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面向拆卸的設計

 

        我記得我是看著爺爺修理各種各樣的家用器械而成長的,修修補補幾個小時直到產生具有新功能的產品。所以,我也想把我的工作臺設置成鐵讓它復興起來。馬上我就知道這不是一件容易的事。工作臺外殼的所有螺絲釘都有一個專有設計。利用螺絲刀小心地操作后,他們被分離了出來,但塑料外殼還是沒有出現松脫。我又用螺絲刀撬,用手柄扭,迅速地拉。之后終于到了金屬底面,我發現它還是被環氧樹脂覆蓋著。到這時候一切都已經說了,做了,而鐵還隱藏在工作臺上許多的碎片之中,我詛咒我的專業工作。
        受到這次經歷的沉重打擊,我又重新拆了一次,記錄每一步來說明辛苦。從第一次嘗試中獲取經驗,這次就相對簡單了一點,但還是用了67個步驟才把它分離成52個部分。而面向拆卸設計(DfD)可以防止這種混亂局面。

        什么是面向拆卸設計?
        面向拆卸設計是一個設計的戰略,考慮未來的需要拆卸產品以便于修理,翻新或回收。一個產品需要維修嗎?哪些部分需要更換?誰將修復它?如何才能簡單而直觀的體驗?該產品可以被回收,翻新并轉售嗎?如果一定要丟棄,我們怎樣才能促使那些拆卸變成容易回收的部件?通過回答這些問題,我們可以了解到DfD的方式增強了產品使用期之間以及之后的有效性。下圖為10秒鐘全面拆卸過程。

        例如,這種低成本的牙線容器體現了DfD的本質——簡單的組裝和拆卸。這很容易打開,其組件的材料也有明確標示,因此這些部件可以迅速的被區分開來。

        面向拆卸設計從何而來?
        那些由天然材料精心制作而成用于維修和再利用的古老工具,或許是面向拆卸設計最早的例子。在19世紀50年代消費主義流行期間,由于受大規模生產方式,廉價勞動力以及時尚設計的刺激,丟棄成為了那時候的準則。隨著時間的推移,由有計劃的廢止制度和丟棄文化所造成的廢棄物被暴露出來。相關組織在產品的廢物中發現了毒素,這帶來了很大的負面影響,隨后政府也開始著手制訂規范。2004年,歐盟通過了具有里程碑意義的WEEE(廢電機電子產品)指令,規范制造商在電子產品處理上的責任。這一結構性變化被作為公認的標志而被全球制造商所接受,這推動了DfD的戰略利益。

        我是如何面向拆卸設計的?
        由于受環境和成本的限制,我們的挑戰就需要有去創造產品的能力就象產品本來就是一項創造一樣。將DfD的策略應用于整個設計周期,設計人員將需要指導小組,發現廢物,制定目標,創建解決方案,然后通過產品生產,發布,使用,報廢這些過程得出監測結果。下圖是面向拆卸設計的路線圖。

        以上是一張怎樣面向拆卸設計的路線圖。這不是一個設定的路徑,而是一個幾乎用任何途徑都可以實現以更高效的產品設計為最終目標的框架。正如您可能所期望的,為安全起見,不是所有的產品都應該由用戶拆卸。拆卸風險高的產品(如醫療設備,高壓電子,汽車等),最好交由訓練有素的技術人員。
        在幾個DfD開創者的幫助下,我由研究的預設計階段到用戶的測試設計階段闡述了以下數據流程圖的關鍵步驟。

        預設計階段:組織教育+買進
        減少人工成本:容易拆卸的產品往往也方便組裝,這在勞動力上節約了公司的時間和金錢。此外,如果產品需要維修或翻新,快速拆卸可節省時間和勞力并維持客戶滿意。
        減少材料成本:DfD的解決方案強調簡單。仔細檢查產品的解體,設計人員經常能找到可以被組合或刪去并節省材料和生產成本零部件。此外,對于可清潔的產品,材料和生產成本都大大降低,就像一次性相機或打印機墨盒。
        開辟新市場:人們會注意到企業做出的明智選擇。在車輛燃料高效化領域充當領先者的本田公司,一直致力于將生產汽車對環境的影響降至最低!跋M者認識到本田公司是發展節能汽車的領導者。面向拆卸設計是我們制造汽車戰略的一部分,”本田積極地在市場上推廣他們的設計哲學,這有助于吸引環保意識消費者的購買。
        系統思考:“設計師認識到如何影響組織中不同群體對設計可持續的產品是至關重要的,”可持續產品開發項目主席兼耐克可持續發展前任總監菲爾貝里指出,“開發團隊曾經是各個孤立的,但現在正在共同努力以找到新的方法去生產可以分離成純物質的產品!蓖ㄟ^看到可以回收利用的產品,設計師們正在改變事物的組成方法,所以這些材料可以重新投入生產周期。
        言出必行:“如果公司有現存的任務,讓有責任的團隊去實現目標,”可持續設計領導者特拉維斯李指出。當公司建立了生態環境的政策,開發團隊需要提醒人們那些目標,然后設置更高的要求。
        與戰略供應商共享目標:“與合作伙伴一起工作帶來了新的解決方案”何塞維紹格魯德指出。通過與制造商緊密合作,本田公司開發了可循環再造的人造皮革。這種材料不僅可以重新進入資源流,還消除了在皮革生產中產生的鉻等有毒化學品。供應商都是各自領域的專家,如果設計團隊表達他們長遠的目標供應商還可以提供更好的選擇。

        預設計階段:研究再循環流
        訪問制造和裝配過程:通過訪問耐克的亞洲供應商,菲爾貝瑞指出“通過分析生產設施,我們可以收回大約15%將被銷毀的材料。在如何生產鞋子上,我們還能夠開發新技術!蓖ㄟ^體驗制造工藝,設計人員能夠識別復雜,障礙,以及浪費一定的制造方法和材料的選擇。
        當我還在SonoSite公司的時候,裝配技師杰克叫道:“嘿,是設計師先生,我聽說你正在設計新的醫療車...”“恩,是的”我回答!斑@是一個辛苦的任務,所以如果你有時間,我想告訴你一些事情...”這打開了簡化未來三年醫療車設計的對話,使得部分減少了450美元的成本費并縮短了裝配時間。在生產制造過程中加大聯系可以得到更好的反饋意見。他們對于DfD已經有多大的成功是一個很好的早期指標。
        訪問再循環操作過程:“沒有在戰壕中得到替代品,”在訪問了舊金山回收和處置后李的意見。有一個問題是關于如何分類和處理一些東西?

        設計階段:設定目標+項目規劃
        長期+短期:為了幫助衡量業績,需要建立了一系列長期和短期目標。短期目標將給予團隊一些具體的成果,并幫助鼓勵他們為長期目標繼續努力。無論是顧問或公司的設計師,在工作和日程安排的范圍中不要忘了包含DfD目標。
        可記錄,可見+衡量:赫曼米勒的環境設計(DFE)基礎上的政策評估有三個核心因素:材料化學,可拆卸設計,可回收產品!霸诋a品評估過程中,我們要求我們的設計具備四個問題:材料是否均勻?用于拆解他們的工具是否是常用的?是不是要花多于30秒的時間在扭轉連接處上?零部件是否標有物質類型?”赫曼米勒的環境設計項目經理斯科特卡戎解釋說。每一個組件審議都是基于這些因素,并在一個電子表格上記錄評定結果,讓設計團隊準確的評估結果。

        設計階段:研究材料+工藝
        目錄:對不同材料,工藝,裝配方法繁多,制造商可能會導致信息超載。這就需要創建文件以了解材料,設計和工藝方法以及創建改進方案的文件。
        最小緊固件類型:一般情況下,減少變動可降低成本。如果復印機有34個不同類型的螺絲,公司不得不掌握,訂購,儲備他們...而工人將需要接受培訓并提供適當的工具來安裝。如果設計中僅用3種類型的螺絲,那將節約材料成本,管理和勞動時間。
        盡量減少材料種類:如果一個設計可以用更少的零件和材料種類,就容易進行整理和回收。像這種牙線容器。當用完之后,整個鋼套管可循環再用。如果另外一面是塑料的,它就需要手動分離和整理以便回收。下圖為:牙線容器由兩個對半分的金屬和一個塑料線軸組成。

        避免有毒或有害物質和化學品:“鉻合金的拋光需要有毒化學品,因此在我們的新車拋光時我們積極尋求可替代有毒化學品的方法,”本田研發人員何塞指出。處理化學品和物質,如PVC,鉛,PBDE材料,以及PBB阻燃劑,我們都知道它們是有毒的,所以應使用替代品。DfD放大了物質科學與設計的關系,要求設計者了解所選材料的最大影響。
        確定材料類型:國際化的再循環標記符號讓回收再造商更加確信的把分類項目回歸到正確的物質流中。下圖為重要的7個再循環圖標。

        設計階段:創建DfD的概念
        用戶經驗:“設想或模擬修復或拆卸產品的方法!碧乩S斯說。利用人為因素的技術,并把它們應用于拆卸過程。
        每個產品都有許多“用戶”:制造和裝配人群,消費者,服務技術人員,再制造人群,以及回收再造商。這對這些用戶是有幫助的,以及設計是怎樣支持他們目標的。
        便于維修的設計+提供更換部件:如果零件可以被耗盡,就需要被更換,而設計應當支持這個理論。電池,運動部件,連接部位都是在某個時候需要被更換的例子。目前的挑戰是兩個方面:可以方便地更換,并且使各零部件可通過網站或分銷商購買。如果滿足不了這兩個因素,產品的生命周期會受到嚴重限制。下圖為AL6021型手表。

        查找效率:有時候最好的DFD的解決辦法是淘汰或合并部件;萜盏墓P記本電腦業務通過減少包裝所涉及的部件的數量而起步的。 “我們注意到每一臺筆記本包裝中所附加的盒子,手冊和泡沫塊的數量,并找到方法來代替,或完全淘汰它們,”惠普筆記本的設計總監斯泰西沃爾夫指出。泡沫塊換成了紙漿殼,形成隔斷空間來分離不同的部件并消除了其他多余的盒子。用戶手冊被一張2G的SD卡所取代,這張SD卡完全可以在任何可兼容設備中使用。下圖為惠普筆記本電腦袋包裝淘汰了許多盒子,袋子以及泡沫部件。

        后設計階段
        耗時少,但必須的用戶測試:需要用戶,再制造方法,及再循環操作,“你怎么處理呢?”通過面對對象的損壞率,設計人員可以認識到他們的決策是如何影響報廢結果的。將這些反饋信息與DfD團隊共同分享。
        世界變化的設計不是在一夜之間發生。而是為創造更高的標準而逐步演變的。面向拆卸設計(DfD),是根本改善成本,質量和我們所生產的產品的壽命。 DfD的兌現我們為今后生活的人提供更好的工具的承諾。

 

 
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