[02-26] 綠色制造技術在家電產(chǎn)品中的應用

綠色制造技術是可持續(xù)發(fā)展理論的重要內(nèi)容，是產(chǎn)品標準、環(huán)境法規(guī)、顧客需求、產(chǎn)品服務、貿(mào)易風險、生態(tài)工業(yè)、安全健康和行業(yè)競爭的綜合反映，正受到家電制造業(yè)的廣泛關注。

1 前言

我國是世界家電產(chǎn)品的生產(chǎn)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(fā)展，家電產(chǎn)品的更新?lián)Q代越來越快，淘汰下來的家電廢棄物數(shù)量驚人，對這些家電廢棄物如何處理，已經(jīng)成為世人關注的焦點。因為家電產(chǎn)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(chǎn)品中同時含有許多對環(huán)境和人體健康有害的物質(zhì)，如鉛、鎘、汞和六價鉻，它們的回收和利用在經(jīng)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(tǒng)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(chǎn)生有毒的二堊英和呋喃。從保護環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求出發(fā)，家電產(chǎn)品的發(fā)展模式、生產(chǎn)模式、消費模式和行為模式都必須充分考慮到經(jīng)濟疚和環(huán)境效應的協(xié)調(diào)，經(jīng)濟的發(fā)展不能以犧牲環(huán)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(huán)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(zhì)指令》將鉛、鎘、汞、六價鉻、PBDE和PBB列為有害物質(zhì)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(guī)也即將出臺。

保護環(huán)境的義務、滿足綠色消費者的需求和遵守法規(guī)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(chǎn)品設計、制造、運輸、使用、報廢以處理的整個產(chǎn)品生命周期的過程中綜合考慮環(huán)境影響和資源利用的現(xiàn)代制造模式，目的是將產(chǎn)品在生命周期中對環(huán)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(diào)在產(chǎn)品生命周期中的所有過程中都要考慮對環(huán)境的影響，識別環(huán)境因素，評估影響程度，決定處置對策。

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

③在產(chǎn)品的生命周期中，環(huán)境因素是和產(chǎn)品質(zhì)量等屬性伴隨在一起的，不可人為將環(huán)境控制和質(zhì)量控制剝離開來。目前提倡企業(yè)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(zhì)量的要求比環(huán)保的要求明顯，使企業(yè)將重點放在質(zhì)量控制上，特別是在質(zhì)量控制已得到企業(yè)全員認同的形勢下。而企業(yè)對環(huán)境的控制就可能被削弱，甚至將環(huán)境的控制局限于節(jié)水、節(jié)電、治理三廢等低層次上，好像環(huán)境控制盡是花錢，而節(jié)約材料、節(jié)能設計、延長產(chǎn)品使用壽命、提高生產(chǎn)效率、降低成本等活動好像就不屬于環(huán)保的范圍，長期下去，環(huán)境控制的增值效果被掩蓋，ISO14001的目標就會走樣。

④環(huán)境法規(guī)重點強調(diào)的是控制結(jié)果。制造企業(yè)為了經(jīng)營和貿(mào)易需要就必須滿足法規(guī)要求的結(jié)果，最常見的辦法就是以此結(jié)果作為評價、判斷目標，從而對相應的環(huán)境要素和涉及的個別過程進行控制。如工廠噪聲、排廢、產(chǎn)品回收率和再利用率、限用有害物質(zhì)等指標的控制，企業(yè)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(huán)境法規(guī)是促進綠色制造技術發(fā)展和應用的主要動力，但因環(huán)境法規(guī)的出臺是與經(jīng)濟發(fā)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(huán)境法規(guī)可能成為地區(qū)間“非貿(mào)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(huán)保的要求；又如集團購買時限定只采購綠色產(chǎn)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(huán)保，從而去應用綠色制造技術。

⑥綠色產(chǎn)品是綠色制造技術的應用結(jié)果。綠色工廠生產(chǎn)綠色產(chǎn)品是發(fā)色制造模式追求的一種理想狀態(tài)，目的是使社會、經(jīng)濟的發(fā)展步入良性發(fā)展，有助于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。一般來說，綠色工廠主要指在工廠實施并通過了ISO14001環(huán)保體系認證，對產(chǎn)品設計和制造過程中的環(huán)境要素進行識別、評估和有效控制，工廠的各項環(huán)境指標滿足了法規(guī)和顧客的要求，對綠色技術的應用持積極態(tài)度并有相當投入；而綠色產(chǎn)品主要是針對產(chǎn)品的綠色屬性，如節(jié)能、可拆卸和可維修性、產(chǎn)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(zhì)、廢棄物的處理過程經(jīng)濟或不會對環(huán)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(huán)境影響和資源的有效利用，或者說“環(huán)境—資源優(yōu)化”，因此其范圍很廣。除明顯的環(huán)保治理內(nèi)容外，安全檢、健康和衛(wèi)生、節(jié)約材料、節(jié)省能源、節(jié)省人力資源、提高生產(chǎn)效率等，都屬綠色制造的范圍。歸納為一句話：在與產(chǎn)品相伴隨的所有活動中，只要與環(huán)境相關并需要考慮對環(huán)境的影響和控制的內(nèi)容，都是綠色制造技術的研究范疇。它涉及現(xiàn)代設計技術、先進制造工藝和設備、環(huán)境技術、能源技術、材料科學、網(wǎng)絡技術、并行工程和系統(tǒng)工程，以及環(huán)境標準和立法。

3 綠色制造技術在家電產(chǎn)品中的應用

3.1 建立環(huán)境保護體系，進行綠色意識教育

名牌家電企業(yè)基本上都建立了ISO14001環(huán)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(huán)境影響。通過建立環(huán)保體系，使企業(yè)員工能夠針對產(chǎn)品生命周期全過程中伴隨的環(huán)境問題進行正確識別和合理對微，并使這種環(huán)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(yè)，根據(jù)其“成為世界一流的生產(chǎn)綠色產(chǎn)品的綠色工廠”之綠色戰(zhàn)略，制定了其環(huán)境方針：“把保護環(huán)境、防治環(huán)境污染納入公司經(jīng)營活動之中，承諾遵守有關環(huán)境法律、法規(guī)及其他要求事項，通過建立“善待環(huán)境”的工廠，謀求與地球環(huán)境、需求者、地域社會的共生，從而實現(xiàn)工廠與社會的可持續(xù)發(fā)展。全員充分認識到保護環(huán)境的社會責任，積極推進環(huán)境保護活動，減少環(huán)境污染。為了對員工進行環(huán)境意識教育，該公司還制定了日常經(jīng)營活動中應遵守的原則：

①依據(jù)ISO14001的要求事項，建立、實施并不斷完善環(huán)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(yè)的全部活動中自主地制定環(huán)境目標，進行環(huán)境保護；

③控制或減少商品開發(fā)和制造階段使用和排放對環(huán)境負效應大的物質(zhì)，推進污染預防。在商品開發(fā)、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(huán)境的影響。開展節(jié)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(huán)境意識，加強與供應商的環(huán)境信息交流，使之理解、支持公司的環(huán)境原則，共同促進環(huán)境保護。

3.2 綠色設計

設計階段是產(chǎn)品生命周期的源頭，而從源頭控制環(huán)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(chǎn)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(yè)在綠色設計方面的主要內(nèi)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(gòu)成產(chǎn)品的所有原材料和零部件逐一識別，確保不含有害物質(zhì)，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(chǎn)品的實現(xiàn)方式進行規(guī)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(jié)能、節(jié)水、省料等最優(yōu)化設計。

充分利用現(xiàn)有的分析軟件進行工藝模擬分析，如熱動態(tài)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(yōu)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(huán)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(wǎng)絡技術和并行工程的虛擬制造技術是實現(xiàn)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(jīng)濟的拆卸方式，目的是提高生產(chǎn)效率、滿足方便維修和以最小的成本進行再循環(huán)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(jié)能、節(jié)水認證。

b. 再商品化率（按產(chǎn)品質(zhì)量）

目前日本暫對冰箱和洗衣機（50%）、電視機（55%）和空調(diào)器（60%）的再商品化率進行了規(guī)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(jù)不同的銷售地，進行產(chǎn)品再商品化率的設計。若同時再銷往許多國家或地區(qū)，當然要以最高指標作為設計目標。

③產(chǎn)品綠色排序

它是一種表示產(chǎn)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(yè)同類產(chǎn)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(yè)再商品化率、自我申明等內(nèi)容進行定量評分，第三方將抽親結(jié)果結(jié)合公共環(huán)境報告進行綜合分析，將排序（先后次序）結(jié)論向社會公告（不給出好、壞或合格與否等定性結(jié)論）。由于該排序常受抽樣顧客來源的影響，其權(quán)威性往往受到質(zhì)疑，但可作為顧客選購產(chǎn)品時的參考，因此也是顧客對企業(yè)產(chǎn)品滿意度的一種體現(xiàn)，成為企業(yè)進行綠色改進的輸入。

3.3 綠色制造，亦稱清潔生產(chǎn)

主要包括：

①提供宜人的工作環(huán)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(chǎn)品質(zhì)量，減少安全事故的發(fā)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(huán)再利用等。
③以ERP為基礎的現(xiàn)代物流管理。重點是物流業(yè)務重組，合理調(diào)配并優(yōu)化資金流、物質(zhì)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(chǎn)生，治理噪聲和防止輻射。

3.4 回收和處理

家電產(chǎn)品的加嘏處理環(huán)節(jié)是對綠色設計和綠色產(chǎn)品的檢驗，檢驗的結(jié)果反饋給制造企業(yè)后，有利企業(yè)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(yè)，本身也要應用綠色處置技術，避免對環(huán)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(yè)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(yè)間聯(lián)合或完全社會化的方式建立地區(qū)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?；厥蘸吞幚淼幕驹瓌t是：尚有使用價值的電器產(chǎn)品經(jīng)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(chǎn)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(zhì)要經(jīng)專門工藝進行處理，其他混合物經(jīng)破碎、自動分揀等處理，殘渣則焚燒轉(zhuǎn)化為熱能加以利用或送填埋工廠。

4 結(jié)束語

我們在應用綠色制造技術的時候，一定要正確評價環(huán)境要素的作用，做好綠色技術的應用、研究與經(jīng)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(shù)據(jù)庫，從中選擇適合本企業(yè)發(fā)展的綠色制造模式，并將其標準化。