产品生态设计的标准化工具IEAPD——浅析ISO/TR 14062，本文主要内容关键词为：生态论文,工具论文,产品论文,IEAPD论文,TR论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
任何产品，包括商品或服务，都会对环境产生影响，这种影响可能发生在产品的某一生命周期阶段，也可能发生在从原材料获取、产品制造、使用直至废弃处置的所有生命周期阶段。为了寻求产品生态环境特性和环境、经济、社会的可持续发展，人们逐渐意识到在产品的设计和开发阶段考虑环境问题的重要性，“产品生态设计（ecodesign）”的概念应运而生。
产品生态设计也称“绿色设计”或“为环境而设计”，它是将环境因素系统地融入产品的设计和开发，在产品的设计和开发阶段综合考虑与产品相关的生态环境问题，从而设计出既对环境友好，又能满足人类需求的一种全新的产品设计方法。为了更好地规范和推动全球范围内的产品生态设计理念，国际标准化组织环境管理标准化技术委员会发布了ISO/TR14062《环境管理——将环境因素引入产品的设计与开发》（Environmental Management——Integrating Environmental Aspects into Product Design and Development，IEAPD）技术报告，旨在为各种类型、规模和地域的组织提供产品设计和开发标准化方面的理论和实践指导。
1 组织实施IEAPD的重要意义
将环境因素引入产品的设计和开发活动旨在减少产品整个生命周期中产生的不利环境影响。IEPAD计划的实施可从源头改善资源利用效率和过程效率，改善产品的环境性能，减少组织的法律负担和潜在责任，并有效节约成本。ISO14062标准明确指出了组织实施IEAPD计划可获得以下显著利益：
◆通过优化材料和能源的使用而降低成本，使过程更高效，减少废物处置；
◆促进创新和创造力；
◆发现新产品，例如，从丢弃的材料中；
◆满足或超越顾客的期望；
◆提升组织和（或）品牌的形象；
◆提高顾客的忠诚度；
◆吸引资金和投资，特别是来自具有环境意识的投资者；
◆增强员工的动力；
◆提高对产品的认知；
◆通过减小环境影响来减少责任；
◆降低风险；
◆改善与监管者之间的关系；
◆改善内部和外部信息交流。
2 组织实施IEAPD的基本框架
正如建立并实施环境管理体系（EMS）一样，组织在推动IEAPD计划时，也需要事先制定一套IEAPD基本运行框架。为此，ISO14062标准援引管理体系PDCA（策划—实施—检查—改进）运行模式，为组织提供了实施IEAPD计划所应考虑的基本要素，如图1所示：
3 组织实施IEAPD的先期策划工作
3.1 战略方面的考量
组织在将环境因素引入产品的设计和开发之前，应明确环境远景和方针。考虑ISO14062所指出的以下重要的战略性问题（图2），将有助于组织的这些战略问题在其环境远景和方针中加以体现。
3.2 识别与产品有关的环境因素和环境影响
组织应对照环境远景和方针，根据其自身实际情况，识别与产品有关的环境因素和环境影响。产品通常都包含一系列环境因素（如产生排放、资源消耗），进而造成环境影响（如大气、水体和土地污染，气候变化），产品的环境影响很大程度上是由产品生命周期各个阶段材料和能源的输入和输出而产生的。图3显示了产品生命周期中环境因素和环境影响之间的因果关系。
3.3 制定环境目标和指标
组织应根据自身环境远景和方针，以及与产品有关的环境因素和环境影响，制定更为具体的、与产品有关的战略性环境目标，该目标应在保持或改进产品功能性的同时减少其环境影响。ISO147062表述了两种与产品有关的主要环境目标，如表1所示。
4 组织实施IEAPD的关键要点
4.1 管理方面的考量
（1）管理者的作用
执行IEAPD计划的最佳人选是管理者，也可以是产品的设计开发人员，无论哪种情况，最高管理者的支持对于组织实施IEAPD都是必需的。最高管理者的决策决定着设计方案的框架和目标、各层面对工作的支持力度，以及方案所达到的优化程度。因此，最高管理者应确保IEAPD计划实施所需的充分的财力、人力资源和时间的分配，并明确各部门的职责和任务。通常，最高管理者可通过建立产品的持续环境改进、供应链管理、内部和外部相关人员的积极参与、以及鼓励新思路和创新等方面的目标，来宣告其对IEAPD计划的承诺。
（2）其他管理策略和原则
ISO14062给出了组织实施IEAPD计划所应考虑的其他管理策略和原则，详见表2。
4.2 组织实施IEAPD的基本思路
（1）早期引入
由于产品设计和开发的优劣预先决定了产品在其寿命一开始对环境的影响。因此，这是一种延伸到产品可用寿命范围以外的影响，实施IEAPD计划的组织应尽早将环境因素引入产品的设计和开发过程，这有助于灵活地改变或改进产品。反之，等到过程晚期再引入则可能将合适的环境选项排除在外，因为那时所有主要技术决策都已经确定了。所以，越早地将环境因素引入产品的设计和开发过程，就越能为设计者和开发者提供考虑环境要求并与其他要求进行权衡。
（2）完整的产品生命周期考虑
在产品的设计和开发过程中，组织必须考虑产品生命周期的全部阶段，并完整地辨别各个阶段的环境因素和环境影响，这样才能最大限度地降低产品设计和开发的局限性和主观性。完整的生命周期考虑能确保材料不被武断地排除，产品所有的环境特性都被考虑，最相关的环境影响可被确定，并避免环境影响从一个生命周期阶段转移到另一个生命周期阶段。
（3）功能性考虑
在产品的设计和开发方案中，应格外关注和强调产品的功能性要求，即产品在多大程度上满足其可用性、使用寿命、外观等。例如：将产品寿命作为产品功能的一部分，在规定产品的寿命时，应增强其耐用性并延长与其相关的服务以减少不利环境影响。此外，还应权衡产品的技术寿命和可用寿命，如果产品可用寿命相对短却被设计了长的技术寿命，则会导致过大的环境影响。而设计一个持久的、符合审美观的产品可帮助改进产品的可用寿命。一些产品在它们自救或技术替代之前就被丢弃是因为它们的设计相对于变化的情况过时或不适合了。
（4）多准则概念
除了考虑传统的设计准则（如性能、质量和成本等）外，还应考虑多种环境准则来确定一系列不同的潜在环境影响。ISO14062所谈及的多准则概念，实际上是指综合考虑各种产品改进的可能性，以减少产品不利的环境影响。例如：可综合考虑采取减少产品的重量或体积、改进能效、延长产品寿命、选择所使用的材料和工艺等准则来实现优化材料使用、减少运输排放、减少资源需求的目的。
（5）权衡
对于设计决策应当给予权衡，以便比较各种产品设计和开发方案后作出最适当的选择。通常情况下，权衡会发生在不同环境因素之间进行比较，在环境、经济和社会利益之间进行比较，或在环境因素、技术因素或质量因素之间进行比较。总之，由于产品的复杂性和多样性，知识和技术的快速更新，以及新经验的产生，都需要组织进行权衡从而寻求到最佳可行的设计和开发方案。
4.3 设计和开发方法的选择
根据组织的目标、经济和社会因素以及产品类型，组织可选用综合的设计方法作出满足其战略性环境目标的决策。常用的设计和开发方法包括：提高材料效率、提高能效、节约使用土地、进行清洁生产和清洁使用的设计、耐用性设计、优化功能性的设计、再使用、回收和再生利用设计、避免产品中潜在的有害物质和材料等。
4.4 设计和开发过程
产品的设计和开发过程因不同的产品和组织而异。图4显示了产品设计和开发模型，包括将环境因素引入该过程的典型的阶段和可能的活动。由图4可以看出，产品的设计和开发过程包括：策划、概念设计、详细设计、试验样本、生产和市场投放，以及产品评审几个阶段。
图4 将环境因素引入产品的设计和开发过程通用模型的示例
策划阶段包含在考虑时间框架和可用预算的基础上策划和提出产品要求，该阶段在很大程度上将确定产品的功能性、与产品功能有关的主要环境因素、预期的主要环境影响。策划阶段的输出是一系列证实可行的设计思想和为下阶段奠定基础的清单要求。
概念设计阶段旨在基于策划阶段获得的信息和选择的方法实现产品的要求，该阶段的一项重要任务是在各个设计概念之间进行反复评价，并与市场现有的解决方案进行比较。该阶段的结果是选择一个或多个可能的概念以最好地满足所有要求。通常，应制定阐述目标和要求的产品设计规范，从而为详细的设计阶段做好准备。
详细设计阶段将进一步开发概念，以符合产品设计规范并在生产和引入服务之前对产品进行详细说明。原始样本评价和测试阶段旨在依据环境目标和其他规范检查详细设计。市场投放阶段包括提供和交流有关产品特点和鼓励消费者购买或获得产品的收益方面的信息。
产品投放市场以后，组织可进行评审以确定组织和顾客等的期望是否予以满足。
5 设计和开发过程的评审和改进
组织应定期评审其产品的设计和开发过程及其结果，以求评价绩效并确定改进的机会。评审的内容包括：产品的功能性、环境效益（预防／减少不利影响）、成本效率和效益、所选工具的适当性、数据来源、数据收集方法和数据质量。
评审参与者通常包括那些参与产品设计和开发工作的个人。应记录评审结果及后续活动以改进管理绩效和产品的环境绩效。
评审是一个反复的过程，通常可提出产品设计和开发过程的相关因素，包括：
◆对与产品有关的环境问题进行评价和交换信息；
◆设计专门的措施以减少不利环境影响；
◆测试可选的解决方案；
◆应用成果经验促进开发。
对从上述过程中获得的结果进行测量将为以下方面奠定基础：
◆产生新理念；
◆改进活动；
◆测试可选的解决方案；
◆开发减少不利环境影响的产品。
可通过以下方法实现产品设计和开发过程的改进：
◆评价与环境要求有关的绩效；
◆认清问题所在并建议后续活动；
◆信息管理，改进工具和技术，培训员工。