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日本企业应对RoHS、WEEE等指令措施分析
作者:北京化工大学机电工程学院 张冰    来源:雅式工业专网
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欧盟WEEE指令(欧盟第2002/96/EC号指令)和RoHS指令(欧盟第2002/95/EC号指令)自2003年2月13日起成为欧盟范围内的正式法律。根据WEEE指令,自2005年8月13日起,欧盟巿场上流通的电子电气设备的生产商必须支付自己报废产品的回收费用。根据RoHS指令,自2006年7月1日起,所有在欧盟巿场上出售的电子电气设备必须禁止使用铅、水银、镉、六价铬等重金属,以及溴二苯醚(PBDE)和多溴联苯(PBB)等阻燃剂。

指令颁布后,日本以行业协会、研究机构、企业联合组织,以企业为主体,一方面召开相关指令的学习会议,邀请欧盟相关官员讲解指令的制定思路与设定内容;另一方面依托日本行业数据完善,企业信息化建设完善的优势,积极构建环境管理系统,将RoHS、WEEE指令匹配的检验细化分解到每一步具体工艺过程中,作为环境管理系统的一个子系统而进行实施。与此同时,推进无铅化替代技术和新型阻燃剂的开发与研究。

在管理层面上,日本企业应对欧盟环境指令的措施可以分为“体系与机制建设”、“指令分析与对策细化”、“数据整合与流程管理”、“管理体系与测试技术”等4个层面。

体系与机制建设

共同应对协议机制

面对环境指令的新挑战,日本企业或者依托行业协会组织,或者组建新的企业联合体,以团体的力量组建和探讨应对机制。

典型的代表就是“绿色调查共同化协议会”(JGPSSI)。JGPSSI由电机电子类企业组建而成,通过统一的限制物质调查、管理方法标准化讨论、统一性措施的制定等活动,致力于行业企业的环境管理数据共享。在此基础上,制定和推广系统性的应对RoHS、WEEE等环境指令的整体实施方案。该方案包括:完成化学物质目录的编制、统一各企业化学物质管理标准、设定24类重点管理化学物质。对可能包含这些物质的原料、部件、产品进行全流程管理与调查,记录各阶段含有24类物质的数量从而进一步构建环境管理信息系统。

企业内部应对机制

为了应对环境指令的新要求,各企业都尝试建立各自的应对机制。其中具有典型特点的是SONY公司的“绿色合作者计划”:针对SONY遍布全球的约4000家合作企业,建立化学物品测定数据库,对所有禁止使用的化学物品实施不使用认证。对物资的进入、生产、输出环节加强管理,对化学物质易混入环节重点管理,确保产品符合环境指令要求。

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图1 SONY公司的“绿色合作者计划”管理机制

此外,同样具有代表性的管理机制有:面向354种以上化学物质实施禁止、削减、管理的三级管理机制(三菱树脂)、180种化学物质禁止机制(TDK)、行业绿色数据统合与一元化管理机制(日立)等。

政府及行业管理部门的制度推动

除了欧盟环境指令之外,日本企业还要受到日本政府所制定的环境法令的管理和限制。这些本国环境指令的实施不仅没有削弱企业的国际竞争力,反而由于制度基础完善、管理体系成熟、相关数据齐备,进一步促进企业更快、更好地适应国际巿场的变化,增强了企业的竞争力。日本政府实施的PRTR(化学物质排放移动登记报告制度),对有害化学物质的源头管理、排放限制、数据统计方面高度关注,并要求化学物质的生产、销售和使用企业每年提交一份“化学物质安全性数据报告”,在客观上为日本企业适应欧盟环境新指令奠定了坚实的基础。

日本政府制定的相关法律有:PRTR法、化学物质审查规正法、家电回收法(HARL)。

与欧洲各单位开展业务合作

通过与欧洲各单位联合,以更好地应对欧盟指令的要求。这种合作不仅仅局限于企业和企业,还包括与欧洲地方自治团体、非政府组织、回收网络的合作。

目前合作开展较好的典型企业是:NEC、SONY、松下、夏普等。

指令分析与对策细化

在分析与研究欧盟环境指令的过程中,企业联合体和行业协会发挥了巨大的作用。正是通过这些机构的努力,将晦涩的法律条文转化为可供企业应对实施的执行手册和操作流程,从而使得日本企业可以迅速根据环境指令要求,调整生产工艺路线和管理模式。比较典型的事例有日本家电制品协会编撰的《家电制品评价手册》、制品包装管理手册。

《家电制品的评价手册》

《家电制品的评价手册(第三版)》(2004年9月)面向整个家电生产领域,根据不同企业在产业链的各自位置,将企业划分为“资源生产”、“素材制造”、“部品制造”、“产品制造”、“流通企业”、“修理企业”、“回收收集”、“运输运送”、“分离分拣”、“破碎分选”、“最终处理”和“再生资源处理”等不同的类型。针对这些不同类型的企业,结合日本《家用电器回收法》(HARL)和欧盟WEEE、RoHS指令的要求,制定了一个包含14大类、46中类、79小类评价指标的综合环境评价(assessment)体系。基于此评价体系中的各项指标,对产品进行定量化的评估打分,按照个别评价与综合评价的不同要求,综合计算出产品的整体评价结果。

其中个别评价是针对46个中类评价项目中的一个或多个项目进行评价,而整体评价则是对全部14大类所包含的所有项目全部进行评价。通过这种方式,日本家电协会将宏观而笼统的环境指令要求,按照家电生产过程逐步细化到每阶段流程中,从而具备现实可操作性,对企业生产起到了实际指导作用。

制品包装管理手册

针对家用电器类产品的相关包装,如电器外装箱、底部托盘、缓冲材料、支座袋、连接件袋、固定具、PP带、保护纸、保护膜、木材、捆扎带、塑料盒、台纸、聚合物袋、附属品包等进行详细分类,并明确不同包装所使用的材料,制定明确的材料使用标准。同时规定了不同的包装必须使用相关标识,使得回收流程的操作人员明确知道所回收物品的原材料,从而提高分拣效果,确保较高的回收再利用率,为产品适应WEEE、HARL提供了标准保障。

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图2 家电制品环境评价个别评价结果示例

流程管理与数据整合

根据环境指令的要求,日本将涉及到的产品生产、回收流程分类细化,制定相关规范。该国对企业内部的产品生产数据进行整理,结合LCA(life cycle assessment)分析,构建企业内部、关联企业间的管理信息系统,对产品生产过程实行环境管理。

典型事例包括:Eco-Recycle公司制定的机电制品回收流程、日本家电制品协会编撰的废弃塑料回收技术汇总报告、相关行业及企业开发的环境管理系统等。

机电制品回收流程

东京Eco-Recycle(株)制定了如图3所示的机电制品回收处理流程,通过对回收的机电类产品进行手工分拣,按照铁类金属材料、废铁金属材料、塑料类材料、其它材料、油回收等五大类划分,将回收物品细化为11种再资源化分类处理方法,从而提高回收效果和再利用率。

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图3 东京Eco-Recycle(株)的机电制品回收流程

废弃塑料处理相关技术调查研究

针对欧盟WEEE指令与日本HARL法令的要求,日本家电制品协会整理相关家电企业在废弃塑料回收领域研发的新技术与新工艺,编撰了《废弃塑料处理相关技术调查研究报告书》。报告对回收家电的解体技术、回收塑料材质判明技术、混合塑料的分选技术、塑料再生技术、固体燃料化技术、聚亚氨酯处理技术、化学法回收技术等7个领域的新技术进行了汇总与说明,通过面向行业推广,提高家电制品的回收比例,减少由于废弃导致的资源浪费与环境影响。

回收家电解体技术:水槽单元分解技术及工艺、机械操作分解技术及工艺。

材质判别技术:中红外分光材质判别技术(SONY)、FT-IR分光材质判别技术(松下)。

塑料分选技术:静电分离技术(三菱)、异物去除技术(三菱)、比重分选技术(绿色回收)、水流式PP分选技术(松下)。

塑料再生技术:废旧塑料材料再生系统技术(日立)、闭环材料回收体系与技术(夏普)、阻燃剂去除技术(松下)。

固体燃料化技术:RPF化技术(三洋)。

聚亚氨酯处理技术:氟利昂回收技术、聚亚氨酯减容技术(西日本家电回收)、保温材料回收技术(东芝)。

化学法回收技术:高炉化学原料化法(新日本制铁)。

行业及企业环境管理系统

日本企业普遍重视内部数据的采集与管理,结合LCA研究,为构建行业及企业的环境管理系统奠定了良好的基础。为了应对RoHS、WEEE等环境指令,同时更好地推进产品的生命周期设计,日本产业环境管理协会(JEMAI)推出了JEMAI-LCA系统。同时各企业陆续推出自己的环境管理系统,其中LCA类比较典型的有EasyLCA(东芝)、EcoAssist(日立)、EcoFusion(NEC)等系统,生命周期设计类比较典型的有Boothroyd DFMA(日立)系统。

此外,很多信息服务公司也纷纷推出各自研发的环境管理系统。

管理体系与测试技术

随着RoHS的实施与发展,日本目前已经形成一套完整的体系管理的模式。

在这种情况下,整个产品链的每个环节都需要进行管理与检测。为了更系统地适应RoHS的要求,很多企业开始关注QC080000标准的认证。

QC080000规范是附加于ISO 9001-2000版质量管理体制(QMS)架构中,强调以完整、系统及透明的流程管理来实现HSF(无有害物质)目标。此规范基于EIA/ECCB 标准954 电子电器器件及产品无有害物质标准和要求。作为给制造商在履行HSF和用户要求的指导,其规章要求包括欧盟的2002/95/EC指令、RoHS和WEEE指令。

非破坏分析技术

对RoHS指令所禁止的Cd、Pb、Hg、Cr6+、PBB、PBDE等物质,按照审查测定与精密测定的仪器选择与方法标准分析相应的处理措施。例如:对Cd、Pb、Hg物质的审查测定采用荧光X射线分析法,精密测定采用ICP荧光分光分析法或原子分光分析法;对Cr6+物质的审查测定采用全Cr荧光X射线分析法,精密测定采用吸光光度法;对PBB、PBDE等物质的审查测定采用全Br荧光X射线分析法或傅立叶转换红外光谱(FTIR)法,精密测定采用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)。通过建立测试设备与测试方法的对照列表,以便于企业在生产管理流程中对有害物质含量情况进行严密的检测与控制。

为了适应有害物质检测的体系管理发展趋势,日本日益注重在现场对制品进行快速、非破坏性测试,强调研究与开发新型高速测试技术,如便携式小型元素测试仪、电子冷却元素分析仪的高精度化与可快速操作化。

加强塑料标准新材料的研发与测试

为了解决企业对标准材料提出的新要求,日本强调行业组成联合力量,共同推进塑料标准新材料的研发与测试工作。

目前开始实施的标准材料有:IRMM、日本分析化学会、产业技术综合研究所、JFE、PANalytical、SII、住化分析中心、多摩分析中心等多家机构的系列聚合物材料,以及铁、钢、玻璃、合金等一系列标准材料。

高效自动检测系统

为了应对RoHS指令要求,需要在原料、材料、部件、部品、产品的生产过程中实现有害物质的实时检测与分析,为此便需要大量小型、便携式的精度适当的检测设备。目前常用的有手持式荧光X射线分析仪、桌面式小型试样分析测试仪等设备。

要求这些测试仪器具有良好的计算机数据传输接口和用户使用界面,操作简单。同时也对仪器使用的软件提出了较高的要求:一方面要求分析软件适用于塑料、土壤、涂料、集尘、合金、矿物、微量元素等不同的应用领域;另一方面由于测试试样不同的形状与厚度,对测试数据会产生不同影响,要求软件可以对测试结果实施自动补正。

与此同时,RoHS用新型电子冷却半导体检测仪器、金属材料的RoHS分析测试技术与方法等内容也是研发的重要方向。

构建化学物质管理系统

日本电子组合、日本电子系统技术(株)提出构建化学物质管理系统,成立Chemical Hazardous Environmental Material Information Center。

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图4 ChemiCenter企业内部信息整合系统

化学物质管理系统基本架构如图4所示,包括以下几项内容:部品的化学物质检测子系统、部品信息登录子系统、模块化设计化学物质预测子系统、报告书生成子系统。

系统使用流程包括“分析相关基础数据登录”、“分析部品信息登录”、“分析结果登录”、“部品表信息”、“集成报告生成”等阶段,整合各种测试方法,应用范围既包括图4所示的企业内部,也可以扩展应用到与企业有业务联系的上、下游企业(图5所示),实现产业链的数据共享与联动。

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图5 ChemiCenter上下游关联企业信息整合系统

(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者,请点击此处) (4/17/2008)
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