「設計」常給人神奇的感覺,只要是被「設計」過的東西就會「看起來」很漂亮很厲害令人賞心悅目,其實這只是設計能量的一部分。world Design Organization國際工業設計協會定議「工業設計」為:「策略性問題解決過程,它可以推動創新、實現商業成功,並透過創新產品、系統、服務和體驗帶來更好的生活」。由此看來,「設計」其實更偏理性,除了透過各種觀感發揮影響力,更內含實務、理論等邏輯方法,透過理性與感性的交互運用,解決各種問題。
「人工物」是指人類所設計製造的產出物件,解決很生活或生存的問題,但因過去生產開發的思維理念並不全面,使得「人工物」成為現在對地球環境造成影響最大的問題源,這樣的狀況依然可以靠「設計」去改變。
自工業革命後,人類大量採掘資源,生產、消費到廢棄,考量的都是經濟發展,追求規模化而忽略對環境的影響,這是「線性經濟」的時代狀態。後來因有人意識到這個問題,便開始提倡「綠色設計」的概念,逐漸走入「回收經濟」,希望分類回收再利用能解決環境污染與資源有限的問題。後因環境問題解決的進度遠不如人類破壞的程度,聯會國開始提倡永續發展,要求企業在拓大經濟規模的同時,也要回應環保等社會責任的部分,於是「循環經濟」的觀點開始堆砌,後來更有ESG、SDGs永續發展目標,要求企業帶頭,從「環境、社會、治理」等面向,要全方位考量「生態、社會、經濟」發展的平衡。搖籃到搖籃設計、循環設計、減碳方案等策略與觀點也在此時被建構與推廣。
其中不論是搖籃到搖籃的設計或是循環設計策略,都強調「要將資源循環再製造再利用」。然,要做到可循環使用並不只有「回收」這個步驟,要讓一個產品回收後可以順利拆解、處理、成為可再製成原料的狀態,在產品誕生之前應該都已經想好最後廢棄處理的方式,才能讓回收可以順利完成且有意義,而要達成這個目標,設計的手法和製造工法都會影響產品的呈現。
過去在產品開發前期,一般都會先做市場調查、商業經濟模式評估,確定有利可圖具有「經濟價值」才會進行開發生產。同樣的,若要確保未來這個產品可「循環永續」,在產品開發前期的設計規劃就要先做好循環設計模式評估;將後續回收、處理、再製的方式都想好,並依最適切的方式進行設計開發,才能更有利於達成循環經濟的目標。
循環經濟對與線性經濟最大不同點在於,循環經濟的經濟運作著重在重複使用資源、降低環境負擔、達成減碳減廢目標,促使「環境、社會、經濟」共好共榮。
經濟學家利用「產品生命週」Product lifecycle判斷產品的市場價值以及評估長期經營的方式,可更精準的規劃產品行銷、定價及市場拓展方案。而在循環經濟的背景下,設計開發者可參考ISO生命週期架構及流程,進行產品的「生命週期評估」(Life-cycle assessment, LCA),觀察產品從產出到回收各階段對環境的影響,評估從搖籃到墳墓整個生命週期的環境衝擊 ,並找到改善方案以利產品循環轉型。
「生命週期評估」是將環境因素考量於設計過程,先依產品碳足跡五個階段「原料、製造、運送銷售、使用、廢棄回收」,觀察產品進行循環轉型以及減碳的方式,過去「設計」著重在搖籃到大門「製造階段」之前,偏重造型吸引力和市場性,現在若進行循環轉型的產品,則會同時評估產品在五個階段中對「環境、社會、經濟」的影響。
產品生命週期五階段的設計手法各有不同,沒有標準答案,應視產品狀態以及自身條件評估最適方案。如:在「原料階段」選擇使用塑膠再生料並以單一材質呈現,則更有利未來廢棄回收。若在材質上無法避免混用其他各種材質,可思考廢棄時消費者是不否可以順利拆解成各別單一材質的零組件,或者進入到回收廠後,是否有便於分選分類的方式,目標是使可循環的材料順利進入回收體系。「運送銷售階段」在計算碳足跡時會考量「運送距離、運輸工具、載貨量」等條件,看似與「設計」無直接關係,但其實「縮小產品包材或產品體積、選用輕量化材質製造」這些設計都會影響「運送銷售階段」的數據呈現,改善後可間接達成減碳效果。
下表整理麥克阿瑟基金會 Ellen MacArthur Foundation 與 IDEO 規劃的循環設計策略主訴求對應到碳足跡盤查的產品生命週期五階段,可能應用的設計方法參考:
表1. 產品足跡生命週期之循環設計策略對照
生命週期階段 循環設計策略 | 原料取得 | 生產製造 | 配送與銷售 | 使用 | 廢棄與回收 |
選用安全循環的原料 | 無毒材料、 再生材料 | 安全加工方式 | 環保包材、永續包裝 | 安全無毒 | 材料循環再利用 |
去物質化 | 精簡用量 | 輕量化、減少零件 | 虛擬化銷售(數位化) | 數位替代實體功能、不產生額外的資源浪費 | 降低廢棄物產生 |
模組化設計 | 模具模組化、零件模組化 | 零件可更換 | 易拆解回收 | ||
延長產品生命週期 | 耐用的材料 | 耐用的結構設計 | 易維修或可升級 | 減少報廢率、第二生命 | |
為內循環設計 | 單一材料 | 可拆解 | 包裝可回收 | 材料標示與分類 | |
產品服務化 | 租賃/共享物流 | 使用權取代擁有權 | 回收再利用機制 |
♦ 註:各階段使用的設計策略依需實際狀況調整,此表非唯一解答請參考用。
塑膠中心永續設計行銷部創新設計組近年協助業者完成多件從開發階段評估產品減碳的設計案例,以及從材質出發規劃循環轉型的產品開發計畫。
2023年輔導郁慶塑膠股份有限公司(以下簡稱郁慶)完成易堆疊海廢工具箱即是一例從源頭開發思考評估減源的案例。易堆疊海廢工具箱不只是使用100%可回收再生料(含海廢和PCR陸廢)生產、製造前期不斷測試,盡可能減少用料量,使最終量產品成功減少塑膠料用量近20%,輕量化的工具箱對於未來五金工具產品來說,也可以減輕運送重量,達到間接減碳的效果、而盒子外觀圖案設計不僅有海洋意象,曲線也是以易堆疊的型式呈現,未來在運送時可以減少許多輔助的包裝材料使用、在使用階段,因易堆疊海廢工具箱的扣件是公規扣件,同時也是選用再生料製作,加上易拆卸的組裝方式,可便於更換或維修、雖箱體和扣件分別是不同材質,但因扣件可拆且分別為單一材質,因此廢棄回收時可以很好的進入回收體系,達到循環經濟的目標。
郁慶的易堆疊海廢工具箱在2024年入圍金點設計獎,更在同年得到資源循環績優企業創新應用組的銀質獎、於2025年時得到第五屆臺灣循環經濟獎產品類潛力獎等殊榮,表示此做法值得肯定認同與效法。下圖為此作品在產品碳足跡五階段使用的循環設計方法圖示:
圖1.郁慶易堆疊海廢工具箱-產品生命週期評估
於2024至2025年,創新設計組與九玄科技有限公司合作(以下簡稱九玄科技),利用回收晶圓盒再製成創新永續產品,是以「搖籃到搖籃」的模式進行設計開發。
九玄科技主要的服務項目為:回收半導體/LED晶圓盒進行再利用與再製;將可再利用的晶圓盒透過代工清洗潔淨各製程容器,另將無法再利用的晶圓盒粉碎,再製成塑料並開發成其他類型產品回到市場上。經2023年循環創新應用計畫輔導後,九玄科技已完成代工清洗的減碳、省水及水足跡工作,2024年起則從晶圓盒再製的部分進行循環轉型。
晶圓盒再製的初衷,是希望呈現廢棄晶圓盒仍具循環應用的價值,並以3C產業工作者的日常用品為目標市場,實踐「搖籃到搖籃」的循環經濟模式。經與創新設計組討論後,決定在保留原有外觀特色的基礎上進行創新設計,以引起更多共鳴。
首件自行開發的產品命名為「九圓寶」,以原晶圓盒等比例縮小約0.13倍呈現,透過相似的外觀建立直接且深刻的故事連結。縮小版的迷你晶圓盒造型可愛且具實用性,設計上延續原本放置晶圓的容器概念,轉化為可收納零錢的零錢盒。
晶圓盒原為盛裝精密晶元而設計,結構複雜,由三種以上材質組成。若要將其等比例縮小並以相似外觀呈現,同時滿足循環設計的要求,確實具有相當難度。
在塑膠中心創新設計組與九玄科技的共同構思下,「九圓寶」採用回收晶圓盒再製的rPC塑膠料生產,並以單一材質成型。原先複合材質的細節則以印刷方式呈現。製程上,上蓋與盒體採共模設計,以降低模具開發成本與材料用量。雖上蓋設有矽膠密封條以強化密合,但採可拆式組裝結構,方便後續回收分類。
包裝部分以環保紙材為主體,外觀模仿3C產業常見的HBOX樣式,並以可拆式PP腰帶條固定,減少膠帶使用。
此產品於2025年底完成量產,試產期間已經得到3C相關產業的青睞。下圖為此作品在產品碳足跡五階段使用的循環設計方法圖示:
圖2.九玄「九圓寶」-產品生命週期評估
在「循環經濟」時代,設計已不僅是外觀與功能的表現,需再檢視產品生命週期各階段,於源頭設計階段就考量原物料選擇、碳足跡、環境影響與產品壽命。透過優選材料、降低資源浪費與有害排放。設計能打造減碳的綠色產品,實現環境與社會的共好,同時,設計師運用循環設計策略,不僅推動循環經濟的發展,更能兼顧市場性與創新性,帶動經濟活絡,讓「環境、社會、經濟」平衡,共好共榮,為社會帶來更好的生活。
循環轉型不是枷鎖,而是企業永續經營的機會。就像以往企業產品開發時都會討論「形-形狀、色-色彩、材-材質」或是「C顏色、M材質、F表面處理」,是業界推出新產品時最常用來創造視覺效果與感觀,刺激市場的方式。企業不仿試著利用「設計力」在創新產品的同時進行循環轉型,這不只是為了符合基本的規範與法規,也是為企業創造可持續營運的市場契機。也唯有利用設計出具經濟價值的商品,才能讓循環經濟模式被大家認同並繼續發展。
從設計源頭思考,也能兼顧產品功能、美學與價值。設計不只是形塑物件,更是驅動產業與社會轉型的重要力量。當循環設計融入經濟活動,不僅提升企業競爭力,更是在推動循環經濟的永續未來!
作者:(財)塑膠工業技術發展中心 永續設計行銷部 創新設計組 吳憶玲組長