[02-26] 綠色制造技術在家電產品中的應用

綠色制造技術是可持續發展理論的重要內容，是產品標準、環境法規、顧客需求、產品服務、貿易風險、生態工業、安全健康和行業競爭的綜合反映，正受到家電制造業的廣泛關注。

1 前言

我國是世界家電產品的生產大國和消費大國。近些年來，隨著人們生活水平的不斷提高和科學技術的飛速發展，家電產品的更新換代越來越快，淘汰下來的家電廢棄物數量驚人，對這些家電廢棄物如何處理，已經成為世人關注的焦點。因為家電產品是由各種材料和元件組成的復雜混合體，其中含有許多有價值的材料，如鋼、玻璃、塑料和貴金屬等，人們在對這些材料回收利用時，多采用物理分解、冶煉或焚燒等方式。但家電產品中同時含有許多對環境和人體健康有害的物質，如鉛、鎘、汞和六價鉻，它們的回收和利用在經濟上或技術上都很困難，若廢棄、焚燒后填埋或直接掩埋，就會污染土壤或水源，對人體健康造成嚴重危害；又如冰箱中的CFC-11/12會破壞臭氧層，制冷系統中的潤滑油會污染土壤；再如塑料中添加的某些溴化阻燃劑（如PBDE和PBB）在焚燒過程中會產生有毒的二堊英和呋喃。從保護環境和可持續發展的戰略要求出發，家電產品的發展模式、生產模式、消費模式和行為模式都必須充分考慮到經濟疚和環境效應的協調，經濟的發展不能以犧牲環境為代價。

正因為如此，目前世界各國紛紛立法，如日本的《家電再循環法》已于2001年4月1日生效；歐盟同時公布的《關于在電氣電子設備中限制使用某些有害物質指令》將鉛、鎘、汞、六價鉻、PBDE和PBB列為有害物質予以禁用，該指令將于2006年7月1日正式實施；我國有關家電廢棄物的法規也即將出臺。

保護環境的義務、滿足綠色消費者的需求和遵守法規的責任促使家電制造商加快了應用綠色制造技術的速度，同時也加大了綠色制造技術的研究力度。

2 綠色制造技術的概念

所謂綠色制造技術，是指在從產品設計、制造、運輸、使用、報廢以處理的整個產品生命周期的過程中綜合考慮環境影響和資源利用的現代制造模式，目的是將產品在生命周期中對環境的破壞或危害降到最小，并使資源綜合利用率達到最高。

為了正確理解和應用綠色制造技術，我認為有幾個觀點至關重要：

①綠色制造技術強調在產品生命周期中的所有過程中都要考慮對環境的影響，識別環境因素，評估影響程度，決定處置對策。

②決定是否要對環境因素采取對策，只能是在滿足環境法規的前提下綜合考慮環境影響和資源的利用率。由于企業的唯一目的是獲取利潤，因此不可能為了單純的保護環境而不計成本。保護環境的責任和義務需要企業綜合考慮環保和資源問題。

③在產品的生命周期中，環境因素是和產品質量等屬性伴隨在一起的，不可人為將環境控制和質量控制剝離開來。目前提倡企業將ISO14001和ISO9001一體化，就能避免此問題。

因為如果將二者分開，顧客對質量的要求比環保的要求明顯，使企業將重點放在質量控制上，特別是在質量控制已得到企業全員認同的形勢下。而企業對環境的控制就可能被削弱，甚至將環境的控制局限于節水、節電、治理三廢等低層次上，好像環境控制盡是花錢，而節約材料、節能設計、延長產品使用壽命、提高生產效率、降低成本等活動好像就不屬于環保的范圍，長期下去，環境控制的增值效果被掩蓋，ISO14001的目標就會走樣。

④環境法規重點強調的是控制結果。制造企業為了經營和貿易需要就必須滿足法規要求的結果，最常見的辦法就是以此結果作為評價、判斷目標，從而對相應的環境要素和涉及的個別過程進行控制。如工廠噪聲、排廢、產品回收率和再利用率、限用有害物質等指標的控制，企業就是通過選用治理設施、在設計過程中控制材料和部件的使用來到目標。因此環境法規是促進綠色制造技術發展和應用的主要動力，但因環境法規的出臺是與經濟發展和科技水平相適應的，故在促進綠色制造技術方面存在局限性。值得關注的是，環境法規可能成為地區間“非貿易壁壘”的一種方式。

⑤綠色顧客的重要作用不容忽視，如綠色制造商要求分承包滿足環保的要求；又如集團購買時限定只采購綠色產品，歐盟甚至對采購A+能耗冰箱的顧客進行補貼等等，都能促使相關制造方重視環保，從而去應用綠色制造技術。

⑥綠色產品是綠色制造技術的應用結果。綠色工廠生產綠色產品是發色制造模式追求的一種理想狀態，目的是使社會、經濟的發展步入良性發展，有助于企業的可持續發展。一般來說，綠色工廠主要指在工廠實施并通過了ISO14001環保體系認證，對產品設計和制造過程中的環境要素進行識別、評估和有效控制，工廠的各項環境指標滿足了法規和顧客的要求，對綠色技術的應用持積極態度并有相當投入；而綠色產品主要是針對產品的綠色屬性，如節能、可拆卸和可維修性、產品報廢后的可回收和再利用率（廢棄物最少化）、不含有害物質、廢棄物的處理過程經濟或不會對環境、安全和身體健康造成危害等。

⑦由于綠色制造技術的研究對象是綜合考慮環境影響和資源的有效利用，或者說“環境—資源優化”，因此其范圍很廣。除明顯的環保治理內容外，安全檢、健康和衛生、節約材料、節省能源、節省人力資源、提高生產效率等，都屬綠色制造的范圍。歸納為一句話：在與產品相伴隨的所有活動中，只要與環境相關并需要考慮對環境的影響和控制的內容，都是綠色制造技術的研究范疇。它涉及現代設計技術、先進制造工藝和設備、環境技術、能源技術、材料科學、網絡技術、并行工程和系統工程，以及環境標準和立法。

3 綠色制造技術在家電產品中的應用

3.1 建立環境保護體系，進行綠色意識教育

名牌家電企業基本上都建立了ISO14001環保體系，并且致力于和ISO9001一體化，便于在開展各項活動中同時評價環境影響。通過建立環保體系，使企業員工能夠針對產品生命周期全過程中伴隨的環境問題進行正確識別和合理對微，并使這種環境控制的思維方式方式和行為模式制度化、慣性化。如松下電工·萬寶電器是一個通過ISO14001和ISO9001一體化認證的企業，根據其“成為世界一流的生產綠色產品的綠色工廠”之綠色戰略，制定了其環境方針：“把保護環境、防治環境污染納入公司經營活動之中，承諾遵守有關環境法律、法規及其他要求事項，通過建立“善待環境”的工廠，謀求與地球環境、需求者、地域社會的共生，從而實現工廠與社會的可持續發展。全員充分認識到保護環境的社會責任，積極推進環境保護活動，減少環境污染。為了對員工進行環境意識教育，該公司還制定了日常經營活動中應遵守的原則：

①依據ISO14001的要求事項，建立、實施并不斷完善環境管理體系，定期對體系進行評審，確保體系有效實施；

②在企業的全部活動中自主地制定環境目標，進行環境保護；

③控制或減少商品開發和制造階段使用和排放對環境負效應大的物質，推進污染預防。在商品開發、制造和廢置過程中考慮資源的有效利用和再生利用，降低損耗。加強固體廢棄物的管理，減少污水、煙氣、噪聲等對環境的影響。開展節能降耗活動，合理使用能源資源。

④通過教育和培訓提高全體員工的環境意識，加強與供應商的環境信息交流，使之理解、支持公司的環境原則，共同促進環境保護。

3.2 綠色設計

設計階段是產品生命周期的源頭，而從源頭控制環境要素無疑是最有效的方法。搞好了綠色設計，意味著從源頭控制了廢棄物的最小化或污染預防，特別是幾乎決定了產品設計之后的其他過程走向，因此綠色設計是綠色制造技術的核心。目前家電企業在綠色設計方面的主要內容包括：

①確定綠色設計原則

a. 選擇綠色材料和零部件進行設計。

對構成產品的所有原材料和零部件逐一識別，確保不含有害物質，如黽源線的聚氯乙烯絕緣護套中不能含鉛，塑料中不能含PBDE和PBB，冰箱的制冷劑不含CFC-11/12，不用鍍鉻的零部件。包裝材料要確保選用無毒、無污染、可再生、易降解的材料。

b. 選擇綠色工藝和設備，將部品或產品的實現方式進行規定。

如電路板的焊接采用無鉛焊接工藝；樣機的驗證可采用快速成型技術，適用時也可采用快速模具技術；塑料模具可采用干式加工，刀具或型腔采用PVD涂覆工藝；選擇低能耗、低噪聲、低輻射、無泄露設備。

c. 節能、節水、省料等最優化設計。

充分利用現有的分析軟件進行工藝模擬分析，如熱動態分析、注塑成形分析、物理特性分析，對多變量、多目標設計進行方案優化。

d. 材料標識。

在部件上標識材料名稱，在包裝上標示可扦環利用標志等，方便分類和回收再昨用，使廢物資源化。

e. 可裝配和可拆卸性設計（DFAD，design for assembly and disassembly）。

基于計算機住址技術、網絡技術和并行工程的虛擬制造技術是實現可裝配和可拆卸性設計的有效手段。參與設計的不同部門通過虛擬裝配和虛擬拆卸，以確定最簡單的裝配路線和最經濟的拆卸方式，目的是提高生產效率、滿足方便維修和以最小的成本進行再循環利用，尤其是要滿足法定的再商品化率這一指標。

②確定綠色設計評價指標：

a. 節能、節水認證。

b. 再商品化率（按產品質量）

目前日本暫對冰箱和洗衣機（50%）、電視機（55%）和空調器（60%）的再商品化率進行了規定；而歐盟要求大、小家電的回收率和再利用率達到80%。因此應根據不同的銷售地，進行產品再商品化率的設計。若同時再銷往許多國家或地區，當然要以最高指標作為設計目標。

③產品綠色排序

它是一種表示產品綠色程度的方式，主要是通過第三方采用隨機抽樣方法，由顧客對同行業同類產品的能耗、美感、安全、健康、警示、適用的性能、可接愛的性價比、企業再商品化率、自我申明等內容進行定量評分，第三方將抽親結果結合公共環境報告進行綜合分析，將排序（先后次序）結論向社會公告（不給出好、壞或合格與否等定性結論）。由于該排序常受抽樣顧客來源的影響，其權威性往往受到質疑，但可作為顧客選購產品時的參考，因此也是顧客對企業產品滿意度的一種體現，成為企業進行綠色改進的輸入。

3.3 綠色制造，亦稱清潔生產

主要包括：

①提供宜人的工作環境，有利員工的身心健康；搞好工廠5S，有利提高工作效率和產品質量，減少安全事故的發生。
②建設綠色供應鏈。重點搞好綠色采購、綠色供應分承包方的選擇、運輸損耗控制、庫存和包裝材料循環再利用等。
③以ERP為基礎的現代物流管理。重點是物流業務重組，合理調配并優化資金流、物質流和信息流。
④按設計確定的綠色工藝和設備進行加工，重點控制加工過程中的廢水、廢氣、廢渣、塵埃和固體廢棄物（不良品率）的產生，治理噪聲和防止輻射。

3.4 回收和處理

家電產品的加嘏處理環節是對綠色設計和綠色產品的檢驗，檢驗的結果反饋給制造企業后，有利企業進一步改進和完善綠色設計；而回收處理工廠也是一個企業，本身也要應用綠色處置技術，避免對環境造成第二次污染。

由于受回收成本的影響，一般的家電企業是不可能獨立建造自己的加嘏處理工廠的，大多以大家電企業間聯合或完全社會化的方式建立地區性的回收處理工廠。

目前日本和歐洲的回收處理工廠大多應用了離心、磁吸附等揀技術。回收和處理的基本原則是：尚有使用價值的電器產品經更換零部件或維修后作為二手電器出售，沒有使用價值的電器產品首先要人工拆卸或分解，對尚可利用的零部件回收再利用，不可利用的零部件按材料分類進行回收，有害物質要經專門工藝進行處理，其他混合物經破碎、自動分揀等處理，殘渣則焚燒轉化為熱能加以利用或送填埋工廠。

4 結束語

我們在應用綠色制造技術的時候，一定要正確評價環境要素的作用，做好綠色技術的應用、研究與經濟性之間的分析。最有效的途徑之一就是要收集綠色技術的信息，如綠色工藝、綠色設備、綠色材料、綠色供應鏈、回收處理技術等，建立綠色信息庫和綠色設計數據庫，從中選擇適合本企業發展的綠色制造模式，并將其標準化。