绿色制造技术在家电产品中的应用

绿色制造技术是可持续发展理论的重要内容，是产品标准、环境法规、顾客需求、产品服务、贸易风险、生态工业、安全健康和行业竞争的综合反映，正受到家电制造业的广泛关注。

1 前言

我国是世界家电产品的生产大国和消费大国。近些年来，随着人们生活水平的不断提高和科学技术的飞速发展，家电产品的更新换代越来越快，淘汰下来的家电废弃物数量惊人，对这些家电废弃物如何处理，已经成为世人关注的焦点。因为家电产品是由各种材料和元件组成的复杂混合体，其中含有许多有价值的材料，如钢、玻璃、塑料和贵金属等，人们在对这些材料回收利用时，多采用物理分解、冶炼或焚烧等方式。但家电产品中同时含有许多对环境和人体健康有害的物质，如铅、镉、汞和六价铬，它们的回收和利用在经济上或技术上都很困难，若废弃、焚烧后填埋或直接掩埋，就会污染土壤或水源，对人体健康造成严重危害；又如冰箱中的CFC-11/12会破坏臭氧层，制冷系统中的润滑油会污染土壤；再如塑料中添加的某些溴化阻燃剂（如PBDE和PBB）在焚烧过程中会产生有毒的二垩英和呋喃。从保护环境和可持续发展的战略要求出发，家电产品的发展模式、生产模式、消费模式和行为模式都必须充分考虑到经济疚和环境效应的协调，经济的发展不能以牺牲环境为代价。

正因为如此，目前世界各国纷纷立法，如日本的《家电再循环法》已于2001年4月1日生效；欧盟同时公布的《关于在电气电子设备中限制使用某些有害物质指令》将铅、镉、汞、六价铬、PBDE和PBB列为有害物质予以禁用，该指令将于2006年7月1日正式实施；我国有关家电废弃物的法规也即将出台。

保护环境的义务、满足绿色消费者的需求和遵守法规的责任促使家电制造商加快了应用绿色制造技术的速度，同时也加大了绿色制造技术的研究力度。

2 绿色制造技术的概念

所谓绿色制造技术，是指在从产品设计、制造、运输、使用、报废以处理的整个产品生命周期的过程中综合考虑环境影响和资源利用的现代制造模式，目的是将产品在生命周期中对环境的破坏或危害降到最小，并使资源综合利用率达到最高。

为了正确理解和应用绿色制造技术，我认为有几个观点至关重要：

①绿色制造技术强调在产品生命周期中的所有过程中都要考虑对环境的影响，识别环境因素，评估影响程度，决定处置对策。

②决定是否要对环境因素采取对策，只能是在满足环境法规的前提下综合考虑环境影响和资源的利用率。由于企业的唯一目的是获取利润，因此不可能为了单纯的保护环境而不计成本。保护环境的责任和义务需要企业综合考虑环保和资源问题。

③在产品的生命周期中，环境因素是和产品质量等属性伴随在一起的，不可人为将环境控制和质量控制剥离开来。目前提倡企业将ISO14001和ISO9001一体化，就能避免此问题。

因为如果将二者分开，顾客对质量的要求比环保的要求明显，使企业将重点放在质量控制上，特别是在质量控制已得到企业全员认同的形势下。而企业对环境的控制就可能被削弱，甚至将环境的控制局限于节水、节电、治理三废等低层次上，好像环境控制尽是花钱，而节约材料、节能设计、延长产品使用寿命、提高生产效率、降低成本等活动好像就不属于环保的范围，长期下去，环境控制的增值效果被掩盖，ISO14001的目标就会走样。

④环境法规重点强调的是控制结果。制造企业为了经营和贸易需要就必须满足法规要求的结果，最常见的办法就是以此结果作为评价、判断目标，从而对相应的环境要素和涉及的个别过程进行控制。如工厂噪声、排废、产品回收率和再利用率、限用有害物质等指标的控制，企业就是通过选用治理设施、在设计过程中控制材料和部件的使用来到目标。因此环境法规是促进绿色制造技术发展和应用的主要动力，但因环境法规的出台是与经济发展和科技水平相适应的，故在促进绿色制造技术方面存在局限性。值得关注的是，环境法规可能成为地区间“非贸易壁垒”的一种方式。

⑤绿色顾客的重要作用不容忽视，如绿色制造商要求分承包满足环保的要求；又如集团购买时限定只采购绿色产品，欧盟甚至对采购A+能耗冰箱的顾客进行补贴等等，都能促使相关制造方重视环保，从而去应用绿色制造技术。

⑥绿色产品是绿色制造技术的应用结果。绿色工厂生产绿色产品是发色制造模式追求的一种理想状态，目的是使社会、经济的发展步入良性发展，有助于企业的可持续发展。一般来说，绿色工厂主要指在工厂实施并通过了ISO14001环保体系认证，对产品设计和制造过程中的环境要素进行识别、评估和有效控制，工厂的各项环境指标满足了法规和顾客的要求，对绿色技术的应用持积极态度并有相当投入；而绿色产品主要是针对产品的绿色属性，如节能、可拆卸和可维修性、产品报废后的可回收和再利用率（废弃物最少化）、不含有害物质、废弃物的处理过程经济或不会对环境、安全和身体健康造成危害等。

⑦由于绿色制造技术的研究对象是综合考虑环境影响和资源的有效利用，或者说“环境—资源优化”，因此其范围很广。除明显的环保治理内容外，安全检、健康和卫生、节约材料、节省能源、节省人力资源、提高生产效率等，都属绿色制造的范围。归纳为一句话：在与产品相伴随的所有活动中，只要与环境相关并需要考虑对环境的影响和控制的内容，都是绿色制造技术的研究范畴。它涉及现代设计技术、先进制造工艺和设备、环境技术、能源技术、材料科学、网络技术、并行工程和系统工程，以及环境标准和立法。

3 绿色制造技术在家电产品中的应用

3.1 建立环境保护体系，进行绿色意识教育

名牌家电企业基本上都建立了ISO14001环保体系，并且致力于和ISO9001一体化，便于在开展各项活动中同时评价环境影响。通过建立环保体系，使企业员工能够针对产品生命周期全过程中伴随的环境问题进行正确识别和合理对微，并使这种环境控制的思维方式方式和行为模式制度化、惯性化。如松下电工·万宝电器是一个通过ISO14001和ISO9001一体化认证的企业，根据其“成为世界一流的生产绿色产品的绿色工厂”之绿色战略，制定了其环境方针：“把保护环境、防治环境污染纳入公司经营活动之中，承诺遵守有关环境法律、法规及其他要求事项，通过建立“善待环境”的工厂，谋求与地球环境、需求者、地域社会的共生，从而实现工厂与社会的可持续发展。全员充分认识到保护环境的社会责任，积极推进环境保护活动，减少环境污染。为了对员工进行环境意识教育，该公司还制定了日常经营活动中应遵守的原则：

①依据ISO14001的要求事项，建立、实施并不断完善环境管理体系，定期对体系进行评审，确保体系有效实施；

②在企业的全部活动中自主地制定环境目标，进行环境保护；

③控制或减少商品开发和制造阶段使用和排放对环境负效应大的物质，推进污染预防。在商品开发、制造和废置过程中考虑资源的有效利用和再生利用，降低损耗。加强固体废弃物的管理，减少污水、烟气、噪声等对环境的影响。开展节能降耗活动，合理使用能源资源。

④通过教育和培训提高全体员工的环境意识，加强与供应商的环境信息交流，使之理解、支持公司的环境原则，共同促进环境保护。

3.2 绿色设计

设计阶段是产品生命周期的源头，而从源头控制环境要素无疑是最有效的方法。搞好了绿色设计，意味着从源头控制了废弃物的最小化或污染预防，特别是几乎决定了产品设计之后的其他过程走向，因此绿色设计是绿色制造技术的核心。目前家电企业在绿色设计方面的主要内容包括：

①确定绿色设计原则

a. 选择绿色材料和零部件进行设计。

对构成产品的所有原材料和零部件逐一识别，确保不含有害物质，如黾源线的聚氯乙烯绝缘护套中不能含铅，塑料中不能含PBDE和PBB，冰箱的制冷剂不含CFC-11/12，不用镀铬的零部件。包装材料要确保选用无毒、无污染、可再生、易降解的材料。

b. 选择绿色工艺和设备，将部品或产品的实现方式进行规定。

如电路板的焊接采用无铅焊接工艺；样机的验证可采用快速成型技术，适用时也可采用快速模具技术；塑料模具可采用干式加工，刀具或型腔采用PVD涂覆工艺；选择低能耗、低噪声、低辐射、无泄露设备。

c. 节能、节水、省料等最优化设计。

充分利用现有的分析软件进行工艺模拟分析，如热动态分析、注塑成形分析、物理特性分析，对多变量、多目标设计进行方案优化。

d. 材料标识。

在部件上标识材料名称，在包装上标示可扦环利用标志等，方便分类和回收再昨用，使废物资源化。

e. 可装配和可拆卸性设计（DFAD，design for assembly _and disassembly）。

基于计算机住址技术、网络技术和并行工程的虚拟制造技术是实现可装配和可拆卸性设计的有效手段。参与设计的不同部门通过虚拟装配和虚拟拆卸，以确定最简单的装配路线和最经济的拆卸方式，目的是提高生产效率、满足方便维修和以最小的成本进行再循环利用，尤其是要满足法定的再商品化率这一指标。

②确定绿色设计评价指标：

a. 节能、节水认证。

b. 再商品化率（按产品质量）

目前日本暂对冰箱和洗衣机（50%）、电视机（55%）和空调器（60%）的再商品化率进行了规定；而欧盟要求大、小家电的回收率和再利用率达到80%。因此应根据不同的销售地，进行产品再商品化率的设计。若同时再销往许多国家或地区，当然要以最高指标作为设计目标。

③产品绿色排序

它是一种表示产品绿色程度的方式，主要是通过第三方采用随机抽样方法，由顾客对同行业同类产品的能耗、美感、安全、健康、警示、适用的性能、可接爱的性价比、企业再商品化率、自我申明等内容进行定量评分，第三方将抽亲结果结合公共环境报告进行综合分析，将排序（先后次序）结论向社会公告（不给出好、坏或合格与否等定性结论）。由于该排序常受抽样顾客来源的影响，其权威性往往受到质疑，但可作为顾客选购产品时的参考，因此也是顾客对企业产品满意度的一种体现，成为企业进行绿色改进的输入。

3.3 绿色制造，亦称清洁生产

主要包括：

①提供宜人的工作环境，有利员工的身心健康；搞好工厂5S，有利提高工作效率和产品质量，减少安全事故的发生。

②建设绿色供应链。重点搞好绿色采购、绿色供应分承包方的选择、运输损耗控制、库存和包装材料循环再利用等。

③以ERP为基础的现代物流管理。重点是物流业务重组，合理调配并优化资金流、物质流和信息流。

④按设计确定的绿色工艺和设备进行加工，重点控制加工过程中的废水、废气、废渣、尘埃和固体废弃物（不良品率）的产生，治理噪声和防止辐射。

3.4 回收和处理

家电产品的加嘏处理环节是对绿色设计和绿色产品的检验，检验的结果反馈给制造企业后，有利企业进一步改进和完善绿色设计；而回收处理工厂也是一个企业，本身也要应用绿色处置技术，避免对环境造成第二次污染。

由于受回收成本的影响，一般的家电企业是不可能独立建造自己的加嘏处理工厂的，大多以大家电企业间联合或完全社会化的方式建立地区性的回收处理工厂。

目前日本和欧洲的回收处理工厂大多应用了离心、磁吸附等拣技术。回收和处理的基本原则是：尚有使用价值的电器产品经更换零部件或维修后作为二手电器出售，没有使用价值的电器产品首先要人工拆卸或分解，对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类进行回收，有害物质要经专门工艺进行处理，其他混合物经破碎、自动分拣等处理，残渣则焚烧转化为热能加以利用或送填埋工厂。

4 结束语

我们在应用绿色制造技术的时候，一定要正确评价环境要素的作用，做好绿色技术的应用、研究与经济性之间的分析。最有效的途径之一就是要收集绿色技术的信息，如绿色工艺、绿色设备、绿色材料、绿色供应链、回收处理技术等，建立绿色信息库和绿色设计数据库，从中选择适合本企业发展的绿色制造模式，并将其标准化。

来源：CAD世界网