DFX方法在共享产品中的应用研究

张蓓蓓 岳志鹏

摘要：随着共享经济的普及，共享产品屡见不鲜，但由于设计上的不完善，出现了各类问题。文章研究各类DFX方法在共享产品中的应用，进而分析DFX方法在共享产品中应用的优劣势，并进行设计实践，为DFX方法在共享产品中的应用提供参考。

关键词：共享经济;共享产品;DFX方法

中图分类号：TB472 文献标识码：A 文章编号：1004-9436（2022）14-0-03

0 引言

在经济社会快速发展的背景下，人们的消费能力普遍增强，但也出现了大量闲置资源无法得到合理利用的现象。与此同时，人们逐渐树立起环境保护观念和绿色生活观念，在互联网普及的背景下，共享经济理念进入人们的视野。这种新兴理念可以有效地利用闲置资源，更广泛地服务大众[1]。但在共享经济高速发展的同时，也存在劣质、不合理的共享产品设计问题。这不仅不利于优化用户的使用体验，还会出现共享产品损坏等问题，甚至会阻碍整个共享经济的可持续发展。许多研究人员从法律、防范机制等角度规范共享经济行业，但忽视了共享产品本身存在的质量差、维护难、回收麻烦等问题。而面向整个产品生命周期的DFX方法可以从生产、装配、维修、回收、报废等方面升级改进产品，更加符合绿色生活和可持续发展理念。

1 共享经济的普及与问题

1.1 共享经济的普及

人们环保意识的增强、信息技术的发展以及智能手机使用人数的增加，推动着共享经济理念在国内传播和普及[2]。共享经济成为人们日常的一种生活方式。在国家提倡绿色生活、鼓励发展共享经济的背景下，资本大量投入共享行业，共享经济模式也逐渐运用到各类产品中，越来越多闲置的公共资源得到利用，如共享单车、共享雨伞等共享产品已进入大众的日常生活中。

1.2 共享产品存在的问题

虽然共享产品为人们的生活提供了便利，但也存在各类问题。其中共享单车存在的问题最为突出。共享单车刚进入市场时，由于具有使用灵活的特性，为人们的生活出行提供了便利，但各大共享单车品牌纷纷抢占共享单车市场，造成了共享单车的快速、过量投放[3]。与此同时，共享单车在质量、使用、维修、回收等方面的问题也逐漸显现。这些问题不仅不利于优化用户的使用体验，还给共享单车运营公司带来了重重困难，更是造成了资源的严重浪费。

出现此类现象，不仅有企业管理不规范、法律不完善、使用者使用不当等原因，还有产品本身的原因。在设计共享单车时，设计人员未能从整个产品的生命周期考虑，导致共享单车无法长远发展。共享单车存在的问题也使人们开始反思共享产品，寻求能够让共享产品长久发展的方法。共享单车的设计研发人员在设计前期充分考虑了共享单车的质量、维修、运输、回收、报废等因素，不仅有利于共享产品的可持续运营，还能合理利用和分配资源。

2 DFX方法

2.1 DFX的含义

DFX是“Design For X”的简称，指面向产品全生命周期的设计。DFX的分类与X代表的因素有关，其中X可以是成本、质量、时间等决定产品竞争力的因素，也可以是产品生命周期的任一环节，如生产、装配、维修、回收、报废等[4]。与传统设计将重点放在产品开发环节不同，DFX方法注重产品整个生命周期的要求。DFX方法从全局考虑，有效沟通各个部门，如设计、制造、装配、试验、维修等，在设计之初寻找各个领域潜在的问题并加以解决，减少问题带来的风险及危害[5]。这有助于控制产品研发、运营、回收成本，减少设计的更改和返工次数，缩短产品研发时间，降低研发成本。

2.2 常用的DFX方法

DFX的各类方法包含产品生命周期的各个环节，其中有面向装配设计的DFA、面向检验设计的DFI、面向维修设计的DFS、面向回收设计的DFR、面向拆卸设计的DFD、面向环境设计的DFE等。

其中，DFA是面向装配的设计，目的是优化装配流程，提高装配效率，以减少装配的时间和成本。一般来说，可以通过减少产品零件数量、采用标准零件、模块化、采用简单的装配方式等方法设计。DFI是面向检验的设计，考虑产品、过程和人的因素，以便提升产品检验的便利性。产品检验的便利性取决于色彩、结构等因素。DFD是面向拆卸的设计，目的是方便产品或零件重复使用或材料的回收利用。通常采用模块化、减少材料种类、减少拆卸工作量和拆卸时间等方法[6]。DFS是面向维修的设计，通过减少维修和重装过程耗费的成本和时间来降低产品的成本。同时，还可以通过调整零部件位置、将容易发生损坏的部件放置于容易拆卸的部位、减少维修时所使用的工具种类、模块化设计、使用标准化零件等方式来减少维护的时间与成本。

3 DFX在共享产品中的应用

3.1 DFD、DFS、DFR在共享单车上的应用

共享单车进入市场初期，因具有即扫即用的便捷性受到广泛欢迎，但随着共享单车出现报废、大量堆积现象，损坏的单车数量庞大，给维修人员造成了极大的压力，许多损坏的共享单车无法维修，以致报废。报废后的共享单车无法得到及时的拆解回收利用，造成大量搁置，不但浪费资源，而且占用了城市公共空间[7]。为了解决此类问题，许多共享单车品牌对其共享单车加以改进，并运用了DFD（面向拆卸的设计）、DFS（面向维修的设计）和DFR（面向回收的设计）等多种设计方法。

要实现共享产品的可持续利用，就要实现对产品、零件、材料以及能源的最大化利用。这就要考虑延长产品的使用寿命和在产品报废后及时回收再利用产品。共享单车整体结构为机械结构，不规范的使用或长时间使用后容易损坏，而维修共享单车时会出现零件无法更换、维修过程烦琐等问题，需要消耗大量的时间和成本。

利用DFS（面向维修的设计）可以通过模块化、使用标准零件、减少维修工具、减少维修人员动作、调整易损坏部位结构等方式增强产品的可维修性，使产品损坏后能够维修且维修简便，以延长产品的使用寿命。普通共享单车的挡泥板与传统自行车挡泥板相同，都采用挡泥板加支撑杆的结构。此结构有挡泥板、支撑架、吊耳、螺丝，结构、数量、种类众多，因此在维修更换时，需要拆卸更多的零部件，消耗时间多。在维修此类挡泥板时，维修步骤复杂烦琐。在拆卸车轮两侧螺母时，需要使用扳手拆卸，之后拆卸螺丝时，需要更换使用螺丝刀拆卸;需要分别拆卸挡泥板、支撑架，需要拆卸不同部位的螺母、螺丝，且车架处螺丝位于车座下方，空间狭小，不易拧下，挡泥板更换过程中不易拆卸重装，整个拆卸过程耗时3分多钟。

摩拜单车推出的经典版单车采用了DFS（面向维修的设计），采用模块化，将挡泥板与支撑架合二为一，设计出“L”形挡泥板，挡泥板与车轮之间使用三个螺丝固定。该挡泥板与传统的挡泥板相比，采用一体化设计，方便更换，三枚螺丝设置在车轮一侧，有更大的空间拆卸与重装。首先用电钻卸下3个螺丝，再拆卸旧挡泥板，更换新挡泥板，用电钻将螺丝固定，整个过程耗时仅几十秒。通过对比可以发现，摩拜单车的挡泥板在零件种类及数量、使用工具数量、维修动作、维修时间等方面要优于传统挡泥板。但采用这种设计后，挡泥板在雨天行驶时阻隔泥水的效果不佳，如果增加挡泥板的长度，又会增加其重量，给连接处造成负担，也更容易损坏。

共享单车在达到报废标准后，依然有众多的零部件有较高的回收再利用价值，拆卸后可继续使用或翻新后重新使用。若将其按照一般零件进行破碎、筛选、纯化处理，不仅会产生废料，还会污染环境。DFR（面向回收的设计）可以通过使用标准零件、使用可回收材料、提高产品拆卸效率等方式提高产品的回收再利用率。在回收报废共享单车时，可将前后车轮拆卸下来单独回收。

在拆卸传统自行车车轮时，需要将单车仰放，一个扳手固定，另一个扳手拧下螺丝，然后将挡泥板的支撑架拆离轴才可将车轮取下，整个过程耗时1分多钟。而摩拜单车采用了单摆臂车轴设计，可从车架一侧安装车轮，仅用一个电钻就可拆卸螺丝，整个过程仅需几十秒。对比两者可以发现，摩拜单车的单摆臂车轴能够实现车轮的高效安装和拆卸，无论是工具使用数量、拆卸动作还是拆卸时间都有所改善。

由于上述维修和回收过程均需要拆卸零部件，因此涉及DFD（面向拆卸的设计）。共享单车尽可能使用相同的标准螺丝等紧固件，可以减少使用紧固件的种类，以便不用更换工具便可将其全部拆卸，节省拆卸时间。此外，摩拜单车用于紧固车轮的螺丝均在同侧，其拆卸螺丝方向一致，避免拆卸过程中还需要调整车辆，节省了调整的时间。

3.2 DFI在共享充电桩上的应用

像共享充电宝、共享充电桩这类电子类产品，电子元件都隐藏在产品的外壳里面，在出现故障或异常时往往难以及时准确发现。利用DFI（面向检验的设计）可以采用色彩等方式提升产品的可检验性，方便用户、维修人员判断其工作状况。

随着电动车的普及，越来越多的学校和小区设置了共享电动车充电桩，由于数量众多、使用频繁，用户和维修人员难以发现和查找有故障或出现异常的充电桩。当前越来越多的共享电动车品牌在插座处设置了一圈灯条。用灯条的颜色及发光情况显示充电桩的运行情况。灯条未亮时为未通电，灯条持续绿灯时为可充电，灯条持续红灯时为正在正常充电，灯条闪烁红灯时为充电异常或充电故障。共享充电宝也采用类似的设计反映充电宝的充电等情况。这种设计便运用了DFI（面向检验的设计）的方法，可以大大缩短查看共享产品状况的时间。此外，共享充电宝也利用灯光的变化来反映充电宝的工作情况。随着科技的发展，共享产品的故障反馈机制有利于维修人员查找故障，方便维护人员回收、维修有故障的产品。

通过上述分析研究可以发现，DFX在共享产品中具有应用价值，特别是DFD、DFS、DFR等方法，能够延长产品的生命周期。由于共享产品面向公众，因此人人均可使用，且使用频繁，相比非共享产品应有所不同，而非将普通的产品套上共享的外壳。因此，当今的许多共享产品应充分利用DFX方法改进和再设计。

4 DFX在共享儿童手推车中的应用实践

目前，各类应用广泛的共享产品已逐渐运用DFX方法改造设计，并取得了一定的成效。共享儿童手推车是近年出现的共享产品，但目前共享儿童手推车存在质量差、零件损坏后不可更换等问题。用DFX方法对共享儿童手推车进行再设计，可以延长其生命周期。

共享儿童手推车采用租赁式的服务，整体结构为机械结构，轮子等部件可拆卸循环使用。共享推车易损坏的部件有轮子、把手等。在共享推车的零部件中，车轮、座位把手等可拆卸再利用。此外，新冠肺炎疫情暴发后，越来越多的家长重视公共卫生安全，特别是面向儿童的公共产品，因此座椅、靠垫等与儿童密切接触的部件應及时拆卸、更换、消毒。通过上述对共享儿童手推车的分析，可以利用DFS（面向维修的设计）和DFD（面向拆卸的设计）对共享儿童手推车进行再设计。童车采用模块化设计，各个部件之间通过螺丝等方式连接，实现各部件可拆卸。童车前轮采用万向轮，并借鉴摩拜单车结构，可从内侧拆装车轮。座椅上的靠垫可以从背面底部拆卸，便于清洗消毒。

5 结语

当前全球都在关注环境资源问题，能够合理分配资源、符合绿色健康生活理念的共享经济必定是大趋势。但是，在资本的控制下，绝大多数企业过分追求利益，忽视了共享产品本身的设计，无法从共享产品的整个生命周期进行设计，损害的是整个共享经济的生命力。分析DFX方法在共享产品中的运用，能够发现运用DFX方法设计的产品，生命周期更长。但在应用DFX时，会出现与产品功能、用户使用舒适度相违背的现象。因此，在运用DFX方法改造时，应考虑改造后的使用效果。在设计实践中，应运用DFX方法设计共享儿童手推车，使其更符合可持续发展理念，同时为其他共享产品的设计提供思路和经验。

参考文献：

[1] 马强.共享经济在我国的发展现状、瓶颈及对策[J].现代经济探讨，2016（10）：20-24.

[2] 郑志来.共享经济的成因、内涵与商业模式研究[J].现代经济探讨，2016（3）：32-36.

[3] 李立辉，李达伟，李玮吉.共享单车面临的损坏问题及治理对策研究[J].湖南社会科学，2018（2）：116-120.

[4] 刘继红. DFX：面向产品生命周期的设计（上）[J].计算机辅助设计与制造，1998（9）：34-36.

[5] 蓝元沛，胡婷萍，王栋，等.基于DFX的民机复合材料结构设计[J].高科技纤维与应用，2021，46（3）：53-59.

[6] 刘志峰，夏链，刘光复.面向拆卸的产品回收设计方法研究[J].合肥工业大学学报（自然科学版），1997（5）：10-15.

[7] 许欣，张真.共享单车迎来报废高潮，回收难题怎么破？[J].环境经济，2018（22）：52-55.

作者简介：张蓓蓓（1981—），女，山东济南人，硕士，副教授，系本文通讯作者，研究方向：产品创新设计、可持续设计与理论。

岳志鹏（1998—），男，山东淄博人，硕士在读，研究方向：可持续发展设计。