摘要  绿色制造是实现生态工业和社会可持续发展的一种途径，它要求在产品的设计和制造过程中考虑产品的整个生命周期，从而实现产品全生命周期对环境影响最小、资源利用率最高。进行绿色制造SEA是确保绿色制造实施的一项有效和必要的手段。介绍了绿色制造模式与传统制造模式的区别、绿色制造SEA的研究现状和意义以及绿色制造SEA的支撑体系即理论、社会和技术支撑。概述了绿色制造SEA的评价范围、介入时机、评价指标的确立、评价方法的选择以及评价的内容。最后，以汽车绿色制造SEA 为例进行应用研究，确立了汽车绿色制造SEA的指标体系，并采用综合集成的方法进行了评价，得出结论。针对结论中得出的汽车绿色制造生命周期中可能的主要环境影响，提出相应的建议和措施。

 关键词: 绿色制造    战略环境评价(SEA)   应用   

 

1 引言

     进入21世纪，制造业仍是创造社会财富的支柱产业。制造业的发展对一个国家技术经济发展起着至关重要的作用。实践表明，工业化国家的真正财富中有 60%～80%是制造业创造的。然而制造业也是人类社会最大的污染源之一，在将制造资源转变为产品以及产品的使用和废弃后的处理过程中，会对环境造成污染。据统计，造成环境污染的排放物有70%以上来自制造业，每年约产生出55亿t无害废物和7亿t 有害废物^[1]。现在一些知名的制造企业将绿色G(Green)与时间T(Time)、质量Q(Quality)、价格C(Cost)、服务S(Service)一起作为体现企业竞争力的因素，目的就是争取在产品整个生命周期，最大限度地利用原材料、能源，减少有害废物和固体、液体、气体的排放，尽可能避免环境污染。绿色制造(Green Manufacturing)概念要求制造业在最大限度地利用资源的同时，最低限度地减少环境污染，这种制造模式就是绿色制造。

 

2 绿色制造SEA概况

2.1 绿色制造模式与传统制造模式的区别

 绿色制造模式是一种现代可持续发展的制造模式，它与传统制造模式的不同，主要表现为以下几方面^[2～6]：

(1) 绿色制造是对产品生命周期的全过程而言的大制造，是原材料供应、产品制造、运输、销售、消费、回收等各子系统的综合集成。要求各子系统主体均遵循“与环境相容”的原则，各子系统之间存在相互依存与影响的关系，一旦某一子系统没有达到“与环境相容”的要求，则不能实现绿色制造。

(2) 绿色制造是以提高包括企业经济效益与社会效益在内的综合效益为目标，是以人为主体、综合计算机技术在内的各种先进技术及现代系统管理技术的制造模式，绿色制造强调人、技术、管理3者在产品的整个生命周期的有效集成。

(3) 绿色制造致力于包括制造模式、制造工艺、制造资源、制造组织等在内各方面的创新。只有利用新的技术 (包括管理科学)、新的资源才能实现与环境相容以及实现企业效益与社会效益的协调与优化。

(4) 绿色制造模式在一定意义上可以认为是公共物品。相对于传统制造模式，绿色制造要投入更多的人、财、物才能实现废物的最小化。其私有成本、私有收益往往与社会成本、社会收益不一致，其部分收益往往外部化，为其他制造商、消费者以及未来人所拥有。因此，如果不能从整个社会收益和长远的利益考虑，而只从个人收益和短期利益考虑，其实施动机往往不足。

2.2 绿色制造SEA的研究现状及意义

 目前，许多发达国家正在研究开发绿色制造技术，研究的主要内容集中在绿色制造的概念、理论及具体应用方面，而对绿色制造评价系统、方法的研究还处于初期探索阶段。美国率先发起绿色技术评价的研究，加拿大政府对此也十分重视，成立了ETV Canada Inc，委托该公司指导全国有关部门开展此项研究工作^[7]。在我国，关于绿色制造环境评价的研究工作做得就更少了。而对于绿色制造SEA的研究尚属空白。

 由绿色制造的产生及其目的可知，它是实现生态工业和社会可持续发展战略的决定性因素与必由之路，它对经济、社会和环境的协调发展具有重要作用。进行绿色制造SEA的研究和探讨，将有利于在战略层次上来评价绿色制造的发展途径和措施。从而促进产业结构、产业政策的合理化调整，保证实施清洁生产，使ISO14000环境管理体系标准能够得到更好地贯彻。进行绿色制造SEA，也有利于将绿色制造的口号真正落到实处，使得在产品的整个生命周期过程中，真正做到解决环境污染、节约原材料和能源、缩短生产周期、降低生产成本，提高企业的经济效益和社会效益，从而真正做到经济、社会和环境三者的协调、优化发展。

2.3  绿色制造SEA的支撑系统    

2.3.1 绿色制造SEA的理论支撑

 绿色制造是可持续发展的核心，绿色制造SEA研究方法是以生命周期思想作为指导，对象是一个闭合循环的复合系统。绿色制造SEA的主要基本理论基础为可持续发展理论、循环经济理论、系统科学理论等。

2.3.2 绿色制造SEA的社会支撑

 绿色制造SEA的研究和实施需要全社会的共同努力和参与，以建立绿色制造SEA所必需的社会支撑。其中主要有两点要保证，即要加强相关法律法规的建设，在立法和行政上确保绿色制造SEA可以顺利进行；在绿色制造SEA的实施中要有广泛的公众参与并要注重相关专业人员的培训工作，以加强绿色制造SEA的可行性、科学性和前瞻性。

2.3.3 绿色制造SEA的技术支撑

 作为一种环境战略，绿色制造SEA的实施要有一定的社会、理论基础，同时，也要依靠现代的工具技术，特别是一些先进的技术。在绿色制造SEA中特别强调清洁生产技术，考虑到整个绿色制造产品的生命周期，又可以具体到绿色设计、绿色材料选择、绿色包装、绿色运输、绿色使用和绿色处理等技术。除上述几项技术外，各种人工智能技术包括知识系统、模糊理论和神经网络及一些相关软件的开发和应用技术等在研究开发中都可能会起到重要的作用。

 

3 绿色制造SEA

3.1 评价范围及评价介入时机界定

 绿色制造SEA要考虑从原材料获取到产品报废、最终处理全过程的资源、能源消耗情况和对环境的影响，因而其评价范围是绿色制造的整个生命周期。

 而绿色设计是绿色制造整个生命周期的核心，它是保证绿色产品的决定性步骤，也是绿色制造得以实现的关键。因此，在绿色设计阶段引入SEA，从战略的高度前瞻性地充分考虑绿色制造整个生命周期对环境、资源的影响，是进行绿色制造SEA的关键。

3.2  评价指标体系的确立

     评价指标体系的确立要依据一定的原则^[8]，主要有科学性、独立性、可操作性、完备性、简洁性、层次性、可接受性、稳定和动态性相结合等“绿色”性原则。

      结合绿色制造的具体实际，借鉴国外SEA研究和实际工作中的设置及EIA的评价指标，并参阅其它一些相关的指标体系建立的文献^[8～13]，绿色制造SEA评价指标体系应包括基本属性、环境属性、经济属性、资源属性、能源属性和社会属性几大类指标，每大类指标又可以依据结构、功能、效果划分为若干个子指标。从而形成绿色制造SEA的评价指标体系。

3.3 评价方法的选择

 在进行绿色制造SEA时，由于要考虑从原材料的选取、设计、制造、包装、运输使用到产品用后回收利用或者报废处置整个生命周期的情况。因此，可以采用生命周期评价法的思想，它能对改善环境的各种绿色制造产品开发方案做出评估，并为开发方案的改进提供方向，同时，也有利于企业及时做出产品开发的各种决策。

 由于要考虑整个生命周期，因此在进行绿色制造SEA时，将使其涉及众多的评价指标和因素。在这些指标和因素中，既有定量指标，又有定性指标，同时其属性也具有明显的层次特性，适合采用层次分析法(AHP)进行评价。但单纯的AHP法很难对定性因素进行正确的描述；而且，由于有的绿色制造SEA评价指标目前无对应的国家或行业标准；有的评价指标不是用数字表示。所以，在进行绿色制造SEA时，要在生命周期评价法思想的指导下，综合集成层次分析法与专家咨询法进行产品绿色制造SEA。当然，随着绿色制造SEA的深入研究，会有很多评价方法的涌现。

3.4 评价的基本内容

 绿色制造问题，包括产品生命周期全过程制造问题、环境保护问题、资源优化利用问题，即涵盖制造、环境和资源3个领域，它将是这3个领域内容的交叉和集成。绿色制造SEA的内容也要综合集成这些过程。

 其具体内容包括：（1）产品生命周期评价内容。如制造材料的选择；制造过程的物料、能源消耗状况；产品制造过程、使用过程及产品寿命终结后对环境的污染状况等。（2）环境影响评价内容。包括生态环境影响；职业健康影响；废物循环和最终废物弃置等。包括能源利用、土地占用以及环境排污等等，最后以总量形式来反映绿色制造的产品或行为的环境影响。（3）资源优化利用评价内容。如资源种类；资源特性，重点是可加工特性、可利用特性和对环境的影响特性等；资源、能源的消耗状况、有效利用状况；节约能源、资源或能够使用替代资源数量等。

 

4 绿色制造SEA的应用初探——以汽车制造为例

4.1 汽车绿色制造生命周期简析

4.2 汽车绿色制造SEA指标体系建立及评价结果

根据汽车生命周期过程中所表现出来的特性，以及对环境的主要影响的分析，可以建立其评价指标层次结构模型(见表1)。其中各指标的权重是采用层次分析法、专家咨询和实际调研综合集成的方法求得。

 由上述的计算结果，可以看出在汽车制造的整个生命周期中，汽车尾气排放、汽车使用噪声、汽车使用中的能耗、以及汽车自身的结构功能的先进性等这几个因素的权重相对比较大，也即对环境的影响比较大。

 

 

表1  汽车绿色制造SEA指标层次结构

 

5  结语

根据评价结果，对汽车绿色制造提出以下几点建议及措施。

（1）控制汽车尾气排放    改善汽车动力源，如使用无铅汽油、汽车柴油化等；依靠科技，改进发动机的性能；开发环保车型，如采用紧凑型设计、采用新型材料和替代能源等。另外，据报道，在汽车尾气排放中，80%来自旧汽车^[14]，因此，做好废旧汽车的回收利用也是汽车尾气排放控制措施之一。

（2）控制汽车噪声    汽车的噪声源有多种，其中主要来源有2个，一个是发动机，另一个是轮胎。在发动机各种噪声中，发动机表面辐射噪声是主要的。实践表明，增加发动机结构的刚度和阻尼，是减少表面振动，从而达到降低噪声有效方法；轮胎噪声来自泵气效应和轮胎振动。要降低轮胎的噪声，胎面可采用多种花纹节距，采用高阻尼橡胶材料，并调整好轮胎的负载平衡以减少自激振动等。另外，汽车噪声中，进、排气噪声影响也很大，也是汽车使用中比较重要的一个噪声源，进、排气口可加装性能良好的消声器也是必要的。

（3）采用汽车节能技术    汽车节能技术主要为减少行驶阻力和提高机械效率两大类。前者包括减轻整车重量，减小空气阻力，提高轮胎的牵引性能等；后者则包括提高发动机效率和传动效率等。其中最为有效的措施为减轻车体的质量和提高发动机的效率。据有关报导，每降低10%车体质量，可以降低油耗10%^[15]。

（4）优化汽车结构功能的设计    在前面的几项中已经提到一些有关优化汽车结构、功能设计的内容，如发动机、轮胎的设计等。除此之外，在汽车设计上，要尽量做到模块化、标准化设计，便于报废处理时易拆卸和回用，这样既节约了宝贵的资源能源，又保护了环境，还减少了不必要的环境成本。

总之，作为汽车制造的最初阶段，也即在设计阶段，通过绿色制造的SEA，前瞻性地考虑可能出现的问题，从而识别出在汽车制造整个生命周期中的可能存在的主要的环境影响，并提出相应的减缓措施或替代方案，使得汽车设计成为模块化设计、可再生循环设计、轻量化设计、替代能源技术等的综合，做到真正的汽车环境协调性设计，确保了汽车绿色制造的实施。

 

6 参考文献

1汪劲松,段广洪.基于产品生命周期的绿色制造技术研究现状与展望.计算机集成制造系统,1999,5(4),1～8.

2 Melngk S A， Smith R T. Green manufacturing. Dearborn, USA: Society of Manufacturing Engineers,1996.

3 刘飞.21世纪制造业的绿色变革与创新.机械工程学报,2000,36(1),7～10.

4 刘飞，张华，岳红辉. 绿色制造——现代制造业的可持续发展模式.中国机械工程.1998，9(6):76～78.

5 陈继民,邓小军.绿色制造是传统制造业可持续发展的必由之路.水利电利机械,2000,(4),21～25.

6 王能民,孙林岩,汪应洛.绿色制造模式下的供应商的选择.系统工程,2001,19(2),37～41.

7 Weule H. Life-Cycle Analysis—a strategic element for future products and manufacturing technologies. Annals of the CIRP.1993,42(1):181～184.

8 包存宽，尚金城，陆雍森.战略环境评价指标体系建立及实证研究.上海环境科学.2001，20(3):113～115.

9 国冬梅.中国可持续发展体系指标研究进展.上海环境科学，1999，18(1):8～9

10 王静,宾鸿赞.产品生命周期评价及其指标体系的建立.机械设计与制造工程,2001,30(2),1～2.

11 曾建春,蔡建国.面向产品生命周期的环境、成本和性能多指标评价.中国机械工程,2000,11(9):975～978.

12 黄敏纯,林述温.绿色制造评价系统的研究及应用.福州大学学报, 2000,28(6):51～55.

13 黄敏纯.绿色制造评价方法及在化肥工业中的应用.现代化工,2000,20(5),55～57.

14 废旧汽车回收利用与循环经济

 （http://myearth.com.cn/jnyd/jnyd_more/1177.htm）

15 王天民.生态环境材料.天津：天津大学出版社.2000.

 

第一作者陈冲，女，1973年生，2002年毕业于东北师范大学，硕士，助教。