可持续设计

组装和拆卸设计 (DFAD) 的重点是创造易于组装、拆卸和在整个生命周期内维护的产品。通过采用模块化设计原则和标准化接口，DFAD 简化装配过程，降低人工成本，缩短组装时间。此外，易于拆卸的产品设计可促进部件的有效回收和再利用，更大限度地减少废物和对环境的影响。DFAD 不仅提高了制造效率，还通过促进循环经济和减少资源消耗来支持可持续发展目标。

长寿设计强调创造具有更长使用寿命的产品，减少更换频率，并较大限度地降低对环境的影响。这种方法包括选择耐用的材料、坚固的结构以及确保与未来升级的兼容性。通过优先考虑可靠性和易维护性，产品可以经受长时间的使用，减少废弃物的处理需求，有助于实现更可持续的生命周期。长寿设计不仅能提高客户满意度，还能通过节约资源和减少浪费来支持环境的可持续发展。

可重用性设计侧重于使用易于再利用或集成到新系统中的组件来创建产品。通过兼容性和标准化设计，产品可以拆卸并在多种应用中重复使用，从而延长其使用寿命并减少浪费。采用模块化设计原理允许零件互换，从而提高灵活性和适应性。可重用性设计不仅可以节省资源，还可以通过较大限度地减少新材料的消耗和减少环境影响来支持循环经济。

非物质化设计旨在优化产品设计，较大限度地减少材料用量，同时保持性能和功能。这种方法涉及部件轻量化、减少材料厚度和利用先进材料，从而以更少的资源实现相同或更好的产品效果。通过优先考虑效率和资源保护，非物质化设计降低了生产成本、运输排放和整体环境影响。此外，还能在整个产品生命周期内更大限度地减少资源损耗和废物产生，为实现可持续发展的未来做出贡献。

模块化设计是指创造具有可互换组件的产品，这些组件可以根据需要轻松组装、拆卸和更换。通过将接口和连接标准化，模块化设计可实现更大的灵活性和定制化，从而实现快速修改和升级，而无需重新设计整个产品。这种方法降低了生产成本、组装时间和维护工作量，同时提高资源效率并减少浪费。模块化设计有利于产品在整个生命周期内的重复使用、维修和回收，从而提高产品的使用寿命、适应性和可持续性。

系统思维设计需要考虑更大系统中各组成部分之间的相互联系和相互依存关系。通过采用整体方法，设计人员可以识别和优化部件之间的相互作用，以实现预期结果，同时更大限度地减少意外后果。这种方法强调了解产品运作的更广泛背景，包括其对环境、社会和经济的影响。系统思维设计能够创造出更有弹性、更可持续的解决方案，以应对复杂的挑战，并为用户和环境带来积极的成果。

可回收设计的重点是创造易于拆卸和回收的产品。它涉及选择可回收材料和分离组件以实现高效回收。材料选择数据库通过考虑“从摇篮到大门”的碳足迹、有害材料合规性和可回收性等因素来帮助确保可持续性。通过设计时考虑到可回收性，产品可以重新利用，减少浪费，节约资源并支持循环经济。

PTC 与 Cummins 的合作就是可持续发展设计 (DfS) 的一个范例。全球领先的发动机制造企业 Cummins 启动了到 2030 年大幅减少环境影响的战略，目标是将温室气体排放量减少 50%，废物产生量减少 25%，并为所有零部件制定循环生命周期计划。他们只使用必要的材料，精心挑选组件，并确保物品的设计便于重复使用、回收和再制造，从而将 DfS 原则融入其中。在案例研究中，Cummins 使用了 PTC 的 Creo 套件，包括生成式设计、Creo Flow Analysis、Simulation Live 和 Creo Simulate。这些工具使设计工程师能够进行前期分析，优化材料使用，提高产品效率，并确保设计符合可持续发展目标，而无需额外的重新设计时间。

在产品的整个生命周期内，可持续产品设计可很大限度地减少对环境的影响，并较大限度地提高社会和经济效益。这种方法包括评估从原材料提取到处置的影响，通过可持续材料和优化流程减少资源的使用，以及选择可再生、可生物降解或可回收的材料。其中强调创造持久耐用的产品以减少浪费，设计易于维修和升级的产品以延长产品寿命。在使用过程中尽量减少能源消耗，并努力减少排放、污染物和废物。可持续设计确保产品在使用寿命结束后易于回收或安全处置。此外，还在整个供应链中倡导公平的劳动实践和公平的利益，同时不断提高可持续性并教育消费者。这种综合方法确保产品不仅具有功能性和可取性，还能对环境和社会产生积极影响。