制造企業綠色產品全生命周期管控體系及其實現工具

                                             制造企業綠色產品全生命周期管控體系及其實現工具
The Life cycle management and control system and its implementation tool of green product for manufacturing enterprise

                                                        京東方科技股份有限公司  方咪娌
摘 要  國內及國際社會對環保產品的要求日益嚴格，制造企業如何高效、低成本地實施產品的有害物質環保管控成為大家的關注重點，本文以全生命周期管理理念為基礎，為制造企業提供了一個綠色產品環保管控體系的有效管理模式，并提供了具體的實現工具：綠色產品管理系統（GPM）和化學分析實驗室。對大多數制造企業來說，該管理模式和實現工具，能高效、低成本的幫助企業實現綠色制造的管理目標。
關鍵詞 綠色制造 環保管控 全生命周期管控體系 綠色產品管理工具GP實驗室
Abstract: With the growing demand of environmental-friendly products in the domestic and international society, how to achieve the target of efficiency and low-cost has become the key focus among the manufacturing enterprises. This paper is based on the life cycle management idea, provides an effective management mode of a green products environmental control system for manufacturing enterprises, and provides the specific implementation tools: green product management system (GPM) and chemical analysis laboratory. This management model and implementation tools, would be a good example for most manufacturing companies to achieve the target of high efficiency and low cost.
Keywords: Green Manufacturing; Environmental Control; Life cycle management and control system;Green product management tools;GP Laboratory
綠色制造是《中國制造2025》五大重點工程之一，要求到2020年，建成千家綠色示范工廠和百家綠色示范園區，重點行業主要污染物排放強度下降20%。2016年6月30日，工業和信息化部發布《工業綠色發展規劃（2016-2020年）》，全面推行綠色制造。2016年7月1日，《電器電子產品有害物質限制使用管理辦法》已正式實施，標志著中國進入RoHS 2.0時代。制造企業，尤其是高能耗企業面臨越來越大的節能減排政策壓力，建立完善的綠色產品全生命周期管控體系尤為重要，從規范的綠色產品生命周期管控方式以及開發有效的綠色產品管理工具、建設綠色產品實驗室等多個方面進行管控，實現綠色管理目標。本文第一部分對制造企業的綠色產品的全生命周期管理體系進行了詳細闡述，第二部分和第三部分是實現該管理體系的有效工具，包括綠色產品管理系統（GPM）和有害物質化學分析實驗室，當然，不同企業可以根據自身實力及效益分析采取不同的管控工具，就目前來說，GPM的應用能有效提高企業的人員工作效率，降低人力資源成本，化學分析實驗室的前期投入較大，后期運營維護成本較高，企業可根據經營情況進行選擇。
1制造企業綠色產品全生命周期管控方式
⑴產品開發和原材料選用環節：新產品企劃階段需要考慮目標客戶的環保要求，如有特殊要求的，需要在產品開發初期就在開發計劃書中明確要求并貫穿整個開發階段。在開發計劃書中，GP（綠色產品）管控人員需要對產品的原材料有害物質管控要求、工藝過程污染控制、客戶及國際法律法規的環保要求、產品的廢棄物處理方式等進行確認，使產品在符合環保要求的條件下開發，并始終貫穿在整個開發階段，開發結束后，再由GP（綠色產品）管控人員對以上的環保要求再次進行確認，確保項目按照既定的環保要求開發。原材料選用方面，企業應制定一套嚴格的合格供應商篩選基準，在該基準中，供應商的環保管控能力是一個重要的考核指標，只有通過審核的合格供應商才能進入合格供應商名錄，且所有導入的新部品必須提供有害物質測試報告。為實現所有部品全方位無死角的管控到位，企業可以選擇導入產品全生命周期管理系統，即PLM(Product Lifecycle Management)系統。在該系統里，BOM(Bill of Material)的所有部品都必須經過環保特性審核，通過審核的部品才能進行采購下單，這一流程均為系統管控，避免了人為規范帶來的人員疏忽和漏洞，也提高了工作效率。
⑵產品生產階段：在實施了嚴格的入庫原材料環保管控后，產品進入實際生產過程中，會接觸各種輔耗材、工具、設備等，譬如某些產品的制造工藝較復雜，部分工藝段可能會使用高溫高壓工藝或特殊氣體，這會導致一系列化學反應，所有這些過程和媒介都有污染產品的可能。因此，雖然原材料已經進行了嚴格的把關，企業仍需對工藝過程進行有害物質評估，確保產品在生產過程中不會被污染。評估過程應包括幾個步驟：羅列所有的輔耗材、工具和設備，包括各個工藝段的輸入輸出，評估產品接觸的所有媒介是否會發生化學變化或物質轉移（這種情況通常發生在有化學變化或高溫高壓的工藝過程中）。工藝過程有害物質評估的驗證方法之一是進行各工藝段完成品的檢測，這個檢測可以是化學分析方法或XRF，出于成本考慮，目前大多數工廠采用XRF進行檢測。
⑶產品運輸階段：企業的客戶可能遍布全球，運輸方式陸運、水運和空運各異。為減少產品在運輸過程的能源損耗，應該根據客戶的地理位置合理安排性價比最優的運輸方式。另外，對產品的包裝設計應進行大量的減量、減材、提高單位體積的裝載量，包裝材料全部使用可回收材料。目前可實施的優化方案主要有2種：
●經濟配載運輸。通過合理改進包裝、提高產品配載數量，減少運輸次數，改善綜合配載情況。
●優化運輸線路和運輸方式。通過對比運輸線路及鐵路運輸、陸路運輸、海運空運的優劣，合理改善運輸方案，優化運輸路線。如引入鐵路運輸代替部分陸路運輸，有效縮短運程，在減少物流成本的同時也降低了環境負荷。
⑷產品使用階段：除了關注產品生產階段的有害物質減量和環保特性管控外，為減少產品在客戶端使用過程中的能量損耗，在產品開發完成后進行信賴性實驗時也要考察產品的能耗問題。制造企業應建立能效認證實驗室，用于產品的能效認證，這對確認開發完成的產品的能效及內部管控十分重要。
⑸產品回收利用環節：制造企業應貫徹“4R概念”，即循環(Recycle)、減量(Reduce)、再生(Renew)、負責(Responsibility)。以北京京東方顯示技術有限公司為例，成功實施的″4R″項目比較多：循環(Recycle)工作方面，CF（彩膜）工廠將有機排風中稀釋劑冷凝下來，用于機頭清洗的循環使用；剝離液廢液由資質單位回收進行提純處理后，繼續在產線循環使用。減量(Reduce)工作方面，在北京、合肥等工廠實施LED照明改造項目、空調系統冷凍冷卻水變頻改造、CDA壓力降低、CF分廠OVEN熱回收、PI變頻改造等項目，各工廠累計減少4128萬KWH用電。VOC余熱利用項目年減少3900噸蒸汽。RO濃水回收利用項目和對純水系統的節水改造，各工廠累計節水757980噸。再生(Renew)工作方面，刻蝕液、稀釋劑廢液由資質廠家回收提純處理后，進行降級使用，用于其他工業用途，VOC吸附沸石老化后，回原廠進行再生后重復利用。負責(Responsibility)工作方面，對廢水、廢氣、固廢實施專門管理，確保各項指標排放、危險廢物實現合規化處理。
綜上所述，制造企業的綠色產品環保管控應該按照產品全生命周期管控的方式，從產品選材開發到廢棄回收利用各階段進行有害物質減量、節能減排、資源利用最大化，達成“綠色生產”的目標。詳見圖1。


圖1制造企業綠色產品全生命周期管理簡圖
在按照全生命周期理念進行環保管控的過程中，為了提升企業環保管控能力，可以通過開發綠色產品管理系統、建設綠色產品實驗室提高工作效率，實現線上管控，線下測試相結合的綠色管控模式。
2綠色產品管理工具開發
隨著電子電器類國際環保法規的日益增多，要求的逐漸嚴格，如何更有效率、更全面的管理產品的綠色環保特性就成為擺在所有電子產品制造商面前的問題。由于綠色產品管控工作需要生產商和供應商共同完成，因此建立一個與供應商直接對接的網絡平臺顯得十分必要。
綠色產品管理系統是溝通企業與供應商的一個高效的橋梁，起到很好的平臺作用。供應商可以在該平臺向企業宣告包括原材料成分、有害物質含有情況、再生利用率、再生比例、沖突礦產、物耗、能耗以及溫室氣體排放等與環保相關的各方面信息。基于每個制造企業不同的環保要求和管控方式，系統開發的功能也不盡相同，但基本包含五大模塊：通知宣傳模塊、供應商信息模塊、聲明模塊、調查信息模塊、供應商評級模塊。
●通知宣傳模塊：用于公告公司的環境有害物質管控基準政策，可供供應商瀏覽下載。展示公司綠色產品管控最新成果、最新法規咨詢、動態等。
●供應商信息模塊：用于線上管理供應商基本信息，包括公司名稱、地址、聯系人、聯系電話、郵件、供應商代碼等。這一模塊實現供應商提供部件與企業內部物料號的對接關聯，便于搜索及管理。
●聲明模塊：針對每個提供部件的組分、有害物質信息進行宣告。通過系統的全物質庫、有害物質庫、法規豁免物質庫等進行全物質數據分析，上傳及更新第三方檢測報告，制造企業GP人員可以通過系統進行物料審核、更新報告催辦等業務。
●調查信息模塊：制造企業在該模塊下發起SVHC調查、沖突礦產調查、其他關注物質或項目調查，相對線下郵件通知有更快的響應速度與更大覆蓋面。
●供應商評級模塊：此模塊可以多維度對供應商進行評價，根據供應商響應速度、文件被否決比例、供應商自身資質、材質風險等級、 SQE檢測超標記錄、提供假報告情況等判據對供應商優劣進行篩選評級自動得出評價結果，并通知供應商進行改善。
由于各公司的管理方式不盡相同，這幾大模塊的功能實現方式也不相同。以北京京東方顯示技術有限公司的GPM系統為例，有害物質檢測結果是京東方原材料入庫檢查項目中非常重要的一項指標，是考核供應商材料品質的重要部分。因此，北京京東方顯示技術有限公司GPM系統一大特點是把XRF檢測數據的統計分析功能加入到系統中，系統化管理XRF檢測數據，實時監控供應商來料表現，降低原材環保超標風險；使品保人員能隨時監控產品的入庫品質，并觀察該供應商所供部品長期的品質狀況，這是京東方GPM的顯著優點。
通過該系統可篩選環保和非環保材料，區分不同環保等級的部品，在滿足國家法規前提下，開發不同等級的產品滿足客戶需求；該系統可以提升環保管控人員的工作效率，降低人力成本，提高資料的完整性和透明度。
綠色產品管理系統給企業帶來的效益體現在四方面：
⑴成本降低：
開發人員可將更多時間用于開發研究而不是報告收集和信息傳達，降低開發人工成本；
系統內含大量資料庫，降低人工收集成本；
環保資料完整透明，降低客戶投訴率；
測試報告可重復引用，降低廠商檢測成本。
⑵風險降低
符合歐盟的盡職調查原則，降低有害物質超標風險；
完善環保管控體系，降低公司風險；
相關環保管控資訊能及時傳遞給供應商，降低部品超標風險。
⑶效率提升
供應商直接申報環保資料，省卻開發人員來回傳遞信息的時間；
由系統自動發送報告更新要求，提高GP人員工作效率；
數據系統化分析管理，減少錯誤率和提升人員工作效率；
加快部品認證進程，避免因GP審核耽誤進度。
⑷競爭力提升
提升企業形象；
提高內部GP管控效率，提高客戶相應速度，客戶滿意度提升；
促進內部相關部門人員開發生產過程中考慮GP因素。
綠色產品管理系統的開發和順利導入是制造企業創建生態設計示范企業的一項重要工作，項目的完成除了大幅提高企業內部的管理效率外，還為企業在行業樹立一個良好的形象。

附圖2：GPM與內部管理各系統的連接方式
3 GP實驗室建設
GP(Green Product)實驗室是專注于利用化學測試方法檢測產品中的有害物質成分和含量的實驗室。
制造企業成立產品有害物質分析檢測中心的意義重大，主要體現在以下幾方面：
（1）質量技術管控和保障:目前制造業入庫品的有害物質檢測主要依靠XRF，設備誤差相對較大且測試的有害物質范圍小，當出現不確定的數據時只能通過追溯報告或委托第三方測試來進行確認。GP實驗室可以為產品和供應商的材料、元器件提供精確的化學分析報告。
（2）內部管控能力提升：為制造型企業的綠色環保水平的提高提供一個分析研究與開發的平臺，是體現綠色環保管控水平和可持續發展責任的重要體現。
（3）提升企業形象：GP實驗室的建成將極大提升企業的環保形象。
從經濟利益考慮，實驗室建成后，企業將不需要委托第三方實驗室進行產品的有害物質測試，考慮每年節省的費用，預計五年內可以收回實驗室建設成本。
實驗室應按照ISO17025標準管理和建設，通過cnas認證后，實驗室出具的報告是具有一定公信力的，可以承接本企業內部及外部的產品測試，對企業有害物質管控風險的降低有極大幫助。
GP實驗室一般包含以下區域：有機儀器室、無機儀器室、有機預處理室、無機預處理室、天平室、標準物質存放區、清洗區、試劑庫房、拆分區、氣瓶間等。
實驗室功能區規劃設計原則主要有：
a.防治交叉污染。
b.防止外界環境干擾。如，天平室盡量設在氣流較為穩定的地方。
c.便于測試操作。
由于實驗室有大量化學試劑和助燃氣體，在實驗室裝修改造的時候不同區域的改造重點各有不同：
（1）通風排氣系統改造
通風系統改造主要針對儀器裝置、試劑庫房等。排氣系統改造主要針對化學前處理通風柜。
（2）水電系統改造
水系統改造主要針對化學前處理通風柜、前處理室、清洗間等。電系統改造主要針對儀器裝置、機械制樣設備、預處理室等。
（3）消防系統改造
各房間內火災報警系統（包括可燃氣報警系統）及滅火系統等。
為保護操作人員的安全和不造成環境污染，企業也應制定一系列措施，包括：
（1）制定職業健康安全操作規程
實驗室涉及的化學品較多，所有的與化學品接觸的作業都有相應的作業指導書，設備和人員管理按照相關部門要求制作相應章程。
（2）配置合適的勞動防護用品
為防止人員接觸化學品發生中毒危害，實驗室配置相應的勞動防護用品如防護口罩、防護手套（耐酸耐堿）等勞動保護用品。
（3）緊急沖淋裝置
實驗室的有機前處理室和無機前處理室均配置緊急沖淋裝置和洗眼器。
（4）環境保護方面
實驗室產生的廢氣、廢液和固廢主要在前處理室中，實驗室廢水排放有特殊廢水排放管道排出，不與生活污水混合。
（5）防火防爆
由于實驗室化學品較多，為防止突發的化學品爆炸，在合適的位置根據要求配置相應的滅火裝置和煙霧報警器、消防栓和滅火器等消防安全措施。
（6）人員培訓
實驗室所有崗位人員均需接受實驗室化學防護和安全培訓，該培訓是實驗室能力建設的一部分。
（7）警示標識
根據企業對警示標識的要求，實驗室在相應位置張貼警示標志。
（8）應急處理
實驗室有相應的應急處理流程。
此外,實驗室的能力建設也是十分重要的部分，實驗室能力建設的目標是申請獲得中國合格評定國家認可委員會（英文簡稱CNAS）的認可，成為符合國際標準ISO/IEC 17025的實驗室，構建完善的質量管理和保證體系，支撐制造企業的質量管理工作。實驗室能力建設主要包括質量管理和保證體系與技術能力建設，通過CNAS審核后，后期的能力維護與提升也十分重要，因此GP實驗室的建設只是第一步，后續的持續提高才是最重要的工作。
                                                 (收稿日期:2017-02-20)