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面向拆卸的设计

 

        我记得我是看着爷爷修理各种各样的家用器械而成长的,修修补补几个小时直到产生具有新功能的产品。所以,我也想把我的工作台设置成铁让它复兴起来。马上我就知道这不是一件容易的事。工作台外壳的所有螺丝钉都有一个专有设计。利用螺丝刀小心地操作后,他们被分离了出来,但塑料外壳还是没有出现松脱。我又用螺丝刀撬,用手柄扭,迅速地拉。之后终于到了金属底面,我发现它还是被环氧树脂覆盖着。到这时候一切都已经说了,做了,而铁还隐藏在工作台上许多的碎片之中,我诅咒我的专业工作。
        受到这次经历的沉重打击,我又重新拆了一次,记录每一步来说明辛苦。从第一次尝试中获取经验,这次就相对简单了一点,但还是用了67个步骤才把它分离成52个部分。而面向拆卸设计(DfD)可以防止这种混乱局面。

        什么是面向拆卸设计?
        面向拆卸设计是一个设计的战略,考虑未来的需要拆卸产品以便于修理,翻新或回收。一个产品需要维修吗?哪些部分需要更换?谁将修复它?如何才能简单而直观的体验?该产品可以被回收,翻新并转售吗?如果一定要丢弃,我们怎样才能促使那些拆卸变成容易回收的部件?通过回答这些问题,我们可以了解到DfD的方式增强了产品使用期之间以及之后的有效性。下图为10秒钟全面拆卸过程。

        例如,这种低成本的牙线容器体现了DfD的本质——简单的组装和拆卸。这很容易打开,其组件的材料也有明确标示,因此这些部件可以迅速的被区分开来。

        面向拆卸设计从何而来?
        那些由天然材料精心制作而成用于维修和再利用的古老工具,或许是面向拆卸设计最早的例子。在19世纪50年代消费主义流行期间,由于受大规模生产方式,廉价劳动力以及时尚设计的刺激,丢弃成为了那时候的准则。随着时间的推移,由有计划的废止制度和丢弃文化所造成的废弃物被暴露出来。相关组织在产品的废物中发现了毒素,这带来了很大的负面影响,随后政府也开始着手制订规范。2004年,欧盟通过了具有里程碑意义的WEEE(废电机电子产品)指令,规范制造商在电子产品处理上的责任。这一结构性变化被作为公认的标志而被全球制造商所接受,这推动了DfD的战略利益。

        我是如何面向拆卸设计的?
        由于受环境和成本的限制,我们的挑战就需要有去创造产品的能力就象产品本来就是一项创造一样。将DfD的策略应用于整个设计周期,设计人员将需要指导小组,发现废物,制定目标,创建解决方案,然后通过产品生产,发布,使用,报废这些过程得出监测结果。下图是面向拆卸设计的路线图。

        以上是一张怎样面向拆卸设计的路线图。这不是一个设定的路径,而是一个几乎用任何途径都可以实现以更高效的产品设计为最终目标的框架。正如您可能所期望的,为安全起见,不是所有的产品都应该由用户拆卸。拆卸风险高的产品(如医疗设备,高压电子,汽车等),最好交由训练有素的技术人员。
        在几个DfD开创者的帮助下,我由研究的预设计阶段到用户的测试设计阶段阐述了以下数据流程图的关键步骤。

        预设计阶段:组织教育+买进
        减少人工成本:容易拆卸的产品往往也方便组装,这在劳动力上节约了公司的时间和金钱。此外,如果产品需要维修或翻新,快速拆卸可节省时间和劳力并维持客户满意。
        减少材料成本:DfD的解决方案强调简单。仔细检查产品的解体,设计人员经常能找到可以被组合或删去并节省材料和生产成本零部件。此外,对于可清洁的产品,材料和生产成本都大大降低,就像一次性相机或打印机墨盒。
        开辟新市场:人们会注意到企业做出的明智选择。在车辆燃料高效化领域充当领先者的本田公司,一直致力于将生产汽车对环境的影响降至最低。“消费者认识到本田公司是发展节能汽车的领导者。面向拆卸设计是我们制造汽车战略的一部分,”本田积极地在市场上推广他们的设计哲学,这有助于吸引环保意识消费者的购买。
        系统思考:“设计师认识到如何影响组织中不同群体对设计可持续的产品是至关重要的,”可持续产品开发项目主席兼耐克可持续发展前任总监菲尔贝里指出,“开发团队曾经是各个孤立的,但现在正在共同努力以找到新的方法去生产可以分离成纯物质的产品。”通过看到可以回收利用的产品,设计师们正在改变事物的组成方法,所以这些材料可以重新投入生产周期。
        言出必行:“如果公司有现存的任务,让有责任的团队去实现目标,”可持续设计领导者特拉维斯李指出。当公司建立了生态环境的政策,开发团队需要提醒人们那些目标,然后设置更高的要求。
        与战略供应商共享目标:“与合作伙伴一起工作带来了新的解决方案”何塞维绍格鲁德指出。通过与制造商紧密合作,本田公司开发了可循环再造的人造皮革。这种材料不仅可以重新进入资源流,还消除了在皮革生产中产生的铬等有毒化学品。供应商都是各自领域的专家,如果设计团队表达他们长远的目标供应商还可以提供更好的选择。

        预设计阶段:研究再循环流
        访问制造和装配过程:通过访问耐克的亚洲供应商,菲尔贝瑞指出“通过分析生产设施,我们可以收回大约15%将被销毁的材料。在如何生产鞋子上,我们还能够开发新技术。”通过体验制造工艺,设计人员能够识别复杂,障碍,以及浪费一定的制造方法和材料的选择。
        当我还在SonoSite公司的时候,装配技师杰克叫道:“嘿,是设计师先生,我听说你正在设计新的医疗车...”“恩,是的”我回答。“这是一个辛苦的任务,所以如果你有时间,我想告诉你一些事情...”这打开了简化未来三年医疗车设计的对话,使得部分减少了450美元的成本费并缩短了装配时间。在生产制造过程中加大联系可以得到更好的反馈意见。他们对于DfD已经有多大的成功是一个很好的早期指标。
        访问再循环操作过程:“没有在战壕中得到替代品,”在访问了旧金山回收和处置后李的意见。有一个问题是关于如何分类和处理一些东西?

        设计阶段:设定目标+项目规划
        长期+短期:为了帮助衡量业绩,需要建立了一系列长期和短期目标。短期目标将给予团队一些具体的成果,并帮助鼓励他们为长期目标继续努力。无论是顾问或公司的设计师,在工作和日程安排的范围中不要忘了包含DfD目标。
        可记录,可见+衡量:赫曼米勒的环境设计(DFE)基础上的政策评估有三个核心因素:材料化学,可拆卸设计,可回收产品。“在产品评估过程中,我们要求我们的设计具备四个问题:材料是否均匀?用于拆解他们的工具是否是常用的?是不是要花多于30秒的时间在扭转连接处上?零部件是否标有物质类型?”赫曼米勒的环境设计项目经理斯科特卡戎解释说。每一个组件审议都是基于这些因素,并在一个电子表格上记录评定结果,让设计团队准确的评估结果。

        设计阶段:研究材料+工艺
        目录:对不同材料,工艺,装配方法繁多,制造商可能会导致信息超载。这就需要创建文件以了解材料,设计和工艺方法以及创建改进方案的文件。
        最小紧固件类型:一般情况下,减少变动可降低成本。如果复印机有34个不同类型的螺丝,公司不得不掌握,订购,储备他们...而工人将需要接受培训并提供适当的工具来安装。如果设计中仅用3种类型的螺丝,那将节约材料成本,管理和劳动时间。
        尽量减少材料种类:如果一个设计可以用更少的零件和材料种类,就容易进行整理和回收。像这种牙线容器。当用完之后,整个钢套管可循环再用。如果另外一面是塑料的,它就需要手动分离和整理以便回收。下图为:牙线容器由两个对半分的金属和一个塑料线轴组成。

        避免有毒或有害物质和化学品:“铬合金的抛光需要有毒化学品,因此在我们的新车抛光时我们积极寻求可替代有毒化学品的方法,”本田研发人员何塞指出。处理化学品和物质,如PVC,铅,PBDE材料,以及PBB阻燃剂,我们都知道它们是有毒的,所以应使用替代品。DfD放大了物质科学与设计的关系,要求设计者了解所选材料的最大影响。
        确定材料类型:国际化的再循环标记符号让回收再造商更加确信的把分类项目回归到正确的物质流中。下图为重要的7个再循环图标。

        设计阶段:创建DfD的概念
        用户经验:“设想或模拟修复或拆卸产品的方法。”特拉维斯说。利用人为因素的技术,并把它们应用于拆卸过程。
        每个产品都有许多“用户”:制造和装配人群,消费者,服务技术人员,再制造人群,以及回收再造商。这对这些用户是有帮助的,以及设计是怎样支持他们目标的。
        便于维修的设计+提供更换部件:如果零件可以被耗尽,就需要被更换,而设计应当支持这个理论。电池,运动部件,连接部位都是在某个时候需要被更换的例子。目前的挑战是两个方面:可以方便地更换,并且使各零部件可通过网站或分销商购买。如果满足不了这两个因素,产品的生命周期会受到严重限制。下图为AL6021型手表。

        查找效率:有时候最好的DFD的解决办法是淘汰或合并部件。惠普的笔记本电脑业务通过减少包装所涉及的部件的数量而起步的。 “我们注意到每一台笔记本包装中所附加的盒子,手册和泡沫块的数量,并找到方法来代替,或完全淘汰它们,”惠普笔记本的设计总监斯泰西沃尔夫指出。泡沫块换成了纸浆壳,形成隔断空间来分离不同的部件并消除了其他多余的盒子。用户手册被一张2G的SD卡所取代,这张SD卡完全可以在任何可兼容设备中使用。下图为惠普笔记本电脑袋包装淘汰了许多盒子,袋子以及泡沫部件。

        后设计阶段
        耗时少,但必须的用户测试:需要用户,再制造方法,及再循环操作,“你怎么处理呢?”通过面对对象的损坏率,设计人员可以认识到他们的决策是如何影响报废结果的。将这些反馈信息与DfD团队共同分享。
        世界变化的设计不是在一夜之间发生。而是为创造更高的标准而逐步演变的。面向拆卸设计(DfD),是根本改善成本,质量和我们所生产的产品的寿命。 DfD的兑现我们为今后生活的人提供更好的工具的承诺。

 

 
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