2.2 制造业绿色产品的属性及其特征
1.绿色产品的属性
(1)制造业绿色产品属性演变规律
产品属性是指产品能够满足顾客需求的特性。一种产品属性的优劣是决定该种产品能否赢得顾客,占领市场的关键。产品属性主要决定于用户需求与环境变化,继而决定了其主要市场竞争要素与生产方式。
制造业从大量生产方式到绿色制造方式,其产品属性大致经历了六个阶段,如表2.1所示。
表2.1 产品属性的演变过程
制造业产品属性的演变规律可以归纳如下。
1)从产品需求上看,外界环境对产品的需求已经从“有没有”的基本需求层次发展到“清洁、低污染”的绿色层次,随着外界环境对产品需求趋于理性,产品属性不仅要满足顾客、企业的需求,同时也要满足社会需求,尤其是可持续发展的需求。
2)从主要竞争方式来看,产品赢得竞争优势的因素已经从价格、质量、品种发展到环保。现在的绿色产品其属性必须在满足经济属性和技术属性的基础上,更加强调其绿色属性。
3)从生产方式上看,产品属性的变化需要也决定了生产方式的变化。绿色产品属性的实现需要绿色制造体系的支撑。
(2)制造业绿色产品的属性[9]
制造业绿色产品发展到现在,是社会环境和用户需求发展变化的结果,也是绿色制造技术成熟的体现。制造业绿色产品的属性包括以下几种。
1)基本属性指标。基本属性指标是指根据市场及用户需求所确定的产品最基本的性能参数,主要包括产品的功能指标和质量指标。绿色产品必须满足产品的基本属性指标。
2)绿色产品的经济性。绿色产品的经济性是面向产品的整个生命周期,与传统的经济性(成本)评价有着明显的不同。以往采用的经济性指标大都主要考虑产品的设计成本、生产成本以及运输费用、储存费用等附加成本,很少考虑因工业生产、经济活动所造成的环境污染而导致的社会费用,也很少或不考虑因有毒有害生产工艺对人体健康造成危害而导致的额外医疗费用及产品达到生命周期后的拆卸、回收、处理处置费用对产品总体经济性的影响,绿色产品的经济性分析则必须考虑上述因素。
3)绿色产品技术先进性。由于绿色产品强调从整个生命周期循环来分析问题,因此,其技术先进性应包括生产过程各项技术的先进性(如可靠性、简单易行性、冗余度、柔性以及各技术之间的协调性等)、产品功能和使用性能的先进性(如产品应具有的功能及其主要部件应具有的分功能、总体及各部分的性能参数等)、回收处理及再利用阶段技术的先进性(如拆卸的可靠性、拆卸的方便性、回收利用技术的可靠性等)。
4)绿色产品环境属性。环境属性指标主要是指在产品整个生命周期内与环境有关的指标,也是产品绿色度综合评价中最重要的一个环节。环境属性指标包括水环境指标、大气环境指标、土壤污染指标、噪声指标、固体废物指标等。由于产品的固有特性,不同产品有不同的环境属性指标。
5)绿色产品资源属性。本书所讲的资源属性是广义的资源,它包括产品生命周期中使用的材料资源、设备资源、信息资源和人力资源,是绿色产品生产所必需的最基本条件。其中对环境影响最直接、最重要的是材料资源和设备资源指标。
6)绿色产品能源属性。能源是人类赖以生存和发展的重要物质基础。随着生产的快速发展和人类生活水平的提高,能源的消耗量与日俱增,供需矛盾十分突出,缓解此矛盾的重要途径就是节约能源。在产品设计、生产和使用中,要尽量使用清洁能源和再生能源、采用合理的生产工艺提高能源利用率。
7)绿色产品社会属性。绿色产品除满足以上指标要求外,还必须考虑社会发展的需要。因为许多产品与文化、道德、人伦、社会安定及社会进步有关,因此社会属性也应是绿色产品评价中不可忽视的一类重要因素。
(3)制造业绿色产品属性之间的影响
制造业绿色产品各属性间不是孤立的,互相之间存在影响,这增加了绿色产品评价的难度[9]。
1)环境属性对其他属性的影响
绿色产品概念要求产品在整个生命周期中,对生态环境无害或者危害极少,因此,环境属性中的大气污染、水体污染、噪声污染、固体废弃物污染等指标约束资源属性中的材料资源、设备资源等指标及能源属性中的能源类型、能源利用率等指标,要求这些指标采用适当的高新技术及相应的措施,以降低环境污染,这无疑又增加了防治环境污染的社会成本。
2)资源属性对其他属性的影响
资源主要是指材料、设备和人力资源等。
① 材料对其他各大属性的指标影响。材料属性包含材料种类数量及各种材料具有不同的密度等机械—物理性质、利用率、价格、有毒有害性、零部件回收重用性、材料加工工艺及可处置处理性,这些指标之间不仅相互影响,而且它们各自直接或间接地影响着环境属性、能源属性、经济属性中的各指标。
材料种类数量繁多,不仅会增加产品制造的难度,而且给产品废弃后的回收处理也带来了不便,并增加回收成本,同时造成产品的固体废弃物增多,造成环境污染。因此,材料种类数量影响着材料的回收性能。
材料密度过大,使得产品的质量过重,不仅对于运输过程中的运输成本产生影响,而且影响产品自身作业时的能源利用率,因此,使用轻质材料,可提高机械能源的利用率,降低使用成本和减少废气的排放。例如,对于汽车而言,自重减少50千克,每1升燃油的行驶距离可增加1公里,汽车自重减轻10%,燃油经济性可提高约5.5%。即材料密度直接或者间接影响运输成本、使用成本、能源利用率、大气污染。材料的价格影响到产品的生产成本,对绿色产品的经济属性产生影响。材料可处置处理性包括可降解性与回收再利用性,该指标影响固体废物污染、回收成本。零部件回收重用率,可以降低生产制造成本和回收成本。
有毒有害性的材料对环境属性有很大的影响,产品使用含锰、铜、锌、汞、络、铅、镍、镉等重金属的或者含有酚类、油类等有机物质污染物的或者含氨氮、硫酸盐、磷酸盐、硝酸盐、氰化物、氟化物等无机物污染物的材料,在生产或者使用过程中溶于水,对水体产生污染;蒸发或者排放到空气中对形成废气、尾气对大气产生污染;或者在加工过程中产生切屑、粉尘等颗粒污染物;而且有毒有害性材料在回收过程,需要复杂的工序,因此,影响回收成本。由此可见,材料有毒有害性对水体污染、大气污染、回收成本有直接或者间接的影响。
材料的加工工艺中的涂镀工艺本身给环境带来极大的污染,如含有溶剂的油漆在其形成薄膜前挥发的溶剂有很大的毒性,在电镀时产生的含络(或者其他重金属)电镀液也严重污染了环境;在材料回收再利用时带来困难,增加回收成本;材料的加工过程中会产生噪声污染。因此,材料加工工艺对环境属性、经济属性产生影响。
② 设备资源对其他属性的影响。设备资源是衡量绿色产品生产组织合理性的重要方面,主要包括设备资源优化配置、先进与高效设备使用率、设备资源利用率等。设备资源优化配置可以提高生产率,缩短单位产品的生产时间,因此设备资源优化配置对单位产品的生产时间有直接影响。先进与高效设备使用率,是体现出绿色产品的先进技术性的主要指标,可以减少生产过程中的环境污染,如减少废气、废水排放量,降低生产过程的噪声,缩短产品的开发周期,故该指标对大气污染、水体污染、噪声污染有直接影响。此外,设备资源利益率的高低直接影响产品的生产率高低。
③ 人力资源指标对其他属性的影响。人力资源就是存在于人身上的社会财富创造力,是人类可用于生产产品或提供服务的体力、技能和知识。对绿色产品的制造系统而言,人力资源包括管理人员、绿色技术人员、专业技术人员。由于管理人员是否接受绿色产品与绿色技术,直接决定了是否需要采用绿色生产技术与绿色管理技术、是否对员工实施绿色技术培训或者雇用绿色技术人员,因此,管理人员直接影响掌握绿色技术人员比例,并决定专业人员雇用以及专业人员的比例;另外,对其他人员实施绿色技术培训,会增加生产成本,从这个角度看,管理人员又直接影响着人力资源的其他指标和生产成本。掌握绿色技术人员在绿色产品的生命周期中发挥专业技术能力,根据绿色产品的概念要求,设计产品、规划生产工艺等以提高绿色产品的绿色属性,因此,该指标对大气污染、水体污染、固体废弃物污染、噪声污染、能源类型、材料种类、材料回收率、有毒与有害材料使用率、先进与高效设备使用率、绿色产品的开发周期、生产率有一定影响。同时专业技术人员又影响着产品的开发周期、材料种类的选择。
3)能源属性对其他属性的影响
能源属性中的能源类型决定了再生能源的使用比例、能源利用率、能源总量,而且不同类型的能源对大气污染不尽相同,同时由于不同的能源有不同的价格,对生产成本和使用成本产生也产生影响。能源利用率影响到能源总量,而能源使用总量又会影响生产成本和使用成本。
4)经济属性对其他属性的影响
绿色产品的经济属性主要包括生产成本、使用成本、社会成本。生产成本考虑产品的设计成本、生产制造、储运成本、服务成本,使用成本是指产品使用期间支付的能耗成本,社会成本一般包括环境污染治理费用、职业保健、产品废弃处理过程拆卸成本、废弃处置的费用等。由于产品废弃后拆卸所得的零部件可以重新再利用,因此,社会成本可以影响到生产成本。从总体可以看出,经济属性既受到环境属性、资源属性和能源属性影响,又制约着环境属性、资源属性和能源属性。
2.绿色产品的特征
(1)环境友好性
绿色产品是环境友好型产品。这是绿色产品区别于一般产品的重要特征,通常用“绿色程度”来表明这种友好性的程度,这种友好性在产品的整个生命周期过程中都能得到体现。具体体现在以下三个方面:①优良的环境性能,即产品从生产到使用乃至废弃回收处理的各个环节都对环境无害或危害最小;②充分有效地利用材料资源,即绿色产品应尽量减少材料的使用种类和数量,特别是稀有贵重材料和有毒有害的材料,以及在满足基本功能的条件下,尽量简化产品结构,并尽可能使材料之间相容性好和最大限度地再利用;③有效利用能源,绿色产品在其生命周期过程中充分有效利用能源,尽量减少消耗。从中我们可以看出,绿色产品的“绿色程度”体现在产品的生命周期全过程,而不是产品的某一局部或某一阶段[10]。
(2)生命周期的“多代性”
绿色产品的生命周期是从“摇篮到再现”(Cradle-to-Reincarnation)的过程,它是对普通产品生命周期的扩展,即绿色产品的生命周期除设计、制造、使用外,还应包括废弃(或淘汰)产品的回收、重用及处理处置阶段。它是包括产品生命周期各个阶段的闭环系统,具体包括以下五个过程:
1)绿色产品规划及设计开发过程;
2)绿色产品制造与生产过程;
3)绿色产品使用过程;
4)绿色产品维护与服务过程;
5)废弃淘汰绿色产品的回收、重用及处理处置过程。
绿色产品的一代是指从设计、制造、装配、包装、运输、使用到报废为止所经历的全部时间,经过回收处理,产品或其有关零部件再换代——下一代、再下一代、……、多代——产品中的循环使用和循环利用,这样形成了绿色产品生命周期的多代性。
(3)技术先进性
在绿色产品的整个生命周期中,采用先进的技术,如发明专利等技术,一方面可以使得产品的结构简单、制造方便、功能实用、性能可靠、便于维修以及报废后便于回收处理;另一方面可以达到满足用户的要求、提高资源能源的利用率及降低生产成本等目的。
(4)相对性
绿色产品实际上通过采用先进的技术,使其各项性能优于传统的同类产品,即在生产、使用及报废后处置的过程中符合环境保护的要求,具有低毒少害、节约资源、减少成本等特点。如果达到一定的要求标准,经过绿色产品认证机构认证后称为“绿色产品”,因此,“绿色产品”是相对传统产品而言的。
(5)时效性
随着科技发展不断提高,人们的要求不断提高,产品的环境行为改善,绿色产品认证标准指标的阀值也将提高,原有的绿色产品在一定的时期内符合绿色产品认证标准,而经过一个时期,就不再是“绿色产品”。
(6)区域性
目前,由于各国的生产技术存在差距,绿色产品衡量标准不尽相同,虽然在一些国家或者地区,某产品按本国或者地区的绿色产品衡量标准是“绿色产品”,但是到另外一个国家或地区,可能就不是“绿色产品”。