可持续性设计

设计的可持续性是一个偏移量设计X卓越(设计)哲学。DFX包含广泛的方法来提高产品设计和制造过程。可以代替“X”表示一个特定方面的中心主题的设计和生产过程。

通常情况下,产品设计师选择重点,例如,设计制造(DFM)组装、设计(DFA)和设计可靠性(DFR),以及这些方面的产品优化。评估每一个设计决策的选择重点和相关更改然后考虑产品的整个生命周期。结合这些子类可以对最终产品有更大的影响,这是一个很好的例子设计制造和组装(DFMA)。

在本文中,我们将了解可持续发展设计和讨论的原则,可以让我们更接近实现。

可持续性设计是什么?

设计可持续性(有时也称为DfS和d4)是一个子集方法下DFX家庭主要关注可持续发展的产品。可持续性是明智地使用自然资源,不妥协的未来一代使用它们的能力。

可持续发展是一个巨大的话题,收敛翅膀下各种各样的科目和哲学。所有的可持续性策略都有一个或两个以下目标:

1. 使用更少的资源

2. 更环保的替代品

这些资源可能意味着原材料、过程、系统、分配方法和其他的产品存在是必要的。如果我们仔细看,很明显,几乎所有的资源选择的产品都受到它的设计的影响。

换句话说,设计阶段是最具影响力的决定一个产品如何影响环境通过其原材料、生产、配送、使用、维护和处置。

事实上,可持续的产品政策欧盟委员会指出,高达80%的产品对环境的负面影响在设计阶段完成。因此,它是至关重要的评估和减少环境影响在设计阶段。可持续性设计帮助我们开展一个关键评估的所有不同方面和到达一个环保产品。

可持续设计的必要性

的可持续性生产和产品的使用在过去的几十年里变得越来越重要。有负面影响的意识上升不资源开采和消费自从工业革命。

这种意识可以认为具近年来改善测量方法。这些方法允许我们收集无可指责的数据资源枯竭和环境恶化。数字表明,有一个迫切需要可持续的产品,未来还可以享受高质量的生活。

没有采取有力措施支持可持续发展,我们可能会耗尽自然资源,许多物种将灭绝和环境破坏造成不可挽回。消费者可以使环境影响时倾向于减少浪费和对社会负责的产品的碳足迹。

并不是所有的责任转移到最终用户。制造企业和设计师负责产品的环境影响和积极设计更可持续的产品。

向循环经济的转变

传统上,经济直线模式。资源从天然来源中提取。他们会经过处理,转换成产品和运送到消费者。使用后,他们被发送到处置场所,除了贵金属,提取不了多少。这样一个系统是俗称线性经济。这种系统是高度不可持续,需要改变。

一个可持续的替代这个系统是循环经济。这种经济模式的主要焦点是恢复部分用作原料的新产品。目的是将从high-waste高价值模型。这样一个系统是高度资源节约型和探索减少消费需求的影响,污染和自然资源的浪费。如生物仿生模型、生命周期、产品服务系统(PSS), 4 rs,都是策略可以提供设计特性,实现循环经济。

4 rs特别是构建循环经济是一种非常有效的工具。它包括四个原则可以适用于几乎所有的个人和有一个指数的效果。这些原则是:

• 减少

• 重用

• 修复

• 回收

一个好的设计可以影响所有的4 rs的产品。虽然前三个是比较容易理解,让我们看看如何回收利用是近年来得到越来越多的牵引。使用组件由回收原材料被认为是在循环经济可持续采购战略。

由于技术的进步,我们现在能够回收更多类型的浪费廉价而有效的方式。材料,如塑料、木材、玻璃、纸板、橡胶等,可以回收到一个广泛的产品。例如,橡胶轮胎颗粒和用于铁路道碴,速度,车道,高强混凝土和许多其他应用程序。

除了苹果和耐克这样的大品牌,许多小型企业和初创公司也从回收商品介绍产品。这些努力正在加快世界循环经济之旅。不过,重要的是要注意前三个Rs产生更大的影响比回收他们还保存所需的燃料回收机。

设计可持续性原则

真正的可持续性可能无法实现。在这样一个乌托邦,人类努力满足当代的需求会有有益的(或者至少是微不足道)影响环境为他们的能力。这种情况几乎是不可能的任何产品的生产导致损失的材料和能源材料的形式提取,生产和运输。

但是,使用适当的策略可以帮助我们更接近真正的可持续发展的概念。一些可行的可持续设计原则可以实现来创建更好的设计是:

• 去物质作用
• 模块化设计
• 喜欢可再生能源
• 产品服务系统的迁移
• 设计寿命
• 限制或消除长途外包
• 在模拟投资

去物质作用

去物质作用在设计过程中,定义的联合国环境规划署(UNEP),是“总物质和能量的减少吞吐量的任何产品和服务,从而限制其对环境的影响。这包括减少原材料在生产阶段,能源和材料投入使用阶段,和废物处置阶段。”

有很多方法可以实现这一点。开展无形化的方法之一是产品的小型化。这将导致更大的利润空间越来越小的产品组件是必要的。与更小的外形相对应的产品还需要减少包装,存储区域、运输和交付成本和碳排放最小化参与的每个产品生命阶段。

一个很好的例子就是智能手机丢弃的原始设计物理键盘或平板电脑已经取代了笔记本电脑在许多应用程序中。他们多年来取得了更小的外形,已经成为更多的资源。

类似的努力一直在进行汽车方面达到更高的燃油效率。去物质作用(或mass-optimisation)汽车底盘、发动机、刹车,轮胎提高燃油效率。低油耗反而导致减少排放和环境破坏。无形化的机床和制造系统也正在进行之中。这些领域的进展可能会节省数百万吨的二氧化碳排放每年和钢铁。

服务的数字化是另一个有效的方法去物质作用。设计师可以消除生产废物的特性和产品创造的另一种方式访问相同的服务。常见的例子是电子阅读器的书籍、报纸和杂志。比尔和税交付通过电子邮件而不是邮政邮件。

模块化设计

模块化设计是指利用组件模块,可用于多个产品。模块是预先设计的组件与一个特定的函数。优势包括更便宜和更容易制造、组装、更换、维修和处理。

例如,智能手机可以有独立的模块的摄像头,GPS,权力,存储,等等。当一个部件坏了,各个模块可以被替换,而不是完整的产品。这样的设计还提供了更高程度的定制给用户。

在可持续发展方面,控制消费利率和减少浪费生产模块化设计。新功能和技术可以被添加到现有的产品模块可以交换。一个更好的相机很容易替换原来的相机不需要买一个新的手机。许多智能手机制造商都朝着这个。Fairphone是模块化设计的一个光辉的榜样。

喜欢可再生能源

许多产品需要持续或定期能源供应工作。这些产品,称为活跃的产品,保持利用积极的能源系统的功能。近年来转向电动驱动器,其中最引人注目的例子来自汽车和造船工业。

可再生能源可以产生足够的电力需求。设计师必须考虑结合使用可再生能源为主要或至少作为替代能源项目实现更可持续的设计。

更多地依赖可再生替代,如风能、太阳能和水力发电(而不是汽油、柴油、天然气和煤炭),推动我们走向可持续发展,同时允许我们保持类似的能源使用水平。

产品服务系统的迁移

产品服务系统是指公司提供服务的商业模式除了改善环境绩效和销售产品。在这样的系统中,公司租赁产品消费者,而不是卖出。

他们提供的功能,而不是产品。作为该公司仍保留所有权,它可以更好地控制分布、产品的使用、维护和处置。这样一个模型迫使企业创造持久,repurposable remanufacturable,容易修复,一次性产品。

传统上,适当的处置的责任留给消费者。这提供激励制造商设计高效的处理。但在产品服务系统中,这个责任由制造商和消费者共享。这鼓励设计师选择可持续的设计方法产品的整个生命周期,导致更好的资源效率和废物管理。这种做法的一个很好的例子就是IBM转向租用服务器而不是直接向客户出售单位。

汽车共享服务是一个很好的例子,一个聪明的产品服务系统,客户体验的好处临时货物所有权不拥有他们的负担。私家车在城市交通问题的主要原因,它们占用城市空间和造成堵塞,使用替代交通选项,例如汽车共享提供了许多环境效益。

出现了越来越多的汽车共享服务,为个人提供随需应变的运输。来自爱沙尼亚、螺栓是一个典型的例子这种类型的协作消费模型。

设计寿命

最好的方法之一进程资源的可持续利用是尽可能延长现有产品的生命。设计师有能力最大化多久可以使用产品通过其设计。耐用的产品可以大大缓解对环境的压力,减少所需的原材料和能源创造新产品。

让我们解释这个以智能手机为例。欧洲晴雨表调查的结果(坎塔尔,2020)表明,69%的用户在欧盟希望他们的手机和平板电脑5年或更多。但由于有辱人格的电池,大多数人都转向开关设备大约每两年之后。如果设计师提高电池性能(或将采用模块化),它将增加产品实现的可能性的预期寿命5 +年年底的所有其他组件仍然正常工作两年。

最初的目的必须创造持久的产品。需要特别注意的组件通常寿命较短。他们应该能够处理正常磨损而不分解。

需要定期维护的产品,易于维护可以进行由最终用户是一个重要的因素时,确保使用寿命长。理想情况下,任务不应该太复杂或昂贵。该产品应该也很容易拆卸和组装。成本和易于修复同样重要。

使用螺丝代替胶水和标签内部组件是一些实践,可以用于这一结果。虽然使用螺丝可能矛盾的原则DFX家族的其他方法(如。设计组装建议设计尽可能的使用紧固件)。成功的关键在于有效地结合这些不同的方法得出的结果是有意义的产品。在这种情况下,将紧固件纳入产品设计可能是一个合理的选择。

的另一个重要的考虑因素在设计寿命的评估与过去产品未来的可升级性和兼容性。

限制或消除长途外包

增加运输能力使运费更便宜。这导致了外包制造业务转移到劳动力价格较低的国家。制造/装配产品在环太平洋地区的国家,如中国、日本和韩国,通常是便宜即便加上长途运输的成本。

然而,对环境的影响是负的自生产产品所需的资源是一样的,但现在我们已经添加了几个吨额外的排放由于洲际运输。喜欢当地的供应商是很重要的设计可持续性。除了降低对环境的影响,消除外包将支持地方产业。

这与Fractory的原则:当祭万搏app全民彩票平台,数控加工和其他金属加工服务我们利用地区供应商的产能和能力。万博客户端登陆

在模拟投资

CAD /凸轮/ CAE软件提供了很大的优势在产品设计和制造阶段。今天,计算机可以模拟一个大范围的产品和场景,让我们定制每一个方面在原料进入车间之前。与三维CAD软件,我们可以创建复杂的零件,组件和图纸不再需要物理原型。

使用CAE(计算机辅助工程)软件,我们可以分析各个部分以及整个装配应力、缺陷、影响、热和流体流动。我们甚至可以模拟工具制造过程(如形成)和周围的事物转变为优化装配线。

传统上,许多试验和错误循环需要到达最优的设计。与模拟,但所有这些循环有时会在数小时内完成,节约宝贵的资源在原材料方面,时间和能源成本开销相关的电力、水等,还可减少浪费,只有少量的产品规范的一部分进入实际生产。因此,这种生产方法是高度可持续发展和盈利。

另一个利用计算机辅助设计是它容易耦合等制造设备数控机器,3 d打印机等3 d打印技术,特别是高度资源由于它是一个加法制造的过程。材料添加一层一层地创建一个与减去一部分生产过程等铣。因此,3 d印刷创造了“零浪费”。这样的结果是有利于制造商、客户和社会。即使3 d打印技术并不总是合理的大规模生产,3 d印刷原型可以用于风洞试验等测试程序。

可持续性Fractory

Fractory旨在引导制造业变得更可持续。我们的使命是简化采购流程通过消除不必要的步骤。我们不仅关注环境问题但是我们处理可持续发展作为一个更广泛的系统,由三个主要支柱:

1. 环境可持续性——负责保护自然资源和保护全球的生态系统以支持健康和幸福,现在和将来。我们的目标是更有效地使用可用的机器和灌装生产缺口的分发工作根据制造商的可用性,交货时间,专业知识、能力。万博客户端登陆减少材料浪费由于创建高效的工作分配和运输里程减少了本地采购生产,导致更少的二氧化碳释放到大气中。

2. 经济可持续性——意味着决策最公平和财政状况稳健的方式,同时保持可持续发展的其他方面。我们努力提高客户和供应商的经济可持续性企业通过创建一个经济吸引力的云制造平台,节省时间的同时也管理客户和供应商风险有关产品质量、生产能力和运输。

3. 社会可持续性——基于概念,促进社会改良的决定。一般来说,未来应该有相同的或更高质量的生活的好处这一代做。我们努力帮助社会通过投资教育事业,在一般的工程和制造创造意识,与社区和分享我们的知识和资源。

结论

地球的资源水平直线下降的速度快,尤其是在过去的几十年里。这些年来,增加产量和产品浪费。废物产生的数量成倍地增加了快速消费品(产品,不到三年)弥补耐用产品相比更大的部分。

可持续发展,盲目的大众消费和信口开河的文化需要废除。它肯定会花一些时间和思想如何实现这一目标而不会破坏经济。同时,DFS可以为我们提供方法,确保合理的利用我们的资源和环境恶化限制可以再生的水平。

一个高效的DFS策略必须考虑产品的整个生命周期,而不是它的结束。由于考虑因素,如包装可以显著减少浪费的水平。定向正确无疑是一个积极的第一步但是DFS的实际收益将被认为只有当我们得到正确的细节。