如何設計易於維修的產品 - 《華爾街日報》

萬物終將分崩離析。但如果產品設計得當，修復它們本不必如此困難。插圖：安德魯·奈火箭科學家們已接納了可維修設計理念，SpaceX等公司正採用標準化部件製造航天器，這些部件可重複使用、修復和更換。

但火箭科學家的實踐並不意味着這項技術高不可攀。製造可維修而非一次性的產品並不複雜，且能惠及我們的錢包和地球。這一原則適用於手機、筆記本電腦等日常產品——事實上適用於所有工業製品。

我在iFixit（免費維修指南網站）工作，我們提供從樂器到遊戲機等各類產品的維修指南。我們會拆解新設備，根據可維修性給予0-10分的評分。最近我們正與製造商直接合作，幫助他們開發可維修設計。我們的建議可歸結為一條簡單原則：對設備持續運行至關重要的每個組件，都應具備可行的維修方案。

以下是我們認為每位設備設計師應優先考慮的要點。

插圖：安德魯·奈### “模塊化”部件

用户應被允許更換損壞的部件。在維修過程中，設備或物品的所有重要部件都應可接觸、可拆卸且可更換——且不會損壞部件本身或機器的其他部分。這就是“模塊化”設計的含義。

例如，汽車輪胎就是模塊化的。你可以在高速公路邊更換輪胎。然而，汽車的A柱並非模塊化。要更換其中一根，你必須更換整個車架，這需要先拆下汽車的所有部件。這可不是路邊能完成的維修！

模塊化原則很簡單，但設計上卻設置了諸多障礙，比如需要使用會損壞表面的溶劑才能溶解的粘合劑，以及容易彎曲的脆弱連接器引腳。

非模塊化部件的唯一合理理由是它不重要或幾乎堅不可摧。我們的拆解工程師傑夫·蘇瓦寧説：“一個部件對設備功能越關鍵，或者越可能在某個時候失效，模塊化和可維護性就越重要，即使需要增加一點複雜性或材料成本。”

插圖：安德魯·奈### 可拆卸電池和屏幕

在“對功能至關重要”和“容易損壞”的交匯處，是電池和屏幕。在iFixit的理想世界中，所有電子設備維修指南的開頭都會是這樣：

第一步： 取出電池。

第二步： 拆卸屏幕。

如同輪胎或雨刷片，電池也會老化。智能手機電池每25天健康度下降1%，正常使用一兩年後性能就會明顯衰退。消費者應能將其作為常規維護的一部分進行更換。此外，在維修設備其他部件時，必須先取出電池以避免短路。

雖然屏幕不會以同樣方式老化，但即便採用最堅固的玻璃技術和保護殼，屏幕仍會碎裂。屏幕破裂後設備往往難以繼續使用，這使得易更換屏幕設計變得尤為重要。

插圖：安德魯·奈### 採用標準化緊固件

因此，部件應設計為可拆卸。但設計師還需考慮拆卸方式：選擇堅固的連接器和易拆卸的緊固件。

長期以來越來越多製造商和極客主張"螺絲優於膠水"。我們的拆解團隊最頭疼的就是強力膠粘劑——它會損壞工具、留下粘性殘留且需要費力重新塗抹。雖然膠水能讓設備薄2毫米，但多款旗艦智能手機新機型已比前代更厚，説明"每代更薄"不再是賣點。橡膠密封圈和疏水網更能保證防水性。玻璃背面使用軟膠層雖能略微提升耐用性，但通過調整內部配重和邊框尺寸（固定手機玻璃的金屬圈）等方法同樣能增強玻璃強度，且不會增加維修難度。

最佳設計會通過可見的螺絲或卡扣告訴你如何打開設備，而不是將緊固件隱藏在裝飾件或貼紙後面。卡扣並非萬能，它們必須足夠堅固以承受反覆拆卸。螺絲通常很可靠，只要不被擰花。但它們應該採用標準螺絲頭。我們提倡使用十字螺絲頭，因為大多數人手邊都有幾把十字螺絲刀。

如果使用相同驅動類型但長度不同的螺絲，最好為每種長度的螺絲頭採用不同顏色或寬度。這樣可以防止維修人員意外將長螺絲擰入短孔，損壞內部元件。

插圖：安德魯·奈### 以維修為出發點進行創新

一些設計師可能對我要求在他們設備完美外觀上使用可見螺絲和卡扣感到不適。但我保證：可維修設計也可以很時尚。

我認為一個很好的例子是Framework公司生產的筆記本電腦。這些筆記本輕薄便攜，同時也設計得易於維修。例如，接口可以徒手更換，無需工具。這意味着當USB-C最終取代USB-A時，用户不會被一堆過時的接口困擾。Framework筆記本還在多處使用磁鐵——這是緊固件問題的優雅解決方案，無需卡扣即可實現快速且可重複的拆卸。

我們還對消除維修最大痛點的設計印象深刻。蘋果的Mac Pro採用了一種插針接觸系統，打開機箱時電源會自動斷開，無需繁瑣操作。這個簡單設計既避免了脆弱的電源插頭，又消除了短路風險。三星Galaxy Buds採用壓合式用户可更換電池，同樣令人耳目一新。

插圖：安德魯·奈### 發佈可視化維修手冊

將公開可用的服務手冊發佈到網上是提高產品可維修性的簡單方法，然而幾乎沒有製造商這樣做。公開維修手冊能讓設備製造商解釋任何複雜的拆卸流程，並最大程度降低維修人員在修理過程中損壞設備的風險。

設備設計師在開發新產品時需權衡數百項因素，而可維修性往往被排在末位。這不應該發生。正如我所闡述的，設計易於維修的產品並非難事。製造商只需要有意願去做。

張伯倫博士是iFixit的可持續發展總監。她的郵箱是[email protected]。

本文發表於2022年5月31日的印刷版，標題為《可維修設計的要素》。