制造过程环境影响评价方法及其应用

陕西中检检测技术有限公司 刘珮

绿色制造还可以称之为环境友好制造和可持续制造，这是一种现代制造业可持续发展的模式，综合考虑了环境影响和资源消耗。从企业的角度来看，其中绿色改造主要是改善产品的制造过程。在产品制造过程中，环境影响方面，能量和原材料消耗、工艺废物排放以及催化剂散失为主要的形式。在制造过程中，为了防止环境发生污染，相关工作人员一定要意识到产品制造过程环境影响分析和评价这种方法的重要性，并将其在制造过程中应用。

一、产品制造过程的简单说明

在产品制造过程中环节相对来说比较多，其中毛坯形成以及零件机械加工和材料处理以及装配调试是最重要的环节，结合以往制造的实际情况，并进行相应的总结，在这一过程中，需要对资源消耗和环境影响这一问题进行明确，看是否符合节能环保的理念。如果不符合，需要加大评价力度，进行相应的评价，这主要针对的是产品制造过程中环境的影响，进而在产品制造方面进行相应的调节，并加大控制力度，展开相应的控制，防止资源发生浪费的现象，保护好我们的环境。为了实现这一目的，首先，一定要注重工艺IPO过程模型的重要性，并给予充分了解。所谓的IPO过程主要指的是在每个工艺过程中，看作成一个单元过程，单元过程主要包括的是输入和处理以及输出。其中基于工艺IPO过程模型下，和列昂波特相互作业矩阵可以准确评价某零件制造过程的各个方面，尤其是物料和能量以及消耗和废物排放，使得安全评价更好地实现。基于此，针对工艺过程链，我们可通过零件制造工艺IPO过程模型来明确，这也是输入—处理—输出的过程。

结合某零件制造的工艺IPO过程链，在工艺清单方面，能将相应的清单分析表构建出来，由此以来，在工艺过程中，针对输入和输出的数据，能有效地进行采集和评价。在这基础之上，对环境因子进行了解，这种环境因子有两种，为目标层环境因素和工艺因素因子。其中原材料消耗和辅助原材料消耗以及污染物排放作为目标层环境因子，生产环节和热处理以及锻造、包装作为工艺因素因子。比如，在环境排放方面，车削工艺和砂性铸造工艺是不同的。所以在清单分析表格中，通常情况下，第二层环境因子存在一定差异性，但是有着不同的影响类别。基于此，在一张清单分析表中，针对所有工艺过程输入输出的特性难以描述出来。在机械制造工艺方面，结合国家分类的相关标准，可构建典型工艺和IPO过程以及清单分析表，其中铸造和焊接、热处理、锻造以及清洗需要在此表中。在这些工艺的清单分析表格中需要有两种因子，为相同的目标层影响因子和个性化指标层影响因子。

二、制造过程环境影响评价方法及其应用

（一）清单数据量化方法

在清单数据方面，实施完全量化和评价相对来说是有一定难度的，以下为主要的困难因素。

首先，由于工艺不同，其环境排放因子会存在一定差异性，再加上量纲的问题，影响到直接数据叠加难以实现，还有就是综合来评价多种工艺制造的过程[1]。

其次，在工艺过程环境排放行业标准方面缺少权威性，尤其是参照的尺度还没有做到相统一。就当前环保部门对企业环境影响评价工作的情况来看，主要就是实施检测工作，其中主要将厂界和排污口作为检测内容，没有将相关工艺流程引入其中[2]。

再者，在数据采集方面，难以采集出较多的环境因子数据，存在一定不准确性，其中在安全性评价上就能体现出来定性的目标。对于有的环境因子进行分析，虽然能实现测量，但是在切削液排放浓度和毒性评价上，尤其时间周期的问题难以更好地实现。

最后，工艺条件方面具有一定差异性，在同一种排放中，不同工艺不能运用相同的标准，尤其是砂型铸造，会产生一定的粉尘，如果运用相同标准会忽略了车削粉尘。

基于此，在效率和实用方面，对制造过程环境影响评价时，可充分利用半定量评价方法，这是非常适合的。对于这种半定量评价方法进行分析，主要就是来调查和初步分析，并围绕着零件制造过程环境影响，进而为工艺改进提供相应的建议，在制造过程中与环境影响评价中，使得存在的问题得到解决[3]。为了防止半定量评价方法不符合实际这种情况发生，需要退化为一种完全定性主观臆断，并进行相应规划，在实际规划的过程中，还需要采取有效的方法，进而针对整个评价过程，使其做到有据可循。可以从以下几个方面进行考虑。

一方面，在清单分析表中，需要对影响状况描述和评分这两栏进行设立，而不是仅仅有评分栏。在影响状况描述方面，主要就是对现场实施描述进行记录，进而获得第一手资料。对于评价人员来说，其组成的人员有绿色制造专家和现场工艺人员。数据采集过程其实是一种调查过程，强调的是针对加工过程资源消耗状况和环境排放以及安全性问题，绿色制造专家通过清单分析表，与工艺人员进行协同并展开描述[4]。

另一方面，实施翔实调查，并按照国家机械制造工艺分类标准，围绕着每个工艺小类中的典型工艺来开展，其标准的清单分析表格由专家来制定，其中此表格需要有环境因子和环境因子量化评分表格，还要有影响状况描述规范，将工艺标准清单分析表格档案库构建出来。这就显得制定评分规则非常重要，在实际制定过程中，还要遵守绿色制造原则，加强工艺人员体验，还需要有样本容量，为其更加客观提供重要的保障[5]。评价人员在标准表格中，来执行工艺清单分析制定，在执行评价过程中，还需要结合标准描述规范和评分规则。

（二）零件制造过程环境影响评价

列昂波特相互作用矩阵方面，是1972年由列昂波特首先开发的，可充分应用在新建项目或者是工程环境影响评价中，因为这是非常重要的。在制造过程的环境影响评价中也可运用这种方法，结合列昂波特相互作用原理，在矩阵的横轴，将制造过程所包含的对环境影响的工艺过程列出来，在纵轴方面，将可能受工艺过程影响的因子列出来。可用m来表示工艺过程的总数，这在所有工艺过程清单中，可将环境因子作为环境影响的二级指标或者是一级指标，环境因子总数为n。在矩阵中，每个元素用斜线隔为两个部分，其中影响的大小为上半格，影响的重要权值为下半格。

如图1所示。

图1 如图制造过程环境影响列昂波特相互作用矩阵一所示

首先，综合分析与评价。对于综合评价值法来说，在零件制造过程中环境影响列昂波特相互作用矩阵中来实施相乘和叠加，这主要针对各工艺环境影响值与环境因子权重，进而能综合评价零件制造过程环境影响程度[6]。

其次，纵横向比较分析与评价。对于纵向分析与评价来说，主要就是在零件制造过程中，将影响严重的环境因子找到。或者是指定某个工艺过程，在此工艺过程中比较不同环境因子的影响程度，在此工艺过程寻找需要改善的环境影响问题。对于横向比较分析来说，在零件制造过程中，其不同工艺过程之间，来比较环境影响程度差别进行比较，将工艺过程存在的问题找出来。或者是指定一个环境因子，如可指定能耗，针对不同工艺的能耗状况进行比较。

（三）环境影响评价技术框架的建立

在零件制造工艺方面，从对工艺优化的角度上来看，需要建立环境影响评价技术框架，通过此框架的建立，针对需要优化零件制造工艺能充分显示出来。但是为了做到这点，需要制定工艺过程和评分规则，在实际制定的过程中，可依据工艺IPO过程模型和清单分析表以及环境因子量化评分规则，并选出适合的方案，避免资源消耗的现象发生，致使环境受到污染。

三、结束语

总而言之，在描述和数据采集工艺过程资源消耗和环境影响状况的过程中，主要通过的是工艺IPO过程模型和清单分析表格。在制造过程影响评价上，提出两种方法，一种为基于工艺IPO过程模型，另一种为列昂波特相互作用的矩阵，并分析了此技术的框架，此框架环境因子量化评分规则和环境影响评价以及改进分析作为主要的部分。这种方法是一种半定量方法，主要就是对标准工艺IPO模型进行运用，还运用了影响状况描述规范以及环境因子评分规则，这在评价的过程中，针对主观因素影响起到约束的作用，在各个工艺过程中，使得环境因子和量纲不一致的问题得到解决。