طراحی و توسعه محصول پایدار: بررسی ابزارها، برنامه ها و چشم اندازهای پژوهشی

چکیده

کلمات کلیدی

1.مقدمه

2. زمینه و مفاهیم کلی

2.1 طراحی پایدار و محیط زیست

2.2 ابزار طراحی سازگار با محیط زیست

3. روش تحقیق

4. ابزار طراحی محصول جزئی پایدار (P-SPD) 

5. طراحی محصولات پایدار (SPD)

6. مطالعات موردی و اجرای عملی

7. تجزیه و تحلیل ابزار

8. مسیرهای تحقیق آینده

9. پیامدهای مطالعه

10. نتیجه گیری

با توجه به افزایش فشار برای دستیابی به اهداف پایدار، به مفهوم طراحی و توسعه محصول پایدار در پژوهش های اخیر توجه بیشتری می شود. در گذشته، طیف وسیعی از ابزارهای طراحی محیطی که تنها به جنبه های محیطی مربوط می شوند، توسعه یافته است. از این رو، مقالات بازنگری قبلی بیشتر به ابزارهای طراحی محیط، مانند ارزیابی چرخه عمر (LCA) و سایر موارد متمرکز بود. برخلاف مطالعات قبلی، سهم اصلی این مقاله بررسی و تحلیل ابزارهای جدید در زمینه تولید محصول (منتشر شده از سال های 2007 تا 2017) بود که ابعاد دیگر پایداری را همراه با محیط در نظر گرفت. بر اساس معیارهای ابعاد پایداری، در این مقاله یک طبقه بندی عمومی و گسترده تر برای بهبود درک این ابزار اخیر پیشنهاد شده است. مواردی که شامل دو جنبه از پایداری بودند، به عنوان ابزار توسعه محصول جزئی (P-SPD) طبقه بندی شدند و مواردی که سه جنبه از پایداری را پوشش می دادند، به عنوان ابزار طراحی محصول پایدار (SPD) طبقه بندی شدند. تجزیه و تحلیل نشان داد که ابزار SPD به نسبت ابزارهای P-SPD کمتراستاندارد بودند. اکثریت ابزار P SPD و SPD هر دو براساس دیدگاه چرخه عمر بودند. با این حال، ابزار P-SPD در مراحل اولیه طراحی مفید بود. علاوه بر این، در این مقاله، مطالعات موردی ابزارها برای تفسیر کاربرد عملی آنها ارائه شده است. همچنين مشكلات مربوط به توسعه روش شناختي و كاربرد ابزاري را مورد بحث قرار داد. بر اساس این مشکلات، مسیرهای تحقیقاتی آینده ارائه شده است. در اصل، تلاش های هماهنگ و مسئولانه در میان کاربران، دولت ها، جوامع و محققان برای اطمینان از اجرای موفقیت آمیز ابزار ضروری است.

پایداری و یا توسعه پایدار این روزها به یک حوزه مهم تحقیق تبدیل شده است (ژن و همکاران، 2015). چالش فعلی توسعه در یک مسیر پایدار، مربوط به همه بخش های جامعه است، از جمله مهندسی و تولید (رزن و کیوشوی، 2012). محصولات تولیدی بر سه بعد پایداری تأثیر می گذارد؛ اقتصاد، محیط زیست و جامعه در طول کل چرخه حیات آنها؛ استخراج مواد، تولید، حمل و نقل، استفاده و دفع مواد (Tarne et al.، 2017). مشخص شد که حدود 80 درصد از تاثیرات پایداری در مرحله طراحی محصول تعیین می شود (Keoleian and Menerey، 1993؛ Kulatunga et al.، 2015؛ لوئیس و گرتسکیس، 2001). برای رسیدگی به این موضوع در بخش تولید، طراحی و تولید محصولات پایدار به عنوان یک استراتژی مهم برای دستیابی به پایداری شناخته شد (Moreno et al.، 2011؛ Ameli et al.، 2016) .بنابراین، با توجه به مفهوم خطی سه گانه (Hacking and Guthrie، 2008؛ Hall، 2011) در طراحی محصول، پایداری می تواند به عنوان توانایی یک محصول برای عملکرد پایدار تعریف شود، در حالی که کمترین اطمینان در مورد اثرات زیست محیطی و ارائه مزایای اقتصادی و اجتماعی برای سهامداران وجود دارد. یک راه حل طراحی محصول پایدار به طور موثر با ویژگی های عملکرد محصول همراه است و همچنین سه بعد پایداری را به طور مناسب متعادل می کند (Bereketli and Genevois 2013؛ Hosseinpour et al.، 2015). هر سه جنبه پایداری باید به عنوان بخشی جدایی ناپذیر از طراحی پایدار در نظر گرفته شود (Gennari، 2000؛ Jia et al.، 2017). با این حال، در ابتدا، محیط زیست تنها نگرانی برای طراحی محصول بود. بنابراین، در طول موج اول پایداری، طراحی یک محیط یا محیط زیست (اکو) در طول اولین موج پایداری صورت پذیرفت (لفثوس و بمرا، 2012). از آن به بعد، ابزارهای فراوانی مانند ابزار طراحی محیط زیست (Design for Environment) (DfE) برای پشتیبانی در مرحله طراحی محصول ایجاد شد (Navarro et al.، 2005؛ Shi et al.، 2017). با توجه به این واقعیت که، بسیاری از مطالعات بر روی طراحی سازه های محیطی متمرکز شده بود، بیشتر مقالات نیز بر اساس ابزارهای طراحی سازه شکل گرفته اند(Bovea و Perez-Belis، 2012؛ Poulikidou 2012؛ Germani et al. 2013؛ Chang et al .، 2014). حتی بررسی اخیر توسط روسی و همکاران. (2016) در این زمینه نیز تنها بر ابزارهای طراحی محیطی متمرکز شده است و در حال بررسی موانع اجرای این ابزارها در صنعت است. با این حال، امروزه، طراحی و توسعه محصول پایدار که یک مفهوم جامع است، توجه بیشتری را به خود جلب می کند. در نتیجه، ابزارهای جدید در کنار بهبود در ابزارهای سازگار با محیط زیست طراحی می شوند تا ابعاد دیگر پایداری را مشخص کنند. این پدیده با سرعت در حال وقوع است، نه با وجود این که هیچ بررسی اخیری وجود ندارد که بتواند توسعه روش شناختی خود را به صورت جداگانه ایجاد کند و نقاط ضعف و قوت این ابزارهای در حال ظهور را نشان دهد. مقاله بازبینی مرتبط با کار حسن و همکاران. (2017) در یک مقاله تحت پوشش محصولات طراحی سازگار با محیط زیست قرار گرفته است. با این حال، تمرکز اصلی دوباره بر روی ابزار های طراحی محیط زیست باقی ماند. در کنار این، رویکرد آنها بسیار مختصر بود، در حال حاضر تنها ابزار محدودی مورد بحث قرار گرفته و روش شناسایی ابزارها را توصیف نکرده است. این مقاله همچنین مطالعات موردی مربوطه را نادیده گرفت. بنابراين نياز است ابزارهاي جديد را براساس مفهوم خط پايه سه گانه مورد بررسي قرار دهيم، در حالي که تجزيه و تحليل روش ها و مطالعات موردي آنها انجام مي شود. هدف این مقاله، برآوردن این شکاف، ارائه یک مرور جامع و وسیع از جدیدترین ابزارها و مطالعات موردی است. همچنین لازم به ذکر است که قبل از معرفی جنبه های اقتصادی و اجتماعی پایداری در طراحی محصول، طراحی محیط زیست به طور کلی به عنوان طراحی پایدار به شمار می رود. فلورس کالدرون و همکاران (2010) دریافتند که استفاده متناقض و گاهی گمراه کننده از مفهوم محصول پایدار به یک چالش تبدیل شده است. همچنین ابزارهای طراحی محیطی با ابزارهای طراحی محصول پایدار ناسازگار بودند، زیرا آنها فاقد اصول استراتژیک پایداری هستند (Byggeth and Elisabeth، 2005). با این حال، این سردرگمی و ابهام در بسیاری از مقالات پژوهشی اخیر قابل مشاهده است. به عنوان مثال، رامانی و همکاران. (2010) اصطلاح "پایدار" را استفاده کرد، اما ابزارهای ذکر شده ابزار طراحی سازه های زیست محیطی بود تا اینکه به سه مورد الزامات پایداری رسیدگی شود. چانگ و همکاران (2014) بازبینی ارزیابی چرخه عمر (LCA) را برای توسعه محصول پایدار انجام داد، اگر چه LCA تنها با جنبه های زیست محیطی مرتبط است. به همین ترتیب، Buchert و همکاران. (2017) 11 روشی برای طراحی محصولات پایدار را مورد بررسی قرار داد، با این حال تنها 3 روش بر اساس هر سه جنبه پایداری بود. سردرگمی مشابه و استفاده ناسازگار در بسیاری از مقالات دیگر نیز دیده شده است، مانند Buchert et al. (2014)، کارا و همکاران. (2014)، Wisthoff و همکاران. (2016) و هوانگ و همکاران. (2017). این سردرگمی ها و تناقض ها به طور کلی ابزار طراحی محصول را مختل می کند (Byggeth et al.، 2007). بنابراین، با در نظر گرفتن تمام این موارد، نیاز به بررسی جدیدی با در نظر گرفتن تعاریف و درک مفاهیم مختلف وجود دارد. یک روش طبقه بندی عمومی برای تمایز بین ابزارهای در حال ظهور و استفاده از اصطلاحات گیج کننده به کار برده می شود. بر این اساس، یکی از راهها این است که ابزارهای مختلف را بر اساس ابعاد پایداری، تمایز بخشد. علاوه بر این، به طور معمول، مقالات مروری قبلی، ابزارها و مطالعات موردی را در مقالات جداگانه گزارش کردند. به عنوان مثال، Rossi و همکاران. (2016) و حسن و همکاران. (2017) تنها در مورد ابزار طراحی محصول بحث کردند و مطالعات موردی در مقالات مشابه گنجانده نشده است. با این حال، ارائه مطالعات موردی در همان مقاله می تواند درک و سودمندی ابزارها را بهبود بخشد. بنابراین، بر خلاف بررسی های پیشین، مقاله ای که هر دو ابزار و مطالعات مورد بررسی را بررسی می کند مفیدتر است. به طور خلاصه، این مقاله، مرور ادبیات جدیدترین ابزارها و مطالعات موردی برای طراحی محصول پایدار را که از سال 2007 تا 2017 منتشر شده است، ارائه می دهد، در حالی که آن ها را بر اساس خط سه گانه به همراه معیارهای دیگر تحلیل می کند. دلیل توجه به این چارچوب زمانی (2007-2017) این است که یک روش معمول برای هزینه سازی چرخه عمر (ابعاد اقتصادی) ابتدا در سال 2007 (Gundes، 2016) معرفی شد، که پس از آن بسیاری از مطالعات شروع به استفاده از آن در طراحی محصول کردند (Hunkeler et al.، 2008؛ اوتن، 2009). اگر چه دستورالعمل های روش شناختی برای ارزیابی بعد اجتماعی توسط برنامه محیط زیست سازمان ملل متحد در سال 2009 تهیه شد، این بررسی از سال 2007 با اتخاذ هزینه های چرخه زندگی به عنوان نقطه مرجع آغاز می شود. علاوه بر این، مقالت مروری به طور معمول برای بررسی روند و پیشرفت های اخیر کافی است. در این مقاله، ابزارهای طراحی زیست محیطی بسیار مختصر مورد بحث قرار می گیرند، زیرا بسیاری از بررسی ها در این موضوع در دسترس است. ابزارهای دیگر به عنوان محصولات جزئی محصول پایدار (P-SPD) و ابزارهای محصول پایدار (SPD) طبقه بندی شده اند که با جزئیات و مطالعات موردی آنها مورد بحث و تحلیل قرار گرفته است. ارائه مقاله و طرح طبقه بندی به منظور کاهش اختلالات مربوط به استفاده از مفاهیم و اصطلاحات در این زمینه است. اساسا مقاله به شرح زیر است: بخش 1 به طور مختصر مقاله را معرفی می کند، در حالیکه برخی مفاهیم کلی در بخش 2 ارائه شده است و روش در بخش 3 شرح داده شده است. بررسی دقیق ابزارهای طراحی محصول در بخش های 4 و 5 ارائه شده است. بخش 6 کاربرد عملی ابزارهای مختلف را ارائه می دهد. تجزیه و تحلیل ابزارها و مسیرهای تحقیق بالقوه آینده در بخش های 7 و 8 گزارش شده است. پیامدهای این مطالعه در بخش 9 ارائه شده است و در نهایت نتیجه گیری های مهم در بخش 10 صورت گرفته است.