数控机床生命周期评价方法.docx

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1、附录A数控机床生命周期评价方法A.1目的分析数控机床从原材料、坯件、零部件、装配、销售运输、使用、维修到报废回收的生命周期各阶段过程中对资源、能源及环境造成的影响，通过大量重点数据的收集，评价生命周期环境影响大小，探讨机床设计改进和产品结构改善的途径和措施，优化数控机床原材料选择、产品设计和制造方案，提出数控机床生态化改进方案，从而大幅提升数控机床的生态友好性。A.2范围应根据评价目的确定评价范围，确保两者相适应。定义生命周期评价范围时，应考虑以下内容并做出清晰描述。A.2.1功能单位本文件以单台数控机床为功能单位进行评价，需要说明数控机床的主要加工对象、加工范围（数控机床主参数）、执行的主要

2、标准（预期质量水平）以及正常使用条件下数控机床的寿命。A.2.2系统边界本文件界定的数控机床产品生命周期系统边界包括产品设计、原材料、生产、使用、维修、废弃处理等从资源开采到废弃处理为止阶段的生命周期。见图A.1所示，包括但不限于如下过程：a）零部件和元器件的生产；b）零部件的生产组装；c）能源生产（如天然气、电力）；d）原料及能源的运输；e）产品正常运作过程中的能源和物质消耗，待机状态下的能耗；f）产品废弃后的回收、拆解、循环利用和处置。原材料I三I三I三I/X图A.1产品生命周期系统边界A.2.3数据取舍原则单元过程数据种类很多，应对数据进行适当的取舍，原则如下： 能源的所有输入均列出；

3、原料的所有输入均列出；一任何有毒有害的材料和物质均应包含于清单中，不可忽略。 辅助材料质量小于原料总消耗0.3%的项目输入可忽略： 大气、水体的各种排放均列出；小于固体废弃物排放总量居的一般性固体废弃物可忽略； 道路与厂房的基础设施、各工序的设备、厂区内人员及生活设施的消耗和排放，均忽略。应编制数控机床系统边界内的所有材料/能源输入、输出清单，作为产品生命周期评价的依据。如果数据清单有特殊情况、异常点或其它问题，应在报告中进行明确说明。当数据收集完成后，应对收集的数据进行审定。确定每个单元过程的基本流，并据此计算出单元过程的定量输入和输出。将各个单元过程的输入输出数据除以数控机床的产量，得到功

4、能单位的资源消耗和环境排放。再将数控机床各单元过程中相同影响因素的数据求和，以获取该影响因素的总量，为产品级的影响评价提供必要的数据。A.3.2数据收集A.3.2.1概况应将以下要素纳入数据清单：原材料采购和预加工：运输；生产、加工和装配；使用；回收处理。基于生命周期评价（LCA）方法中使用的数据可分为两类：现场数据和背景数据。主要数据尽量使用现场数据，如果现场数据收集缺乏，可以选择背景数据。背景数据可参考机床行业权威生命周期数据库。现场数据是在现场具体操作过程中收集来的，主要包括生产过程的能源与水资源消耗、产品原料的使用量、产品主要包装材料的使用量和废物产生量等等。此外，还应包括运输数据，即

5、产品原料、主要包装的部分从制造地点到最终交货点的运输距离。背景数据应当包括主要原料的生产数据、权威的电力组合数据（如火力、水、风力发电等）、不同运输类型造成的环境影响等数据。A.3.2.2现场数据采集应描述代表某一特定设施或一组设施的活动而直接测量或收集的数据相关采集规程。可选取对过程进行测量，或者通过采访、问卷调查从经营者处获得的测量值等，作为特定过程最具代表性的数据来源。现场数据的质量要求包括：a）代表性：现场数据应按照企业生产单元收集所确定范围内的生产统计数据；b）完整性：现场数据应采集完整的生命周期要求数据；c）准确性：现场数据中的资源、能源、原材料消耗数据应来自于生产单元的实际生产统

6、计记录，环境排放数据优先选择相关的环境监测报告，或由排污因子或物料平衡公式计算获得，所有现场数据均须转换为单位产品，且需要详细记录相关的原始数据、数据来源、计算过程等等；d）一致性：企业现场数据收集时应保持相同的数据来源、统计口径、处理规则等。典型现场数据来源包括：1）原材料（零部件）出入库记录；2）产品BOM清单；3）产品使用过程能源消耗和污染物排放；4）生产统计报表；5）设备仪表的计量数据；6）设备的运行日志；7）试验测试结果；8）模拟数据；9）抽样数据等方面。A.3.2.3背景数据采集背景数据不是直接测量或计算而得到的数据。背景数据可为行业现场数据，即对产品生命周期研究所考虑的特定部门，

7、或者为跨行业背景数据。背景数据宜用于后台进程，除非背景数据比现场数据更具代表性或更适合前台进程。所使用数据的来源应有清楚的文件记载并应载入产品生命周期评价报告。背景数据的质量要求包括：a）代表性：背景数据应优先选择企业的原材料供应商提供的符合相关LCA标准要求的、经第三方独立验证的上游产品生命周期评价报告中的数据，若无，须优先选择代表中国国内平均生产水平的公开生命周期数据，数据的参考年限应优先选择近年数据，在没有符合要求的中国国内数据的情况下，可以选择国外同类技术数据作为背景数据；b）完整性：背景数据的系统边界应该从资源开采到这些原辅材料或能源产品出厂为止；c）一致性：所有被选择的背景数据应完

8、整覆盖本标准确定的生命周期清单因子，并且应将背景数据转换为一致的物质名录后再进行计算。A.3.2.4原材料、零部件采购和预加工该阶段始于从原材料获得，结束于零部件粗加工，包括：材料、零部件的采购、选型；一一材料、零部件的运输；材料、零部件粗加工。A.3.2.5运输应考虑的运输参数包括运输方式、车辆类型、燃料消耗量、装货速率、回空数量、运输距离、根据负载限制因素（即高密度产品质量和低密度产品体积）的商品运输分配以及燃料用量。A.3.2.6生产该阶段始于数控机床原材料、零部件、半成品进入生产场址，结束于数控机床零部件成品离开生产设施。生产活动包括原材料的生产，零部件的生产，及各种材料、成品和半成品

9、的运输等。A.3.2.7使用阶段该阶段主要是数控机床使用过程中的资源、能源消耗与噪声、油雾、粉尘等的排放，零部件的维修和保养，刀具、易损件的更换，冷却液、润滑油等的补充等。A.3.2.8废弃处理阶段该阶段包括数控机床报废后的回收、拆解、破碎、分拣，各种废弃零部件和废弃材料的回收利用，及废弃物的焚烧和填埋等。A.3.3数据分配在进行生命周期评价的过程中涉及到数据分配问题，特别是数控机床零部件的生产环节，由于厂家一般同时生产多种类型的产品，一条流水线上或一个车间里会同时生产多种型号，很难就某单个型号的产品生产来收集清单数据，往往会就某个车间、某条流水线或某个工艺来收集数据，然后再分配到具体的产品上

10、。在数控机床零部件全生命周期中尽可能地避免分配，如果分配不可避免，优先按产品的物理特性（如数量、质量、面积、体积等）进行分配，系统中相似的输入输出，采用同样的分配程序。A.3.4.1数据分析现场数据可通过企业调研、上游厂家提供、采样监测等途径进行收集，所收集的数据要求为企业最近一年内的平均统计数据，并能够反映企业的实际生产水平。从实际调研过程中无法获得的数据，即背景数据，采用相关数据库进行替代，在这一步骤中所涉及到的单元过程包括机床行业相关材料的生产、能源消耗以及产品的运输等。数据按表A.1表A.7进行填报。表A.1数控机床原材料成分、用量及运输清单制表人：制表日期：起始时间：年月日材料名称单

11、位用量运输方式距离取样程序描述来源钢铁kg铜合金kg铝合金kg有机玻璃kg油漆涂料kg橡胶kg表A.2数控机床生产过程能源和水资源消耗清单制表人：制表日期：起始时间：年月日至年月日能耗种类单位用量取样程序描述来源电力kWh水m天然气m柴油L汽油L.表A.3数控机床生产过程污染物输出清单制表人：制表日期：起始时间：年月日至年月日名称单位用量处置方式处理商名称来源废铁屑kg废铝屑kg总氮kg总磷kg二氧化硫kg氮1氧化物kg表A.4数控机床包装过程所需清单制表人：制表日期：起始时间：年月日至年月日材料单位用量来源木材kg竹胶板kg聚乙烯(PE)kg发泡材料kg表A.5数控机床使用过程物质消耗清单制

12、表人：制表日期：起始时间：年月曰至年月日能耗种类单位用量供货商名称来源电力kWh切削液L液压油L润滑油L刀具表A.6数控机床使用过程输出清单制表人：制表H期：起始时间：年月曰至年月日输出种类输出物质描述单位数量来源产品该机床加工工序输出零件的名称、主参数等件固废粉尘等废水油雾噪声振动表A.7数控机床产品废弃处置过程物质输出清单名称单位:r.处置方式处理商名称运输方式(火车、火车、飞机、轮船或其它方式)运输距离km来源废钢kg废铝kg废铜kg橡胶kgA.3.4,2清单分析所收集的数据进行核实后，利用生命周期评估软件进行数据的分析处理，用以建立生命周期评价科学完整的计算程序。企业可根据实际情况选择

13、软件。通过建立各个过程单元模块，输入各过程单元的数据，可得到全部输入和输出物质和排放清单，选择表A.8中各个清单因子的量，为分类评价做准备。A.4生命周期影响评价A.4.1影响类型数控机床产品绿色设计评价的影响类型采用能源消耗、金属资源消耗、水资源消耗、可吸入颗粒物、光化学臭氧生成潜势、酸化和富营养化-水体等7个方面。A.4.2清单因子归类根据清单因子的物理化学性质，将对某影响类型有贡献的因子归到一起，见表A.8。表A.8数控机床产品生命周期清单因子归类影响类型清单因子归类能源消耗电力、天然气、燃油等金属资源消耗铸铁、钢材、铝材、铜材等水资源消耗工业用水可吸入颗粒物各种工业粉尘等光化学臭氧生成潜势二氧化硫(SO2)、氮氧化物(N(T)、非甲烷总燃等酸化氨气(NH3),二氧化硫(SO2),氯化氢(Hel)等富营养化-水体氨氮(NOS)、总氮(TN)、总磷(TP)、磷酸根(PoJ)A.4.3分类评价参照GB/T32161的附录B,表A.9给出了不同影响类型的特征化模型和类型参数，数控机床产品生命周期影响分类评价应按照表A.9的要求进行。表A.9数控机床产品生命周期影响类型和类型参数膨响类型特征化模型类型参数能源消耗