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再生制造:我国制造业面临的挑战

2013年05月22日 13:39中国机床商务网点击:5597

随着全球环境问题的日益突出和可持续发展理念的深入人心,工业产品,尤其是家电、汽车等消费类工业产品在正常产品生命周期完结后的处理问题越来越受到广泛的关注。很多国家和地区通过立法手段制定了产品生命周期结束后的处理规范。

欧盟在2000年通过了要求其成员国的汽车生产企业对产品报废之后进行处置的指令[1],在2003年通过了《关于报废电子电器设备指令》(WEEE)和《关于在电子电器设备中禁止使用某些有害物质指令》(ROHS),规定进入其市场的电子产品都要由生产厂家负责报废后产品的处置[2]。日本在2001年通过了大型家用电器的报废处理由供应商负责的指导性建议[3]。

2007年3月1日,我国《电子信息产品污染控制管理办法》正式实施,该管理办法将电子信息产品污染防治作为废旧电子信息产品回收处理再利用工作的基础性工作,从产品的研发、设计、生产、销售、进口等环节开始做好对这些有毒有害物质的控制,既体现了“从源头抓起”“污染防治”、“预防在先”的环境保护思想和原则,又为废弃电子信息产品回收、拆解、处理再利用打下基础,也是生产者对“谁污染,谁负责”的污染治理原则的最重要的实践。

中国是世界制造业的主要集中区域,制造业在世界范围具有很高的比较优势。在政策要求和企业自身可持续发展的双重要求下,越来越多的制造企业开始关注如何在兼顾经济效益和生产效率的前提下,考虑环境保护的问题。

但是,电子信息产品污染控制是一个系统工程,由于IT产品呈几何速度增长,回收利用和无害化处理不好将是污染的主要源头之一。虽然我国已经开始进行再生领域的试点工作,但效果并不理想。花大力气建立起来的试点企业往往很难回收到足够的废旧家电,原因是试点企业的回收价比走街串巷的个体户要低,无法吸引用户将其废旧家电交给试点企业。

据统计,我国2009年电视机、电冰箱、洗衣机、空调、电脑等主要家电产量近5亿台,出口量达2.4亿台。同时,我国已开始进入家用电器报废的高峰期,每年的理论报废量超过5000万台,报废量年均增长20%。因此更为复杂的产品生命周期后阶段的处理技术研究、开发和部署显得非常迫切,而在整个生产系统中构建全新的再生制造理念和生产系统则显得尤为重要。

再生制造及其面临的主要问题

目前,关于产品生命周期结束后的报废处理过程的研究和应用主要集中在以下领域。

(1) 废弃物的最终处理。例如对于一般消费类产品的报废问题和垃圾处理问题等,研究如何减少最终不可回收废弃物的数量和所占空间,减少焚烧、填埋等最终操作所带来的污染。

(2) 特定产品的高效回收分解工艺。例如对于大型报废船只的分解问题等,研究如何降低这些产品的分解成本。

(3) 回收产品和部件的修理和再利用。例如电机、发动机的再利用,打印机零部件的回收利用等,研究更有效地对这些难以制造、价格昂贵的产品进行再生利用的技术。

随着工业需求的不断增加,这些单项技术的研究开始向着系统化、综合化的方向发展。在该领域目前有一个值得关注的新动向是再生制造(De-manufacturing),与之近似的一个研究领域就是反向物流。

再生制造不同于再制造(Remanufacturing)。在产品的正常生命周期完结后,产品如何被低成本回收、无害化处理、发掘新的价值并加以再利用的过程构成了与一般生产制造反向的过程。

国内外关于生产制造反向过程的相关研究已经起步:相对于从原材料供应商沿供应链到生产商、分销商、零售商及最终消费者的正向物流系统,构建了将产品从最终消费者手中收集汇总到再处理者手中的反向物流系统(Reverse Logistics)[4];相对于制造系统,构建了将生命周期结束后的产品进行拆卸维修、更换零部件后加以重新利用的再制造系统;此外,还有将回收的产品加以适当的拆解、加工,形成新产品,进入其他产品流通领域的可重用制造系统等。概括地讲,相对于产品销毁和垃圾处理的问题,可以将上述问题归结为产品生命周期结束后的再生制造问题,相应的综合系统可以称为再生制造系统。再生制造是我国推进循环经济发展的重要方向。

一个面向生命周期结束的产品的再生制造系统与传统制造系统之间存在着紧密的联系。在物流方面,产品经过最终消费者消费后,就进入了生命周期结束后的处理阶段,也就进入了再生制造系统的范畴。生命周期结束后的产品通过回收活动和再制造活动,一部分经过修复,重新进入原来的消费领域;另一部分经过重用制造过程,分解为不可回收部分、原材料、零部件或形成新的产品,进入新的产品消费领域。在信息流方面,全生命周期产品信息传递如图1所示。再生制造系统的经营管理功能一方面将原产品生产制造和流通消费过程中的信息,如产品结构、流通过程等传递到再生制造系统,用以辅助进行再生制造过程,另一方面将再生制造过程中的信息,如产品报废的状态、环境影响等反馈回制造系统,为制造系统更新设计、制造和流通等活动提供支持。再生制造是系统解决工业产品报废再利用问题的出路。

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