全生命周期在辦公空間垃圾桶設計中的應用研究

琚明海 魏真

摘要：全生命周期理論在辦公家具設計領域指對“家具—人—環(huán)境”關系的系統(tǒng)性思考，是當代綠色設計理論的重要內容。本文的目的是給設計師提供基于產品全生命周期理念的辦公空間垃圾桶設計原則，基于此分析全生命周期理論在辦公空間垃圾桶設計過程中的應用，設計產品設計流程，該流程可以指導產品設計師設計相應產品。

關鍵詞：辦公空間垃圾桶;綠色設計;全生命周期

中圖分類號：TB472 文獻標識碼：A 文章編號：1004-9436（2021）02-0-02

1 產品全生命周期理論

產品生命周期（Product? Life Cycle，簡稱PLC）的概念由哈佛大學雷蒙德·弗農教授在他的著作《產品周期中的國際投資與國際貿易》中從產品營銷的角度首次提出。設計中的生命周期包括產品的策劃、設計、生產、流通、回收以及再利用的所有狀態(tài)和階段。產品生命周期將產品看作一個閉合循環(huán)，并對各個時期進行管理，從而達到最大的資源利用效率[1]。

2 基于產品全生命周期理念的辦公空間垃圾桶設計現(xiàn)狀與問題

2.1 產品全生命周期理念下辦公空間垃圾桶設計現(xiàn)狀

辦公空間垃圾桶往往處于被人忽略的位置，在辦公空間垃圾桶造型上，由于辦公空間以現(xiàn)代簡約風格為主，所以大多數辦公家具的設計風格都是簡潔大方，但一味追求簡約也造成了垃圾桶功能上的缺失，看似簡潔大方，實則沒有吸引力;在垃圾桶的設計上，由于多數只是以產品為導向，并沒有從全生命周期的角度來考慮，所以在使用過程中會出現(xiàn)很多問題，最常見的辦公空間垃圾桶只能滿足盛放垃圾的基本功能需要，市場上亦有智能垃圾桶，但是質量參差不齊，且價格偏貴。

2.2 產品全生命周期理念下辦公空間垃圾桶設計存在的問題

城市中，白領人群占到本城市人口的大部分，然而，市場上卻鮮有針對辦公區(qū)域白領人群設計的垃圾桶。隨著國家大力實行垃圾分類策略，目前市場上的垃圾桶日益暴露出以下亟待解決的問題：第一，在材料的選擇上，多數采用塑料、金屬材質，雖可以做到材質的方便回收，但是在這一方面還可以進一步優(yōu)化;第二，在使用過程中，目前市場上大多數辦公空間垃圾桶，只能滿足基本的儲存垃圾的功能需要，并不能解決垃圾分類的問題，并且大多數垃圾桶不易清洗，時間久了以后，會滋生細菌，用戶體驗感較差;第三，在使用過程中的維護，針對大多數造型簡單的垃圾桶，使用過程中幾乎沒有維護的步驟，損壞了或者臟了就會換掉，而智能垃圾桶損壞了之后也幾乎沒有維修步驟，直接被丟棄，造成了資源的浪費;第四，在回收利用上，大部分垃圾桶結構單一，雖利于回收，但同時也造成了功能上的單一。部分智能垃圾桶雖解決了用戶的部分痛點，但是復雜的結構不利于產品的維護與回收。

3 基于產品全生命周期理念的辦公空間垃圾桶設計要點

全生命周期理念下的辦公空間垃圾桶設計應將辦公空間垃圾桶看成一個系統(tǒng)，根據辦公空間垃圾桶不同階段而采取不同的策略。在設計過程中，需要對各個生命階段進行分析提煉、優(yōu)化要素，并且加以整合取舍。在各個生命階段中需要考慮不同的優(yōu)化措施，而不同時期的優(yōu)化方案可能會相互沖突，這就要求在設計時對整體方案進行把控和取舍，從而找到最優(yōu)解[2]。鑒于各個時期的影響因素較多，要想在設計過程中對產品的設計結果有足夠的把控，就必須先明確產品全生命周期理念的辦公空間垃圾桶設計要點，具體有以下幾點：

3.1 全生命周期綠色優(yōu)化設計

全生命周期設計理念實質上是全生命周期視角下的綠色設計，即通過對產品各個生命階段設計影響要素的系統(tǒng)優(yōu)化，降低甚至消除辦公空間垃圾桶生產、使用、回收利用等環(huán)節(jié)對生態(tài)環(huán)境造成的破壞，從而達到綠色設計的目的，在這里綠色設計是全生命周期設計理念的目的之一，而不局限于設計手段[3]。一般綠色設計理念只考慮到單個或多個產品生命階段，或從用戶體驗角度，或從節(jié)約環(huán)保等角度，但是沒有從系統(tǒng)性的產品生命周期角度去考慮問題。而全生命周期綠色優(yōu)化設計，是站在產品全生命階段的視角上，對各個時期進行統(tǒng)籌把控，確保在辦公空間垃圾桶生命周期的前期設計階段就能夠預先發(fā)現(xiàn)產品所有階段的問題，并提出針對性解決方案，進而保證辦公空間垃圾桶在整個生命周期內對資源的利用達到最大化以及將對生態(tài)環(huán)境的破壞降到最小[4]。

3.2 全生命周期的功能思考

全生命周期設計理念的目的是通過對產品全生命階段的統(tǒng)籌規(guī)劃，滿足制造商、用戶以及環(huán)境的各方面需求，從而達到“人—機—環(huán)境”的利益最大化。首先，從系統(tǒng)的角度考慮產品的設計，功能則是將各個產品生命階段聯(lián)系起來的重要因素，既要滿足生產、裝配等制造商方面的功能需求，也要滿足辦公室使用人群的使用功能需求，只有這樣，才能保證辦公空間垃圾桶的市場接受程度，使本產品有更好的銷量，并且滿足各方面的需求。其次，設計師不能只專注于產品各個生命階段的功能實現(xiàn)，還應當制定相應的全生命周期評測標準，這樣才能在滿足各個生命階段實用功能需要的基礎上，實現(xiàn)生產、流通以及消費等全過程的基本目標，進而保證產品不但能夠滿足多變的市場需求，也能做到資源利用最大化。最后，在產品功能思考過程中，各個部門應當充分溝通、協(xié)作，以求從生產、運輸、使用、維修、產品回收等多個角度發(fā)現(xiàn)問題，并且加以統(tǒng)籌整合，從而進一步完善產品的生命線，使之更加符合產品全生命周期設計準則。

3.3 全生命周期的創(chuàng)新理念

基于全生命周期理論的辦公空間垃圾桶設計是在產品系統(tǒng)設計框架內對產品功能和環(huán)境效益的充分考慮，其設計過程是對與垃圾桶相關的生產、流通、使用以及回收等多個系統(tǒng)流程進行綜合創(chuàng)新的過程?；谌芷诘霓k公空間垃圾桶設計是對整個產品的系統(tǒng)設計過程，相對于目前的產品末端治理方式而言，是一種更加有效的“人—機—環(huán)境”交互策略，可以通過產品的設計策劃發(fā)現(xiàn)產品在各個周期存在的問題，使問題在產品生命周期軸線上得到解決。

4 基于產品全生命周期理念的辦公空間垃圾桶設計原則

4.1 減量化原則

減量化指的是在生產、流通和消費等過程中減少資源消耗和廢物產生，是循環(huán)經濟的重要內容。減量化原則不僅表現(xiàn)在產品的用材、體積大小上，還體現(xiàn)在產品結構與功能的精簡上，使產品在滿足預期功能的情況下去除臃腫多余的部分，向結構精簡、體積小型化發(fā)展。

減量化原則在產品的全生命周期中主要體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，在產品使用的材料上減少資源消耗;第二，在產品的生產過程中減少資源能源消耗;第三，在產品運輸過程中減少成本損耗;第四，在產品使用過程中減少污染;第五，在產品回收和分解過程中減少能源消耗和污染[5]。

4.2 實用性原則

對于辦公空間垃圾桶來說，每增加一個功能，可能需要消耗更多的資源，這意味著更大的成本，如藍牙控制功能、播放音樂功能、根據相應指令移動到用戶身邊等目前市場上智能垃圾桶常見的功能。在設計階段，首先應明確垃圾桶的必要功能，如垃圾干濕分類、易清洗、易用等;其次針對辦公室白領人群，明確用戶生理、心理等需求，做好功能上的統(tǒng)籌、規(guī)劃，避免在產品上附加一些不必要的并且占用較多資源的功能，從而保證產品的實用性[5]。

4.3 模塊化設計原則

模塊化設計在指導思想上與傳統(tǒng)的產品設計不同，模塊化設計是按照標準化原理和系統(tǒng)工程原理及方法，采用頂層分析與底層需求相結合的設計方法，是一個自上而下的過程，合理劃分模塊、建立模塊體系是其設計的關鍵。如一般智能垃圾桶可分為桶體模塊、桶蓋模塊、控制器模塊、垃圾分類模塊等。通過模塊化的設計，具有可以大幅簡化設計、提高維修效率和質量、縮短研發(fā)周期、使產品穩(wěn)定性更高等特點。

4.4 易拆卸原則

辦公空間垃圾桶結構復雜程度在很大程度上取決于垃圾桶所需要具備的功能，在功能確定之后就要考慮到如何優(yōu)化產品的結構，從而便于產品部件的生產、成品的組裝、維修以及回收利用等步驟，減少不必要的資源消耗[6]。

5 基于產品全生命周期理念的辦公空間垃圾桶設計流程

基于全生命周期理念的辦公空間垃圾桶設計是對產品在其生命軸線上的全局價值思考，相較于之前的產品末端管理導向的設計系統(tǒng)來說，這是一套全新的、系統(tǒng)的設計方法。這些變化與新特征要求設計師在發(fā)揮其設計天賦的同時，按照合理的設計步驟，保證對系統(tǒng)的把握。在進行產品設計的過程中，應嚴格按照對應的設計流程，在每一個步驟中，需要進行大量的實地調研與資料搜集，并且借助相應的設計方法進行輔助設計。

5.1 前期調研

前期調研需要對產品生命周期各個階段進行調研，例如對產品材料性能的調研和生產倉儲階段、運輸銷售階段、使用維修階段、回收報廢階段的調研，通過對各個階段的調研，發(fā)現(xiàn)問題、進行匯總。調研階段因涉及行業(yè)、場景、人群眾多，需要設計師通過更加多元的調研方式，如實地訪談、問卷調查、文庫資料參考等方法，提高調研效率[7]。

5.2 全生命周期需求分析

根據第一步的調研結果，對產品生命周期的各個生命階段的問題進行系統(tǒng)分析，從系統(tǒng)的角度發(fā)現(xiàn)問題，挖掘各個時期的痛點，通過資料整理，分析各個階段的需求，尋找創(chuàng)新點。具體方法有用戶畫像、KJ分析法、KANO模型分析法等。

5.3 提煉設計要素

分別對各個生命階段需求以及存在的問題加以提煉分析，確定各個時期初代產品模型解決的問題，部分非必要需求可以作為后面產品迭代升級服務的創(chuàng)新點。站在系統(tǒng)的全生命周期角度，對各個時期的需求以及問題提出解決方案并加以反復驗證，從而篩選整合設計要素，繪制概念模型。

5.4 產品原型設計

根據對各個產品生命周期的設計要點進行系統(tǒng)性的綜合創(chuàng)意設計，設計師需要站在系統(tǒng)管理者的角度對各個時期的需求加以把控，使設計既滿足各階段的要求，又不相互沖突，在進行產品原型設計的過程中，由于涉及多種類、多學科的知識，所以對設計師提出了較高的要求，并且在設計時需注意團隊協(xié)作，以此保證產品原型能夠滿足產品全生命周期的各個時期設計要點。

5.5 產品全生命周期評價

通過全生命周期評價，對辦公空間垃圾桶系統(tǒng)從原材料獲取直至最終廢棄處理的整個生命周期的輸入、輸出進行編制及對其潛在環(huán)境影響進行評價，通過對產品生產與消費中可能伴隨的環(huán)境影響進行量化和匯編，并且結合生命周期成本、模糊層次法等分析法，對其更好地理解和說明，從而為改進設計提供建議和理論支持。

5.6 改進方案

根據產品全生命周期評價所得結論，對產品原型各個生命周期的問題進行統(tǒng)籌，并提出解決方案，從而對各個生命周期進行設計優(yōu)化，最終確定設計方案，并在之后的產品升級迭代中逐步完善。

6 結語

本文基于產品全生命周期理念對辦公空間垃圾桶進行設計，在深入分析產品各生命周期所存在的問題后加以分析、提煉與匯總，進行創(chuàng)新設計，然后進行產品全生命周期評價，對設計方案進行評價，并根據數據分析，找到方案的不合理之處，從而進一步優(yōu)化。力求使辦公空間垃圾桶的原料、生產、組裝、運輸、銷售、使用、維修、回收、報廢等各個生命環(huán)節(jié)形成閉環(huán)，完善產品生命線，最大限度地減少其在生命周期各階段對環(huán)境產生的破壞。建議在針對辦公空間垃圾桶的設計過程中秉持減量化、實用性、模塊化、易拆卸等綠色設計原則，并且考慮到產品本身全生命周期內各個時期出現(xiàn)的問題，從而從系統(tǒng)上把控設計過程，完善產品生命線。

參考文獻：

[1] 任新宇，王倩.基于全生命周期理論的家具綠色設計策略[M].中國電力出版社，2018：63-64.

[2] 于隨然，陶璟.產品全生命周期設計與評價[M].北京：科學出版社，2012：2-6.

[3] 杜江偉.家電產品全生命周期綠色設計方法及軟件系統(tǒng)[J].機電產品開發(fā)與創(chuàng)新，2019（1）：22.

[4] 鄧俊.工業(yè)產品設計與產品全生命周期的生態(tài)環(huán)境風險研究[J].學術論壇，2015（1）：226-227.

[5] 王曉云.基于家具產品全生命周期的綠色設計研究[D].大連理工大學，2013：10-12.

[6] 賈博文.室內智能垃圾桶設計[D].四川水利水電技師學院，2018.

[7] 鹿珂?zhèn)?，孫萬意.淺談綠色設計產品中的生命周期評價作用[J].科技與創(chuàng)新，2020（17）：32-33.

作者簡介：琚明海（1994—），男，河南信陽人，碩士在讀，研究方向：產品設計。

魏真（1983—），女，河南鄭州人，博士，副教授，研究方向：智能化設計。