- (a) 忽略製程限制：設計很漂亮，但實際工廠根本做不出來。
- (b) 過度依賴軟體：以為 CAD 能自動解決一切，卻忽略背後的設計邏輯。
- (c) 只看局部不看整體：零件單看沒問題，但裝配後就出包，因為沒考慮全局。
這些都是新手常踩的坑，而資深或是優秀的設計師，往往能一開始就避開這些問題。
5. 實務經驗的累積
老實說，很多設計能力是靠「做中學」累積來的。
- (a) 有實際專案經驗的人，會清楚某些塑膠材料在高溫環境下容易發生變形，因此設計時必須懂得解讀物性表，才能正確預估材料的行為。
- (b) 經歷過良率下滑的人，就會深刻體會公差設定對成本的影響。哪些是關鍵尺寸需要嚴格控制，哪些尺寸則可以放寬，這些取捨才是設計真正的技巧，而不是一味訂下一堆過於嚴苛的公差。
- (c) 與製造工程師長期溝通之後，設計師就會逐漸明白哪種類型的設計工廠能接受，哪種設計必然會被否決，甚至能快速連結過往機種的經驗來判斷設計可行性。
這些東西，很難從書本直接學到，只能靠一次次的實戰累積。
6. 想進步可以怎麼做？
如果你想在結構設計上更進一步，可以從這幾點開始：
- (a) 養成全局思維：不只會畫圖，而是從設計到測試、再到修正，形成一個完整流程。
- (b) 學會理解工藝：例如射出成型、沖壓、CNC 加工，知道它們的限制與特性。
- (c) 多參與測試：不要只交圖紙，要去現場看產品怎麼被摔、怎麼被測。
- (d) 練習公差分析：在設計初期就做尺寸鏈計算，避免後面大改圖。
- (e) 多跟不同角色交流：材料工程師、品保、製造端，都能給你不同角度的見解。
7. 結語
產品結構設計絕對不是只靠 CAD 軟體就能解決的事，它更像是一門「平衡的藝術」。我有一位朋友（二代企業背景，台大畢業、在德國主修工業設計）曾說過一句話讓我印象深刻：「機構設計師其實就像建築師。」
建築師要懂得空間規劃，也要面對法規限制並找到解決方法；而機構設計師同樣如此，不只要考慮零件的強度、公差與加工限制，更要在有限的空間裡做出最合理的規劃。很多時候，空間的有效運用，往往比單純的零件設計更關鍵。
- (a) 要在尺寸精度與加工成本之間取捨。
- (b) 要在結構強度與外觀需求之間找到平衡。
- (c) 要在理論計算與實際驗證之間來回調整。
對初學者來說，入門可能不難，但要做到專業、做到能量產，則需要經驗累積。換句話說，設計不是把零件拼起來，而是把所有細節整合起來，讓產品在真實世界中能順利運作。
