A Passion for Green Growth——施耐德生态设计之路

刘果果

（施耐德电气(中国)有限公司）

0 引言

生态设计也称为绿色设计、环境友好设计或者环境意识设计，是指按照全生命周期的理念，在产品设计开发阶段系统考虑原材料的选用、加工制造、运输和销售、使用和维护以及生命周期末端回收处理等各阶段的资源消耗和环境影响，力求制造符合市场需求的绿色环保产品。在工业产品生态设计研究领域，对于电子电气产品的生态设计研究属于开展较早、研究较深入，且取得产业化成果较多的一类研究。一方面是因为电子电气产品本身的特性：在社会生产和生活的各个领域广泛使用，且在产品整个生命周期内消耗了大量的资源和能源，产生的电子废弃物及材料中含有的有毒有害物质具备较高的环境污染风险，需要采取措施减少环境的影响；另一方面电子电气产品更新升级周期短，行业内部竞争激烈，企业为适应政府和市场对于生态产品的要求不断改进产品设计，具有较大的生态化潜力。施耐德电气（中国）有限公司（简称“施耐德电气”）作为全球500强企业，很早就将环保意识和理念贯穿于公司政策，不仅要求产品符合RoHS、REACh、WEEE等环保法律法规，更通过全生命周期方法分析产品的环境影响并通过PEP（产品环境概貌）向客户传递环境信息。本文从标准综述，方法介绍以及案例展示三方面来介绍施耐德电气的生态设计之路。

1 电子电气产品生态设计的国内外标准和政策

1.1 电子电气产品生态设计的国际标准和政策

2005 年欧盟理事会发布了EuP指令，陆续对电视机、冰箱等13种产品提出了具体的生态设计规定。2009年欧盟理事会发布了ErP指令，将产品范围从耗能产品扩大到耗能相关产品。结合涉及电子电气产品设计阶段材料选择与使用的ROHS指令（电子电气产品中限制使用有毒有害物质指令）和REACH法规，以及产品生命末期回收处理处置阶段的WEEE指令（废弃电子电气设备指令），欧盟形成了一套较为健全和完善的电子电气产品生态设计法制化和标准化的体系框架（见表1）。

1.2 电子电气产品生态设计的我国标准和政策

我国标准的制定、修订及管理工作由国家标准化管理委员会（Standardization Administration of the People’s Republic of China， SAC）来负责。与产品和系统的环境管理及技术相关的标准主要来自于全国环境管理标准化技术委员会（SAC/TC 207）和全国电工电子产品与系统的环境标准化技术委员会（SAC/TC 297）（见图1），其中SAT/TC 297对口国际电工委员会电工电子产品与系统的环境标准化技术委员会（IEC/TC 111），重点制定我国电工电子产品环境领域的相关标准（见表2）。

2 生态设计方法学和技术路线

2.1 产品生态设计概念

产品生态设计利用生态学的思想，在产品开发阶段综合考虑与产品相关的生态环境问题， 设计出对环境友好且能满足人的需求的一种新的产品设计方法1。简单来讲，就是在设计和开发过程中系统地考虑所有环境因素的方法，减少负面环境影响的设计2。目前，工业界所使用的生态设计活动可以概括成四个类别3：

1）为了符合法律要求而进行的生态设计，比如欧盟ROHS、WEEE、ErP、REACh以及我国2016年7月1日起正式实施的电器电子产品有害物质限制使用管理办法等；

2）通过系统组织实现“生态”，除了其他的考虑因素之外，还包括绿色供应链管理（外包生产，产品材料化学成分检测）以及循环利用系统的组织；

3）通过技术实现“生态”，主要关注点是减少生产阶段的材料消耗及使用阶段的能源消耗；

4）为生态价值而设计，主要思想是使消费者支付的产品价格与产品生命周期内的环境负荷之间的比率更有利。

在实际操作中，企业实施生态设计往往更多是因为第一种原因，即为了符合国家法律要求而不得已采取相应的生态设计措施来保证企业利益不受影响。对于产品如何在全生命周期内系统性的进行设计和优化，企业并没有太大的动力来推进，除非能够有效地降低成本或者提升企业的市场竞争力。因此，通过科学手段和工具找到产品的生态价值，才是有效连接生态设计和企业发展的方法。

2.2 产品生态设计方法

产品生态设计的基本理论是产业生态学中的生命周期评价和工业代谢理论， 就是将产品从无到有的全过程比作一个自然生态系统， 以产品功能单元4作为基本单位，通过系统的输入 （材料和能源）与产出 （产品与废物）来计算产品全生命周期内的环境影响。因此， 为了有效实现环境友好设计的目的， 专业人员在实施过程中不仅需要了解产品生命周期中环境因素和环境影响之间的因果关系 （见图2），更需要通过生态设计的方法分析并找到最优方案（见图3）。

3 施耐德产品生态设计介绍

表1 电子电气产品环境意识设计相关的国际标准

图1 我国产品和系统环境管理标准化技术委员会及分会

表2 电子电气产品环境意识设计相关的我国标准

3.1 施耐德的生态设计策略

施耐德电气作为“全球500强企业”和“全球可持续发展企业100强”，在全球100个国家拥有员工17余万人。多年来，施耐德一直处于能源、安全及可持续发展领域的前沿，服务于这些领域的多个行业，并随着行业不断变化的需求而不断发展。施耐德很早就将环境和生态理念引入产品的整个生命周期，不仅将环境政策纳入公司发展的总体纲领中，更有效地落实在公司的日常工作上。目前，施耐德75%的产品均通过生态工程师的严格审核和专业评估，取得Green Premium-生态标识5。对于环境和生态的关注，不仅让施耐德在可持续发展领域获得各种肯定6，更让业务得以快速的发展。2014年公司全球营业额达到250亿欧元，而生态设计对此功不可没。

（1）总体目标

至2017年底， 公司要求100%的新项目都要运用生态设计的方法进行评估和设计（见图4）。

（2）工作流程

产品生态设计流程是与产品开发流程并行进行的，旨在从产品概念设计和可行性分析阶段考虑产品环境影响（见图5）。在设计初期，生态设计工程师和市场人员、产品设计师一同对产品生态设计指标进行打分，根据打分结果判断出产品需要进行生态改造的环节并在产品设计阶段提供生态设计解决方案。最终产品的生态绩效将体现在市场宣传材料中。

图2 产品生命周期中环境因素和环境影响之间的因果关系

图3 生态设计的基本流程

图4 施耐德环境和社会目标

3.2 施耐德的生态设计工具

（1）Green Premium—施耐德生态标识

Green Premium是施耐德在2012年自主设计和开发的生态标识，主要包括产品有毒有害物质使用的情况 （ROHS，REACH），产品全生命周期内的环境概貌（PEP）以及产品生命周期末端的处置方案建议（EoLI）（见图6）。

获得Green Premium生态标识的产品，不仅要符合环境标准和相关法律法规的要求，还需要评估产品全生命周期内的环境影响并将环境信息以公开和透明的原则公示给客户，客户可以通过登陆施耐德电气的官网， 在Check a Product（http：//www.schneider-electric.com/b2b/en/support/green-premium/checkproduct.jsp）网页上来查找产品的环境信息。

Green Premium是生态设计的基础，它从产品材料有毒有害物质使用，废物循环利用以及全生命周期评估等各个角度为生态设计工程师提供产品可以进行生态改造和优化的依据，同时也为绿色供应链管理奠定了基础（见表3）。

（2）Eco Design scorecard—生态设计打分卡

Eco Design Scorecard（见图7）是由施耐德电气自己开发设计的，其评估指标参考欧盟ErP 指令7，而指标权重则根据环境法律法规、客户期望和竞争对手表现来确定。之后，通过各项指标的评估结果识别产品的生态设计潜力，并提供相应的改进方案。

截至2014年底，通过产品生态设计共发掘46项生态创新技术，包括有毒有害物质替换（23项），新型材料/技术使用（21项）及 模式创新（2项），并带来了环境绩效提升（见图8）。

4 结束语

图5 施耐德产品生态设计工作流程

图6 Green Premium—施耐德生态标识

表3 产品生态设计和Green premium生态标识的联系

CHINA ELECTRICAL EQUIPMENT INDUSTRY

产品的生态设计是共同体一体化产品政策战略的一个至关重要的因素。作为一种预防性的措施，它在保持产品功能质量的同时，通过设计使产品环境性能最大化，为制造商、消费者和社会整体提供了真正的全新机会。施耐德电气成功地将生态设计与产品开发相结合，将生命周期技术和环境设计理念以标准形式加以固化，并通过生态标志将环境信息传递给客户。随着环境和资源压力的不断增加，市场和客户对产品的环境要求也与日递增，施耐德电气将会继续发挥行业生态领跑者的带头作用，坚持对产品生态设计的探索和研究。

图7 Ecodesign Scorecard

图8 用于环境绩效提升的生态创新技术统计

注：

1、杨建新. 产品生态设计的理论与方法[J]. 环境工程学报, 1999(1)：67-72.

2、GB-T 24975.1—2010 低压电器环境设计导则第1部分：总则[S]

3、阿布.史提文斯，李金惠，曾现来. 电子产品的生态设计和管理[M].北京：中国环境科学出版社

4、功能单元是衡量系统表现的一个尺度。

5、Green Premium-生态标识：Green Premium是施耐德在2012年自主设计和开发的生态标识，主要包括产品有毒有害物质使用的情况（ROHS、REACH），产品全生命周期内的环境概貌（PEP）以及产品生命周期末端的处置方案建议（EoLI）

6、曾获得北美最负盛名的安全奖之一—“安全绿色十字组织奖”（Green Cross for Safety）。

7、欧盟第2009/125/EC号指令确立能源相关产品生态设计要求的框架。