什么是可持续设计?
可持续设计可以通过促进循环经济和应对气候变化挑战来帮助减少浪费并改善社会福祉。
什么是设计?
世界设计组织 (WDO) 将设计定义为一种战略性的问题解决过程,它利用创造力来改进产品、服务、系统和体验。
我们周围的几乎所有事物都是设计的结果:我们穿的衣服、我们坐的桌子、我们居住的房屋、城镇和城市——甚至是支持所有这些事物的供应链和基础设施。因此,设计不仅适用于产品;它适用于服务、建筑、家居设计等。设计师肩负着独特的责任,不仅要定义产品,还要定义围绕他们所创造的整个体验。
消费主义经济中的设计
据麦肯锡称,产品生命周期排放量的五分之四是由设计阶段做出的决策决定的。虽然研发占产品总成本的百分之五或更少,但它影响了该产品高达80%的资源足迹。这是因为设计师帮助确定产品或服务的保质期——从用于制造它的资源、制造过程、维修或维护的难易程度,甚至在其使用寿命结束时会发生什么。设计师不仅决定产品的外观。
这是企业不能忽视的。越来越多的法规,包括
2005 年《能源政策法案》、2020 年《可持续联邦建筑指导原则》和 2024 年《可持续产品生态设计法规》对组织提出了更高的要求。与此同时,投资者越来越多地根据公司的环境绩效对公司进行排名,消费者需要更环保的产品和服务。
那些优先考虑可持续设计的组织可以发展成为更负责任的企业,吸引更多投资者,留住更多客户,并因此获得更高的收入。
可持续设计的含义和定义
可持续设计,也称为绿色设计或生态设计,被定义为创造减少浪费和改善社会福祉的长期产品或服务。在当今的废弃物经济时代,原材料和人工制造的材料被收集起来,转化为产品,然后很快被扔掉,设计师有机会将可持续设计原则融入他们的工作中。采用可持续设计有助于促进循环经济,应对气候变化的影响,并减少社会的碳足迹。
与“获取-制造-浪费”线性模型相比,循环设计模型的目的是恢复性和再生性。根据艾伦麦克阿瑟基金会的定义,它代表了一种基于三个原则的公司的新系统方法:1. 消除浪费和污染,2. 保持产品和材料的使用,以及 3. 再生自然系统。
为什么可持续设计很重要?
快速变化的气候对健康和生存造成的威胁触手可及。《柳叶刀倒计时 2024 年全球报告》报告称,追踪健康威胁的 15 项指标中有 10 项达到了新纪录。
联合国政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 呼吁采取紧急行动,并指出现有适应措施与需求之间存在巨大差距。报告称:“将升温控制在比工业化前水平高1.5°C的范围内,需要所有部门深入、快速和持续地减少温室气体排放。
根据 Apple 前副总裁兼加州大学设计实验室主任 Don Norman 的说法,当我们进行设计时,变革需要不同的思维方式。“这不仅仅是关于某人是否能够理解并使用 [产品] 来满足他们的需求,”Norman 告诉麦肯锡,“它还涉及制造过程如何破坏地球。流程是怎样的?发生了什么事?
Norman 的解决方案就是他所说的以人为本的设计——一种建立和扩展以人为本的设计原则的现象。“我们必须考虑所有生物和环境,”他说。“我们必须意识到,我们是一个复杂系统的一部分,因此我们在这里所做的可以影响世界各地的人们,并产生长期影响。”
通过采用这种方法,设计师可以帮助在 15 年的期限内实现联合国的可持续发展目标 (SDG)。根据 WDO 的说法,那些解决我们一些最大的经济、社会和环境问题的设计师也将体验到一些最有利可图的增长机会。
在 Dassault Systèmes,我们希望让设计师能够更好地设计。这就是为什么我们正在努力使可持续设计成为行业整个供应链的一部分。这意味着开发新产品、新流程甚至新的商业模式 - 所有这些都由敏捷的生产计划和更有效的物流规划提供支持。
自 2011 年以来,达索系统的 DESIGNStudio 已经证明了以可持续发展的思维方式进行创新的含义。DESIGNStudio 由设计体验副总裁 Anne Asensio 领导的跨学科设计师团队运营,其使命是赋予大小公司实现创新的能力。他们成功地使众多设计师能够探索 3DEXPERIENCE 平台等 3D 技术如何创造可持续的、前瞻性的体验。
从设计以奢华为首的电动摩托车到以 3D 打印方式打印的家具系列,循环设计正在触及各行各业。
什么是可持续设计原则?
需要考虑六项可持续设计原则:
使用可持续材料: 研究人员可以利用材料科学与工程来促进更深入地了解他们的产品如何以及为什么工作,从而更好地将它们与有关可持续性的项目和业务目标联系起来。
协同设计: 当所有利益相关者在一个项目上共同努力时,结果会得到改善。通过虚拟孪生设计中断可以实现这种方法。
减少、再利用、回收:无论是设计供应链、包装还是整个城市,重要的是消耗更少的材料,尽可能重新利用,并制定报废计划。
使用可以使用不同指标进行跟踪的进程: 衡量可持续绩效并设定可持续性目标可以帮助设计团队保持正轨。
考虑整个产品生命周期:产品生命周期包括从原材料提取到生命周期结束的所有阶段。高级生命周期评估 (LCA) 工具利用虚拟孪生技术来帮助设计人员了解他们的行为将对环境产生的影响,并从一开始就优化他们的设计选择。
透明度和沟通: 在设计过程中,团队成员之间的有效协作可以提高透明度并提高项目效率。
可持续设计的例子有哪些?
2019 年,达索系统开始与伦敦建筑师 Arthur Mamou-Mani 进行实验性合作,专注于组装和拆卸,这是大多数行业面临的问题。他们一起开始使用 3DEXPERIENCE 平台探索循环设计实践。此次合作的成果之一是 AURORA 项目,该项目探索和采用新的流程、工具和解决方案,使设计师和创新者能够突破界限,以更可持续的方式进行设计。
其他可持续设计示例包括:
可持续家居设计
总部位于荷兰的 Unbrick 公司颠覆了传统的房屋建造流程,正在使用云端 3DEXPERIENCE 平台更快、更智能、更可持续地建造房屋。通过端到端流程的数字化,该公司能够开发协同设计、提高效率并创建复杂的装配指令。
可持续建筑设计
总部位于美国的 Assembly OSM 的使命是通过采用更可持续的数字设计、制造、组装和现场安装流程来改变建筑结构,以建造建筑风格独特的高层建筑。
可持续的产品设计
在不久的将来,客户将能够购买到日本运动服装品牌 ASICS 的鞋子,这些鞋子完全适合他们的脚。这是 ASICS 的长期愿景之一,通过数字化、个性化和可持续的产品开发来实现,以支持人们过上健康和积极的生活。
可持续包装
纸板生产商 Metsä Board 正在使用 3DEXPERIENCE 平台来改进其客户包装解决方案的功能、可回收性和品牌影响力,最大限度地提高产品性能,同时最大限度地减少碳足迹和成本。
可持续建筑
可持续的城市发展越来越依赖于城市减少二氧化碳排放、限制建筑材料消耗、改善水和废物管理系统以及开发可靠和安全的城市基础设施的能力。考虑到这一点,达索系统帮助将埃菲尔铁塔重新构想为一个垂直花园,可以丰富巴黎人的生活并展示可持续的建筑方法。
可持续设计策略:从线性经济转向循环经济
将组织从线性思维方式转变为循环思维方式不是一蹴而就的。它通常需要对您当前的业务模式进行深入分析,使各个级别的员工都能理解其价值并转变内部运营。同样,艾伦·麦克阿瑟基金会 (Ellen MacArthur Foundation) 概述了可持续设计策略,这些策略可以帮助组织迈向全面的循环经济转型。
评估您正在使用的系统: 绘制线性系统图而不是孤立问题有助于提供上下文和细微差别,从而了解系统的起源、演变、优势和局限性。EMF 表示,这个过程“可以揭示开始从线性转向循环的最有影响力的机会或干预点”。
想象一下一个拥抱循环设计原则的未来: 重新构想产品或企业在循环经济中的行为方式会带来新的可能性。未来建设允许参与者考虑企业必须如何发展才能体现消除、循环和再生的循环经济原则。
拥抱协作并利用他人的专业知识: 从线性经济过渡到循环经济是复杂的,需要更多样化的参与者之间的合作。EMF 为开展这些关键合作提出了许多建议,包括与协调人合作以启动这一过程。
分析并解决技能差距: 拥抱循环性意味着将设计置于更核心的角色,并建立循环设计能力。为此,组织可以利用和扩展现有技能,同时发现差距并利用循环设计学习和培训计划来促进思维方式的转变。
制定适合循环经济的新规则、原则和指南: 使用将循环经济与组织的价值观和方言联系起来的通用语言,重写打破现状的政策、原则和指导方针。这围绕共同目标建立了一致性,并“有助于定义系统不同级别的良好表现”。
开发和使用专为可持续设计而设计的工具: 以新规则为基础,开发新工具有助于将循环原则嵌入设计过程的各个层面。在这方面,构思提示、创意简报、产品指南和以数据为依据的数字设计工具都可以提供帮助。
最后
支持循环经济所需的转型将需要以新的方式管理产品、服务和建筑的整个生命周期,从设计开始。
虚拟孪生技术可以加速可持续设计实践。事实上,埃森哲和达索系统合著的一份白皮书详细介绍了虚拟孪生如何帮助公司到 2030 年实现 1.3 万亿美元的经济价值和 7.5 Gt 二氧化碳当量减排的综合效益。
虚拟孪生允许用户在创纪录的时间内设计、测试和建模颠覆性的可持续新产品和流程。然而,虽然 100% 的全球顶级电动汽车制造商和 90% 的顶级药物和医疗保健实验室都在使用虚拟孪生解决方案,但全球大多数私营和公共组织尚未试点和扩展此类解决方案。那些希望现在利用这些技术的具有前瞻性的组织可以在未来几年和几十年内推动重大和可持续的变革。