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第四章产品生态设计1产品生态设计的概念及准则2产品生态设计的意义3产品生态设计与传统设计的区别4实施产品生态设计的驱动力5产品生态设计的步骤与方法1产品生态设计的概念及准则(1)产品生态设计的概念和准则•产品生态设计(eco-design)是利用生态学的思想,在产品开发阶段综合考虑与产品相关的生态环境问题、设计出既对环境友好,又能满足人们需求的一种新的产品设计方法。•其理论基础是工业生态学中的工业代谢理论和生命周期思想。•产品生态设计遵守以下4个基本准则:1、环境准则;2、费用准则;3、功能准则;4、美学准则(2)产品生态设计与环境问题(3)产品生态设计的重要性①从环境角度看生态设计的重要性②从经济角度看生态设计的重要性2产品生态设计与传统设计的区别比较因素生态设计传统设计设计依据环境效益和产品性能、质量、成本要求性能、质量、成本要求设计人员传统设计人员、生态学家和环境学家传统设计人员设计思想在产品构思和设计阶段,要考虑降低能耗、资源再生利用和保护生态环境很少考虑或根本不考虑资源再生利用和保护生态环境设计工艺在产品制造和使用过程中,尽量不产生毒副作用。利用产品的可拆卸性和可回收性,保证产生最少的废弃物在产品制造和使用过程中不考虑回收,用完就扔掉设计目的为环境而设计为制造而设计所得产品绿色产品或绿色标志产品传统产品•产品生态设计中新思想和理念①以人为中心的产品设计转向既考虑人的需要,又考虑生态系统的安全;②在产品开发概念阶段,就引进生态环境变量,并与传统的设计因子如:成本、质量、技术可行性、经济有效性等进行综合考虑;③将产品的生态环境特性看成是提高产品市场竞争力的一个重要因素,考虑生态问题,并不是忽视其他的因子。3实施产品生态设计的驱动力•企业外部的驱动力(1)来自政府的驱动力;(2)市场的需求(3)社会环境(4)竞争对手(5)贸易组织(6)供应商•企业内部的驱动力(1)经营管理人员的责任感(2)提升产品品质的需要(3)改善产品和公司形象的需要(4)降低成本的需要(5)企业创新的需要(6)增强员工工作积极性的需要4产品生态设计的步骤与方法(1)生态设计项目的组织(2)建立生态设计策略①目前产品环境形象分析②分析内部和外部的生态设计动因③产生改进方案④研究改进方案的可行性⑤最终确定生态设计5产品生态设计策略及具体实施方法(1)新的产品理念(2)选择环境影响更低的材料①物质丰富度②物质的毒性③材料的选择(3)降低材料用量①减少原材料的使用量②采用再循环原料③采用低能值原料(4)优化生产技术和工艺过程(5)优化运输和销售系统(6)降低使用过程的环境影响(7)优化产品寿命(8)优化产品生命终点系统①产品再用②再制造/翻新③物质的循环利用④可拆卸而设计⑤安全焚烧案例:migo--2006InteriorMotives杂志汽车设计竞赛“最佳生态意识设计奖”在2006InteriorMotives汽车设计竞赛中,北京理工大学工业设计系俞晨、元向飞的设计作品migo获得了“最佳生态意识设计奖”(bestecodesignaward)。他们的作品针对城市日由于汽车数量增加趋严重的交通拥挤现象,利用超市购物车的概念设计了能够堆栈放置的单人出租车,以节省停放空间。案例:绿色环保指令介绍电子电气产品有害物测试QuickElectronicEquipmentCo.,Ltd.指令的制定原则和法律基础欧盟的环保方针(EUEnvironmentalPolicy)遵循四项原则:(1)预防原则(2)预防胜于补救(3)对环境的破坏要优先从源头进行解决(4)对环境造成破坏的污染者需要支付费用WEEE和RoHS指令都遵循着欧盟环保方针的原则:污染者付费。在该两项指令中,产品的制造商被认为是污染者,而有义务负责污染废弃物的处理。对于谁是制造商的问题,指令的条款3有明确的定义:a.用自己的品牌制造和销售产品者b.用自己的品牌销售他人产品者c.将产品进口到欧盟各成员国的进口者ROHS内容及对象《RoHS》指令的基本内容是从2006年7月1日起,在新投放市场的电气电子设备产品中,禁止或限制使用铅、汞、镉、六价铬、多溴二苯醚(PBDE)和多溴联苯(PBB)等六种有害物质。含量限制量:各均匀材质部分中含有的铅、六价铬、汞、PBB与PBDE含量低于1000ppm,镉的含量低于100ppm。对象:正常运行而依赖于电流或电磁场工作的设备和指令2002/96/EC(WEEE)附件ⅠA中列出的能产生、传输和测量电流和电磁场的设备,且这些设备的设计电压是交流电不超过1000伏特,直流电不超过1500伏特;RoHS豁免清单(1)•1.小型日光灯中的汞含量不得超过5毫克/灯。•2.一般用途的直管日光灯中的汞含量不得超过:——盐磷酸盐10毫克;——正常的三磷酸盐5毫克;——长效的三磷酸盐8毫克。•3.特殊用途的直管日光灯中的汞含量。•4.本附录中未特别提及的其它照明灯中的汞含量。•5.阴极射线管、电子部件和发光管的玻璃内的铅含量。•6.钢中合金元素中的铅含量达0.35%、铝含量达0.4%,铜合金中的铅含量达4%。•7.——高温融化的焊料中的铅(即:锡铅焊料合金中铅含量超过85%);——以下用途中所使用的焊料中的铅:服务器,存储器、用于交换信号产生和传输的网络基础设施、电信网络管理设备;——电子陶瓷产品中的铅(例如:高压电子装置)。•8.根据修改关于限制特定危险物质和预制品销售和使用的第76/769/EEC号指令的第91/338/EEC号指令禁止以外的镉电镀。9.在吸收式电冰箱中作为碳钢冷却系统防腐剂的六价铬。•9a.聚合物装置中十溴二苯醚的应用;•9b.铅青铜轴承外壳及其轴衬中铅的应用;•10.顺应针联接系统中使用的铅RoHS豁免清单(2)•11.根据在第7(2)条中提及的程序,欧盟委员会应评价以下方面的应用-----特殊用途的直管日光灯中的汞;-----灯泡。•12.热导枪钉模组涂层中所用的铅•13.光学玻璃及滤光玻璃中所用的铅及镉。•14.微处理器针脚及封装联接所使用的含两种以上组分的焊料中的铅(铅含量在80%与85%之间)。•15.集成电路倒装芯片封装中半导体芯片及载体之间形成可靠联接所用焊料中的铅。•16.线形白炽灯硅酸盐灯管中的铅;•17.用于专业复印设备的高强度放电灯(HID)中用作激发的卤素铅;•18.当放电灯被用作含磷的仿日晒灯(suntanninglamps),比如含有BSP(BaSi2O5:Pb),以及用于重氮复印、平版印刷、捕虫器、光化学和食物加工过程的特种灯,.含有磷时,比如SMS((Sr,Ba)2MgSi2O7:Pb),放电灯中的荧光粉触媒剂的铅含量在其重量的1%或以下;•19.紧凑型节能灯(ESL)中作为主要汞齐合金的特定成分(PbBiSn-Hg和PbinSg-Hg)中的铅以及作为辅助汞合金PbSn-Hg中的铅;•20.液晶显示器(LCD)用于连接平面荧光灯前后基片用的玻璃中的氧化铅。*本清单截止日期为2006年5月!WEEE内容2005年8月13起欧盟所有成员国及其公民都有回收和处理废旧家用电器和电子产品的义务。生产商(包括进口商和经销商)必须在法律意义上承担支付自己报废产品回收费用的责任。消费者自此日期之后也不能简单地把报废电器电子产品当作未分类的废弃物一扔了事。当购买一件新产品时,他们可以在一对一的基础上把旧的电器电子产品送回商店以及其他收集点免费进行处理。*标识欧盟市场销售的所有需要回收和处理的家电和电子产品将必须贴有打叉的垃圾桶图案的特殊标签,以提醒消费者该产品不能随便弃置!WEEE回收率和在利用再循环率*(7)、(8)序号被置括号之中,表示该项目暂不受RoHS指令限制!序号产品类别回收率再利用再循环率1大型家用电器80%75%2小型家用电器70%50%3信息和通讯设备75%65%4消费类产品75%65%5照明设备70%50%6电气电子工具70%50%(7)玩具、休闲和运动设备70%50%(8)医用设备(被植入或被感染的产品除外)2008年12月31日前确定9监测和控制仪器70%50%10自动售卖机80%75%各国完成情况所有欧盟国家在2006年5月均已将ROHS指令转化为本国的法律法规!欧盟25个成员国中除英国和马耳他外,其他成员国均已向欧盟委员会提交了实施WEEE指令的具体措施。94/62/EC包装指令目的防止产生废弃包装物,其次作为附加的基本原则,对包装物再使用、再循环和实现其他形式的废弃包装物回收以及由此减少对这类废弃物的最终处理量。范围适用于投放欧洲共同体市场的所有包装物和所有废弃包装物,不管它们是工业、商业、办公室、商店、服务业、家庭或其他场所使用的或废弃的,也不管使用的是什么材料。内容(主要两部分)包装和包装废弃物含有害于环境的物质的限制以及降低资源消耗的措施。特别提醒!!指令94/62/EC第十一款规定的有害重金属含量最大允许极限为100mg/kg,是对每件包装的基本要求,应理解为是底线的或最低的要求,但并非是唯一的要求。EUP指令介绍宗旨:该指令首次将生命周期理念引入产品设计环节中,旨在从源头入手,在产品的设计、制造、使用、维护、回收、后期处理这一周期内,对用能产品提出环保要求,全方位监控产品对环境的影响,减少对环境的破坏。目的:指令的实施将促使生产商采用先进的环境化设计技术来生产用能产品,在产品的整个生命周期内对某些有害物的使用量最小化,并使排放到环境中的排放物最少,从而达到减少环境破坏以及保护资源的目的。范围:非常广泛,按欧盟EUP指令条文内容所示,原则上包括所有投放市场的用能产品,生成、转换及计量这些能源的产品(不包括运输工具),以及用于装入用能产品中并在市场上独立直接销售给最终用户的部件。产品消耗的能源包括电能、固体燃料、液体燃料和气体燃料。待指令生效后,欧盟委员会将对暖气与热水设备、电动马达系统、家庭与服务业的照明设备、家用电器、家庭与服务业的办公室设备、通风与空调设备等作出环境化设计的实施方法,涵盖产品所含的原材料、生产方式、使用方式(包括耗水耗能情况)、产品寿命以及产品报废时的处理方法或可以循环再造的程度。中国市场上的电子产品、热水器、电动发动机系统、住宅及第三产业的照明设备,以及暖气、通风和空调系统将是首批须符合标准的产品类别。ROHS/WEEE/EUP关系EuP指令(Aug2007)RoHS指令(July2006)WEEE指令(Aug2005)产品设计物料采购生产周期完结应用回收、减少再用、循环循环使用RoHS/WEEE影响近年来,国外各类技术贸易壁垒重重。2005年8月13日,欧盟率先开始实施了《关于废旧电气电子设备指令》的WEEE指令;2006年7月1日,欧盟《关于在电气电子设备中限制使用某些有害物质指令》的RoHS指令正式实施,广东一千五百余家的企业出口受阻,直接受影响出口额超百亿美元。《RoHS指令》和《WEEE指令》规定纳入有害物质限制管理和报废回收管理的有十大类102种产品,前七类产品都是我国主要的出口电器产品。继WEEE、RoHS指令之后中国出口欧盟产品又遇绿色壁垒,欧盟另一项主要针对能耗的技术壁垒指令——“用能产品生态设计框架指令”(EUP指令)又将实施。目的和意义(一)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,体现“污染防治,预防在先”环境保护原则,落实“从源头抓起”的工作思路;(二)将电子信息产品污染防治纳入行业管理,法制化;(三)实现有毒有害物质在电子信息产品中的替代或减量化,保护环境,节约资源;(四)实现电子信息产业结构调整,产品升级换代,确保电子信息产业可持续发展(五)积极应对欧盟两指令。电子信息产品污染控制管理办法《管理办法》共四章二十七条•第一章总则(1~8条)•第二章电子信息产品污染控制(9~21条)•第三章罚则(22~24)•第四章附则(25~27)电子信息产品污染控制管理办法内容大纲核心内容---产品设计要求电子信息产品的设计和生产需要采用环保和便于再生利用的方案(第二章:9、10、14条)。第九条:电子信息产品设计者在设
本文标题:第四章-产品生态设计
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