全生命周期在办公空间垃圾桶设计中的应用研究

琚明海 魏真

摘要：全生命周期理论在办公家具设计领域指对“家具—人—环境”关系的系统性思考，是当代绿色设计理论的重要内容。本文的目的是给设计师提供基于产品全生命周期理念的辦公空间垃圾桶设计原则，基于此分析全生命周期理论在办公空间垃圾桶设计过程中的应用，设计产品设计流程，该流程可以指导产品设计师设计相应产品。

关键词：办公空间垃圾桶;绿色设计;全生命周期

中图分类号：TB472 文献标识码：A 文章编号：1004-9436（2021）02-0-02

1 产品全生命周期理论

产品生命周期（Product  Life Cycle，简称PLC）的概念由哈佛大学雷蒙德·弗农教授在他的著作《产品周期中的国际投资与国际贸易》中从产品营销的角度首次提出。设计中的生命周期包括产品的策划、设计、生产、流通、回收以及再利用的所有状态和阶段。产品生命周期将产品看作一个闭合循环，并对各个时期进行管理，从而达到最大的资源利用效率[1]。

2 基于产品全生命周期理念的办公空间垃圾桶设计现状与问题

2.1 产品全生命周期理念下办公空间垃圾桶设计现状

办公空间垃圾桶往往处于被人忽略的位置，在办公空间垃圾桶造型上，由于办公空间以现代简约风格为主，所以大多数办公家具的设计风格都是简洁大方，但一味追求简约也造成了垃圾桶功能上的缺失，看似简洁大方，实则没有吸引力;在垃圾桶的设计上，由于多数只是以产品为导向，并没有从全生命周期的角度来考虑，所以在使用过程中会出现很多问题，最常见的办公空间垃圾桶只能满足盛放垃圾的基本功能需要，市场上亦有智能垃圾桶，但是质量参差不齐，且价格偏贵。

2.2 产品全生命周期理念下办公空间垃圾桶设计存在的问题

城市中，白领人群占到本城市人口的大部分，然而，市场上却鲜有针对办公区域白领人群设计的垃圾桶。随着国家大力实行垃圾分类策略，目前市场上的垃圾桶日益暴露出以下亟待解决的问题：第一，在材料的选择上，多数采用塑料、金属材质，虽可以做到材质的方便回收，但是在这一方面还可以进一步优化;第二，在使用过程中，目前市场上大多数办公空间垃圾桶，只能满足基本的储存垃圾的功能需要，并不能解决垃圾分类的问题，并且大多数垃圾桶不易清洗，时间久了以后，会滋生细菌，用户体验感较差;第三，在使用过程中的维护，针对大多数造型简单的垃圾桶，使用过程中几乎没有维护的步骤，损坏了或者脏了就会换掉，而智能垃圾桶损坏了之后也几乎没有维修步骤，直接被丢弃，造成了资源的浪费;第四，在回收利用上，大部分垃圾桶结构单一，虽利于回收，但同时也造成了功能上的单一。部分智能垃圾桶虽解决了用户的部分痛点，但是复杂的结构不利于产品的维护与回收。

3 基于产品全生命周期理念的办公空间垃圾桶设计要点

全生命周期理念下的办公空间垃圾桶设计应将办公空间垃圾桶看成一个系统，根据办公空间垃圾桶不同阶段而采取不同的策略。在设计过程中，需要对各个生命阶段进行分析提炼、优化要素，并且加以整合取舍。在各个生命阶段中需要考虑不同的优化措施，而不同时期的优化方案可能会相互冲突，这就要求在设计时对整体方案进行把控和取舍，从而找到最优解[2]。鉴于各个时期的影响因素较多，要想在设计过程中对产品的设计结果有足够的把控，就必须先明确产品全生命周期理念的办公空间垃圾桶设计要点，具体有以下几点：

3.1 全生命周期绿色优化设计

全生命周期设计理念实质上是全生命周期视角下的绿色设计，即通过对产品各个生命阶段设计影响要素的系统优化，降低甚至消除办公空间垃圾桶生产、使用、回收利用等环节对生态环境造成的破坏，从而达到绿色设计的目的，在这里绿色设计是全生命周期设计理念的目的之一，而不局限于设计手段[3]。一般绿色设计理念只考虑到单个或多个产品生命阶段，或从用户体验角度，或从节约环保等角度，但是没有从系统性的产品生命周期角度去考虑问题。而全生命周期绿色优化设计，是站在产品全生命阶段的视角上，对各个时期进行统筹把控，确保在办公空间垃圾桶生命周期的前期设计阶段就能够预先发现产品所有阶段的问题，并提出针对性解决方案，进而保证办公空间垃圾桶在整个生命周期内对资源的利用达到最大化以及将对生态环境的破坏降到最小[4]。

3.2 全生命周期的功能思考

全生命周期设计理念的目的是通过对产品全生命阶段的统筹规划，满足制造商、用户以及环境的各方面需求，从而达到“人—机—环境”的利益最大化。首先，从系统的角度考虑产品的设计，功能则是将各个产品生命阶段联系起来的重要因素，既要满足生产、装配等制造商方面的功能需求，也要满足办公室使用人群的使用功能需求，只有这样，才能保证办公空间垃圾桶的市场接受程度，使本产品有更好的销量，并且满足各方面的需求。其次，设计师不能只专注于产品各个生命阶段的功能实现，还应当制定相应的全生命周期评测标准，这样才能在满足各个生命阶段实用功能需要的基础上，实现生产、流通以及消费等全过程的基本目标，进而保证产品不但能够满足多变的市场需求，也能做到资源利用最大化。最后，在产品功能思考过程中，各个部门应当充分沟通、协作，以求从生产、运输、使用、维修、产品回收等多个角度发现问题，并且加以统筹整合，从而进一步完善产品的生命线，使之更加符合产品全生命周期设计准则。

3.3 全生命周期的创新理念

基于全生命周期理论的办公空间垃圾桶设计是在产品系统设计框架内对产品功能和环境效益的充分考虑，其设计过程是对与垃圾桶相关的生产、流通、使用以及回收等多个系统流程进行综合创新的过程。基于全生命周期的办公空间垃圾桶设计是对整个产品的系统设计过程，相对于目前的产品末端治理方式而言，是一种更加有效的“人—机—环境”交互策略，可以通过产品的设计策划发现产品在各个周期存在的问题，使问题在产品生命周期轴线上得到解决。

4 基于产品全生命周期理念的办公空间垃圾桶设计原则

4.1 减量化原则

减量化指的是在生产、流通和消费等过程中减少资源消耗和废物产生，是循环经济的重要内容。减量化原则不仅表现在产品的用材、体积大小上，还体现在产品结构与功能的精简上，使产品在满足预期功能的情况下去除臃肿多余的部分，向结构精简、体积小型化发展。

减量化原则在产品的全生命周期中主要体现在以下几个方面：第一，在产品使用的材料上减少资源消耗;第二，在产品的生产过程中减少资源能源消耗;第三，在产品运输过程中减少成本损耗;第四，在产品使用过程中减少污染;第五，在产品回收和分解过程中减少能源消耗和污染[5]。

4.2 实用性原则

对于办公空间垃圾桶来说，每增加一个功能，可能需要消耗更多的资源，这意味着更大的成本，如蓝牙控制功能、播放音乐功能、根据相应指令移动到用户身边等目前市场上智能垃圾桶常见的功能。在设计阶段，首先应明确垃圾桶的必要功能，如垃圾干湿分类、易清洗、易用等;其次针对办公室白领人群，明确用户生理、心理等需求，做好功能上的统筹、规划，避免在产品上附加一些不必要的并且占用较多资源的功能，从而保证产品的实用性[5]。

4.3 模块化设计原则

模块化设计在指导思想上与传统的产品设计不同，模块化设计是按照标准化原理和系统工程原理及方法，采用顶层分析与底层需求相结合的设计方法，是一个自上而下的过程，合理划分模块、建立模块体系是其设计的关键。如一般智能垃圾桶可分为桶体模块、桶盖模块、控制器模块、垃圾分类模块等。通过模块化的设计，具有可以大幅简化设计、提高维修效率和质量、缩短研发周期、使产品稳定性更高等特点。

4.4 易拆卸原则

办公空间垃圾桶结构复杂程度在很大程度上取决于垃圾桶所需要具备的功能，在功能确定之后就要考虑到如何优化产品的结构，从而便于产品部件的生产、成品的组装、维修以及回收利用等步骤，减少不必要的资源消耗[6]。

5 基于产品全生命周期理念的办公空间垃圾桶设计流程

基于全生命周期理念的办公空间垃圾桶设计是对产品在其生命轴线上的全局价值思考，相较于之前的产品末端管理导向的设计系统来说，这是一套全新的、系统的设计方法。这些变化与新特征要求设计师在发挥其设计天赋的同时，按照合理的设计步骤，保证对系统的把握。在进行产品设计的过程中，应严格按照对应的设计流程，在每一个步骤中，需要进行大量的实地调研与资料搜集，并且借助相应的设计方法进行辅助设计。

5.1 前期调研

前期调研需要对产品生命周期各个阶段进行调研，例如对产品材料性能的调研和生产仓储阶段、运输销售阶段、使用维修阶段、回收报废阶段的调研，通过对各个阶段的调研，发现问题、进行汇总。调研阶段因涉及行业、场景、人群众多，需要设计师通过更加多元的调研方式，如实地访谈、问卷调查、文库资料参考等方法，提高调研效率[7]。

5.2 全生命周期需求分析

根据第一步的调研结果，对产品生命周期的各个生命阶段的问题进行系统分析，从系统的角度发现问题，挖掘各个时期的痛点，通过资料整理，分析各个阶段的需求，寻找创新点。具体方法有用户画像、KJ分析法、KANO模型分析法等。

5.3 提炼设计要素

分别对各个生命阶段需求以及存在的问题加以提炼分析，确定各个时期初代产品模型解决的问题，部分非必要需求可以作为后面产品迭代升级服务的创新点。站在系统的全生命周期角度，对各个时期的需求以及问题提出解决方案并加以反复验证，从而筛选整合设计要素，绘制概念模型。

5.4 产品原型设计

根据对各个产品生命周期的设计要点进行系统性的综合创意设计，设计师需要站在系统管理者的角度对各个时期的需求加以把控，使设计既满足各阶段的要求，又不相互冲突，在进行产品原型设计的过程中，由于涉及多种类、多学科的知识，所以对设计师提出了较高的要求，并且在设计时需注意团队协作，以此保证产品原型能够满足产品全生命周期的各个时期设计要点。

5.5 产品全生命周期评价

通过全生命周期评价，对办公空间垃圾桶系统从原材料获取直至最终废弃处理的整个生命周期的输入、输出进行编制及对其潜在环境影响进行评价，通过对产品生产与消费中可能伴随的环境影响进行量化和汇编，并且结合生命周期成本、模糊层次法等分析法，对其更好地理解和说明，从而为改进设计提供建议和理论支持。

5.6 改进方案

根据产品全生命周期评价所得结论，对产品原型各个生命周期的问题进行统筹，并提出解决方案，从而对各个生命周期进行设计优化，最终确定设计方案，并在之后的产品升级迭代中逐步完善。

6 结语

本文基于产品全生命周期理念对办公空间垃圾桶进行设计，在深入分析产品各生命周期所存在的问题后加以分析、提炼与汇总，进行创新设计，然后进行产品全生命周期评价，对设计方案进行评价，并根据数据分析，找到方案的不合理之处，从而进一步优化。力求使办公空间垃圾桶的原料、生产、组装、运输、销售、使用、维修、回收、报废等各个生命环节形成闭环，完善产品生命线，最大限度地减少其在生命周期各阶段对环境产生的破坏。建议在针对办公空间垃圾桶的设计过程中秉持减量化、实用性、模块化、易拆卸等绿色设计原则，并且考虑到产品本身全生命周期内各个时期出现的问题，从而从系统上把控设计过程，完善产品生命线。

参考文献：

[1] 任新宇，王倩.基于全生命周期理论的家具绿色设计策略[M].中国电力出版社，2018：63-64.

[2] 于随然，陶璟.产品全生命周期设计与评价[M].北京：科学出版社，2012：2-6.

[3] 杜江偉.家电产品全生命周期绿色设计方法及软件系统[J].机电产品开发与创新，2019（1）：22.

[4] 邓俊.工业产品设计与产品全生命周期的生态环境风险研究[J].学术论坛，2015（1）：226-227.

[5] 王晓云.基于家具产品全生命周期的绿色设计研究[D].大连理工大学，2013：10-12.

[6] 贾博文.室内智能垃圾桶设计[D].四川水利水电技师学院，2018.

[7] 鹿珂伟，孙万意.浅谈绿色设计产品中的生命周期评价作用[J].科技与创新，2020（17）：32-33.

作者简介：琚明海（1994—），男，河南信阳人，硕士在读，研究方向：产品设计。

魏真（1983—），女，河南郑州人，博士，副教授，研究方向：智能化设计。