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[数据] 制造企业绿色产品全生命周期管控体系及其实现工具

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发表于 2017-6-8 16:31:36 | 显示全部楼层 |阅读模式

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                                             制造企业绿色产品全生命周期管控体系及其实现工具
The Life cycle management and control system and its implementation tool of green product for manufacturing enterprise

                                                        京东方科技股份有限公司  方咪娌
摘 要  国内及国际社会对环保产品的要求日益严格,制造企业如何高效、低成本地实施产品的有害物质环保管控成为大家的关注重点,本文以全生命周期管理理念为基础,为制造企业提供了一个绿色产品环保管控体系的有效管理模式,并提供了具体的实现工具:绿色产品管理系统(GPM)和化学分析实验室。对大多数制造企业来说,该管理模式和实现工具,能高效、低成本的帮助企业实现绿色制造的管理目标。
关键词 绿色制造 环保管控 全生命周期管控体系 绿色产品管理工具GP实验室
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
绿色制造是《中国制造2025》五大重点工程之一,要求到2020年,建成千家绿色示范工厂和百家绿色示范园区,重点行业主要污染物排放强度下降20%。2016年6月30日,工业和信息化部发布《工业绿色发展规划(2016-2020年)》,全面推行绿色制造。2016年7月1日,《电器电子产品有害物质限制使用管理办法》已正式实施,标志着中国进入RoHS 2.0时代。制造企业,尤其是高能耗企业面临越来越大的节能减排政策压力,建立完善的绿色产品全生命周期管控体系尤为重要,从规范的绿色产品生命周期管控方式以及开发有效的绿色产品管理工具、建设绿色产品实验室等多个方面进行管控,实现绿色管理目标。本文第一部分对制造企业的绿色产品的全生命周期管理体系进行了详细阐述,第二部分和第三部分是实现该管理体系的有效工具,包括绿色产品管理系统(GPM)和有害物质化学分析实验室,当然,不同企业可以根据自身实力及效益分析采取不同的管控工具,就目前来说,GPM的应用能有效提高企业的人员工作效率,降低人力资源成本,化学分析实验室的前期投入较大,后期运营维护成本较高,企业可根据经营情况进行选择。
1制造企业绿色产品全生命周期管控方式
⑴产品开发和原材料选用环节:新产品企划阶段需要考虑目标客户的环保要求,如有特殊要求的,需要在产品开发初期就在开发计划书中明确要求并贯穿整个开发阶段。在开发计划书中,GP(绿色产品)管控人员需要对产品的原材料有害物质管控要求、工艺过程污染控制、客户及国际法律法规的环保要求、产品的废弃物处理方式等进行确认,使产品在符合环保要求的条件下开发,并始终贯穿在整个开发阶段,开发结束后,再由GP(绿色产品)管控人员对以上的环保要求再次进行确认,确保项目按照既定的环保要求开发。原材料选用方面,企业应制定一套严格的合格供应商筛选基准,在该基准中,供应商的环保管控能力是一个重要的考核指标,只有通过审核的合格供应商才能进入合格供应商名录,且所有导入的新部品必须提供有害物质测试报告。为实现所有部品全方位无死角的管控到位,企业可以选择导入产品全生命周期管理系统,即PLM(Product Lifecycle Management)系统。在该系统里,BOM(Bill of Material)的所有部品都必须经过环保特性审核,通过审核的部品才能进行采购下单,这一流程均为系统管控,避免了人为规范带来的人员疏忽和漏洞,也提高了工作效率。
⑵产品生产阶段:在实施了严格的入库原材料环保管控后,产品进入实际生产过程中,会接触各种辅耗材、工具、设备等,譬如某些产品的制造工艺较复杂,部分工艺段可能会使用高温高压工艺或特殊气体,这会导致一系列化学反应,所有这些过程和媒介都有污染产品的可能。因此,虽然原材料已经进行了严格的把关,企业仍需对工艺过程进行有害物质评估,确保产品在生产过程中不会被污染。评估过程应包括几个步骤:罗列所有的辅耗材、工具和设备,包括各个工艺段的输入输出,评估产品接触的所有媒介是否会发生化学变化或物质转移(这种情况通常发生在有化学变化或高温高压的工艺过程中)。工艺过程有害物质评估的验证方法之一是进行各工艺段完成品的检测,这个检测可以是化学分析方法或XRF,出于成本考虑,目前大多数工厂采用XRF进行检测。
⑶产品运输阶段:企业的客户可能遍布全球,运输方式陆运、水运和空运各异。为减少产品在运输过程的能源损耗,应该根据客户的地理位置合理安排性价比最优的运输方式。另外,对产品的包装设计应进行大量的减量、减材、提高单位体积的装载量,包装材料全部使用可回收材料。目前可实施的优化方案主要有2种:
●经济配载运输。通过合理改进包装、提高产品配载数量,减少运输次数,改善综合配载情况。
●优化运输线路和运输方式。通过对比运输线路及铁路运输、陆路运输、海运空运的优劣,合理改善运输方案,优化运输路线。如引入铁路运输代替部分陆路运输,有效缩短运程,在减少物流成本的同时也降低了环境负荷。
⑷产品使用阶段:除了关注产品生产阶段的有害物质减量和环保特性管控外,为减少产品在客户端使用过程中的能量损耗,在产品开发完成后进行信赖性实验时也要考察产品的能耗问题。制造企业应建立能效认证实验室,用于产品的能效认证,这对确认开发完成的产品的能效及内部管控十分重要。
⑸产品回收利用环节:制造企业应贯彻“4R概念”,即循环(Recycle)、减量(Reduce)、再生(Renew)、负责(Responsibility)。以北京京东方显示技术有限公司为例,成功实施的″4R″项目比较多:循环(Recycle)工作方面,CF(彩膜)工厂将有机排风中稀释剂冷凝下来,用于机头清洗的循环使用;剥离液废液由资质单位回收进行提纯处理后,继续在产线循环使用。减量(Reduce)工作方面,在北京、合肥等工厂实施LED照明改造项目、空调系统冷冻冷却水变频改造、CDA压力降低、CF分厂OVEN热回收、PI变频改造等项目,各工厂累计减少4128万KWH用电。VOC余热利用项目年减少3900吨蒸汽。RO浓水回收利用项目和对纯水系统的节水改造,各工厂累计节水757980吨。再生(Renew)工作方面,刻蚀液、稀释剂废液由资质厂家回收提纯处理后,进行降级使用,用于其他工业用途,VOC吸附沸石老化后,回原厂进行再生后重复利用。负责(Responsibility)工作方面,对废水、废气、固废实施专门管理,确保各项指标排放、危险废物实现合规化处理。
综上所述,制造企业的绿色产品环保管控应该按照产品全生命周期管控的方式,从产品选材开发到废弃回收利用各阶段进行有害物质减量、节能减排、资源利用最大化,达成“绿色生产”的目标。详见图1。
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图1制造企业绿色产品全生命周期管理简图
在按照全生命周期理念进行环保管控的过程中,为了提升企业环保管控能力,可以通过开发绿色产品管理系统、建设绿色产品实验室提高工作效率,实现线上管控,线下测试相结合的绿色管控模式。
2绿色产品管理工具开发
随着电子电器类国际环保法规的日益增多,要求的逐渐严格,如何更有效率、更全面的管理产品的绿色环保特性就成为摆在所有电子产品制造商面前的问题。由于绿色产品管控工作需要生产商和供应商共同完成,因此建立一个与供应商直接对接的网络平台显得十分必要。
绿色产品管理系统是沟通企业与供应商的一个高效的桥梁,起到很好的平台作用。供应商可以在该平台向企业宣告包括原材料成分、有害物质含有情况、再生利用率、再生比例、冲突矿产、物耗、能耗以及温室气体排放等与环保相关的各方面信息。基于每个制造企业不同的环保要求和管控方式,系统开发的功能也不尽相同,但基本包含五大模块:通知宣传模块、供应商信息模块、声明模块、调查信息模块、供应商评级模块。
●通知宣传模块:用于公告公司的环境有害物质管控基准政策,可供供应商浏览下载。展示公司绿色产品管控最新成果、最新法规咨询、动态等。
●供应商信息模块:用于线上管理供应商基本信息,包括公司名称、地址、联系人、联系电话、邮件、供应商代码等。这一模块实现供应商提供部件与企业内部物料号的对接关联,便于搜索及管理。
●声明模块:针对每个提供部件的组分、有害物质信息进行宣告。通过系统的全物质库、有害物质库、法规豁免物质库等进行全物质数据分析,上传及更新第三方检测报告,制造企业GP人员可以通过系统进行物料审核、更新报告催办等业务。
●调查信息模块:制造企业在该模块下发起SVHC调查、冲突矿产调查、其他关注物质或项目调查,相对线下邮件通知有更快的响应速度与更大覆盖面。
●供应商评级模块:此模块可以多维度对供应商进行评价,根据供应商响应速度、文件被否决比例、供应商自身资质、材质风险等级、 SQE检测超标记录、提供假报告情况等判据对供应商优劣进行筛选评级自动得出评价结果,并通知供应商进行改善。
由于各公司的管理方式不尽相同,这几大模块的功能实现方式也不相同。以北京京东方显示技术有限公司的GPM系统为例,有害物质检测结果是京东方原材料入库检查项目中非常重要的一项指标,是考核供应商材料品质的重要部分。因此,北京京东方显示技术有限公司GPM系统一大特点是把XRF检测数据的统计分析功能加入到系统中,系统化管理XRF检测数据,实时监控供应商来料表现,降低原材环保超标风险;使品保人员能随时监控产品的入库品质,并观察该供应商所供部品长期的品质状况,这是京东方GPM的显著优点。
通过该系统可筛选环保和非环保材料,区分不同环保等级的部品,在满足国家法规前提下,开发不同等级的产品满足客户需求;该系统可以提升环保管控人员的工作效率,降低人力成本,提高资料的完整性和透明度。
绿色产品管理系统给企业带来的效益体现在四方面:
⑴成本降低:
开发人员可将更多时间用于开发研究而不是报告收集和信息传达,降低开发人工成本;
系统内含大量资料库,降低人工收集成本;
环保资料完整透明,降低客户投诉率;
测试报告可重复引用,降低厂商检测成本。
⑵风险降低
符合欧盟的尽职调查原则,降低有害物质超标风险;
完善环保管控体系,降低公司风险;
相关环保管控资讯能及时传递给供应商,降低部品超标风险。
⑶效率提升
供应商直接申报环保资料,省却开发人员来回传递信息的时间;
由系统自动发送报告更新要求,提高GP人员工作效率;
数据系统化分析管理,减少错误率和提升人员工作效率;
加快部品认证进程,避免因GP审核耽误进度。
⑷竞争力提升
提升企业形象;
提高内部GP管控效率,提高客户相应速度,客户满意度提升;
促进内部相关部门人员开发生产过程中考虑GP因素。
绿色产品管理系统的开发和顺利导入是制造企业创建生态设计示范企业的一项重要工作,项目的完成除了大幅提高企业内部的管理效率外,还为企业在行业树立一个良好的形象。

附图2:GPM与内部管理各系统的连接方式
3 GP实验室建设
GP(Green Product)实验室是专注于利用化学测试方法检测产品中的有害物质成分和含量的实验室。
制造企业成立产品有害物质分析检测中心的意义重大,主要体现在以下几方面:
(1)质量技术管控和保障:目前制造业入库品的有害物质检测主要依靠XRF,设备误差相对较大且测试的有害物质范围小,当出现不确定的数据时只能通过追溯报告或委托第三方测试来进行确认。GP实验室可以为产品和供应商的材料、元器件提供精确的化学分析报告。
(2)内部管控能力提升:为制造型企业的绿色环保水平的提高提供一个分析研究与开发的平台,是体现绿色环保管控水平和可持续发展责任的重要体现。
(3)提升企业形象:GP实验室的建成将极大提升企业的环保形象。
从经济利益考虑,实验室建成后,企业将不需要委托第三方实验室进行产品的有害物质测试,考虑每年节省的费用,预计五年内可以收回实验室建设成本。
实验室应按照ISO17025标准管理和建设,通过cnas认证后,实验室出具的报告是具有一定公信力的,可以承接本企业内部及外部的产品测试,对企业有害物质管控风险的降低有极大帮助。
GP实验室一般包含以下区域:有机仪器室、无机仪器室、有机预处理室、无机预处理室、天平室、标准物质存放区、清洗区、试剂库房、拆分区、气瓶间等。
实验室功能区规划设计原则主要有:
a.防治交叉污染。
b.防止外界环境干扰。如,天平室尽量设在气流较为稳定的地方。
c.便于测试操作。
由于实验室有大量化学试剂和助燃气体,在实验室装修改造的时候不同区域的改造重点各有不同:
(1)通风排气系统改造
通风系统改造主要针对仪器装置、试剂库房等。排气系统改造主要针对化学前处理通风柜。
(2)水电系统改造
水系统改造主要针对化学前处理通风柜、前处理室、清洗间等。电系统改造主要针对仪器装置、机械制样设备、预处理室等。
(3)消防系统改造
各房间内火灾报警系统(包括可燃气报警系统)及灭火系统等。
为保护操作人员的安全和不造成环境污染,企业也应制定一系列措施,包括:
(1)制定职业健康安全操作规程
实验室涉及的化学品较多,所有的与化学品接触的作业都有相应的作业指导书,设备和人员管理按照相关部门要求制作相应章程。
(2)配置合适的劳动防护用品
为防止人员接触化学品发生中毒危害,实验室配置相应的劳动防护用品如防护口罩、防护手套(耐酸耐碱)等劳动保护用品。
(3)紧急冲淋装置
实验室的有机前处理室和无机前处理室均配置紧急冲淋装置和洗眼器。
(4)环境保护方面
实验室产生的废气、废液和固废主要在前处理室中,实验室废水排放有特殊废水排放管道排出,不与生活污水混合。
(5)防火防爆
由于实验室化学品较多,为防止突发的化学品爆炸,在合适的位置根据要求配置相应的灭火装置和烟雾报警器、消防栓和灭火器等消防安全措施。
(6)人员培训
实验室所有岗位人员均需接受实验室化学防护和安全培训,该培训是实验室能力建设的一部分。
(7)警示标识
根据企业对警示标识的要求,实验室在相应位置张贴警示标志。
(8)应急处理
实验室有相应的应急处理流程。
此外,实验室的能力建设也是十分重要的部分,实验室能力建设的目标是申请获得中国合格评定国家认可委员会(英文简称CNAS)的认可,成为符合国际标准ISO/IEC 17025的实验室,构建完善的质量管理和保证体系,支撑制造企业的质量管理工作。实验室能力建设主要包括质量管理和保证体系与技术能力建设,通过CNAS审核后,后期的能力维护与提升也十分重要,因此GP实验室的建设只是第一步,后续的持续提高才是最重要的工作。
                                                 (收稿日期:2017-02-20)
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