A Passion for Green Growth
——施耐德生態設計之路

劉果果

（施耐德電氣(中國)有限公司）

0 引言

生態設計也稱為綠色設計、環境友好設計或者環境意識設計，是指按照全生命周期的理念，在產品設計開發階段系統考慮原材料的選用、加工制造、運輸和銷售、使用和維護以及生命周期末端回收處理等各階段的資源消耗和環境影響，力求制造符合市場需求的綠色環保產品。在工業產品生態設計研究領域，對于電子電氣產品的生態設計研究屬于開展較早、研究較深入，且取得產業化成果較多的一類研究。一方面是因為電子電氣產品本身的特性：在社會生產和生活的各個領域廣泛使用，且在產品整個生命周期內消耗了大量的資源和能源，產生的電子廢棄物及材料中含有的有毒有害物質具備較高的環境污染風險，需要采取措施減少環境的影響；另一方面電子電氣產品更新升級周期短，行業內部競爭激烈，企業為適應政府和市場對于生態產品的要求不斷改進產品設計，具有較大的生態化潛力。施耐德電氣（中國）有限公司（簡稱“施耐德電氣”）作為全球500強企業，很早就將環保意識和理念貫穿于公司政策，不僅要求產品符合RoHS、REACh、WEEE等環保法律法規，更通過全生命周期方法分析產品的環境影響并通過PEP（產品環境概貌）向客戶傳遞環境信息。本文從標準綜述，方法介紹以及案例展示三方面來介紹施耐德電氣的生態設計之路。

1 電子電氣產品生態設計的國內外標準和政策

1.1 電子電氣產品生態設計的國際標準和政策

2005 年歐盟理事會發布了EuP指令，陸續對電視機、冰箱等13種產品提出了具體的生態設計規定。2009年歐盟理事會發布了ErP指令，將產品范圍從耗能產品擴大到耗能相關產品。結合涉及電子電氣產品設計階段材料選擇與使用的ROHS指令（電子電氣產品中限制使用有毒有害物質指令）和REACH法規，以及產品生命末期回收處理處置階段的WEEE指令（廢棄電子電氣設備指令），歐盟形成了一套較為健全和完善的電子電氣產品生態設計法制化和標準化的體系框架（見表1）。

1.2 電子電氣產品生態設計的我國標準和政策

我國標準的制定、修訂及管理工作由國家標準化管理委員會（Standardization Administration of the People’s Republic of China， SAC）來負責。與產品和系統的環境管理及技術相關的標準主要來自于全國環境管理標準化技術委員會（SAC/TC 207）和全國電工電子產品與系統的環境標準化技術委員會（SAC/TC 297）（見圖1），其中SAT/TC 297對口國際電工委員會電工電子產品與系統的環境標準化技術委員會（IEC/TC 111），重點制定我國電工電子產品環境領域的相關標準（見表2）。

2 生態設計方法學和技術路線

2.1 產品生態設計概念

產品生態設計利用生態學的思想，在產品開發階段綜合考慮與產品相關的生態環境問題， 設計出對環境友好且能滿足人的需求的一種新的產品設計方法1。簡單來講，就是在設計和開發過程中系統地考慮所有環境因素的方法，減少負面環境影響的設計2。目前，工業界所使用的生態設計活動可以概括成四個類別3：

1）為了符合法律要求而進行的生態設計，比如歐盟ROHS、WEEE、ErP、REACh以及我國2016年7月1日起正式實施的電器電子產品有害物質限制使用管理辦法等；

2）通過系統組織實現“生態”，除了其他的考慮因素之外，還包括綠色供應鏈管理（外包生產，產品材料化學成分檢測）以及循環利用系統的組織；

3）通過技術實現“生態”，主要關注點是減少生產階段的材料消耗及使用階段的能源消耗；

4）為生態價值而設計，主要思想是使消費者支付的產品價格與產品生命周期內的環境負荷之間的比率更有利。

在實際操作中，企業實施生態設計往往更多是因為第一種原因，即為了符合國家法律要求而不得已采取相應的生態設計措施來保證企業利益不受影響。對于產品如何在全生命周期內系統性的進行設計和優化，企業并沒有太大的動力來推進，除非能夠有效地降低成本或者提升企業的市場競爭力。因此，通過科學手段和工具找到產品的生態價值，才是有效連接生態設計和企業發展的方法。

2.2 產品生態設計方法

產品生態設計的基本理論是產業生態學中的生命周期評價和工業代謝理論， 就是將產品從無到有的全過程比作一個自然生態系統， 以產品功能單元4作為基本單位，通過系統的輸入 （材料和能源）與產出 （產品與廢物）來計算產品全生命周期內的環境影響。因此， 為了有效實現環境友好設計的目的， 專業人員在實施過程中不僅需要了解產品生命周期中環境因素和環境影響之間的因果關系 （見圖2），更需要通過生態設計的方法分析并找到最優方案（見圖3）。

3 施耐德產品生態設計介紹

表1 電子電氣產品環境意識設計相關的國際標準

圖1 我國產品和系統環境管理標準化技術委員會及分會

表2 電子電氣產品環境意識設計相關的我國標準

3.1 施耐德的生態設計策略

施耐德電氣作為“全球500強企業”和“全球可持續發展企業100強”，在全球100個國家擁有員工17余萬人。多年來，施耐德一直處于能源、安全及可持續發展領域的前沿，服務于這些領域的多個行業，并隨著行業不斷變化的需求而不斷發展。施耐德很早就將環境和生態理念引入產品的整個生命周期，不僅將環境政策納入公司發展的總體綱領中，更有效地落實在公司的日常工作上。目前，施耐德75%的產品均通過生態工程師的嚴格審核和專業評估，取得Green Premium-生態標識5。對于環境和生態的關注，不僅讓施耐德在可持續發展領域獲得各種肯定6，更讓業務得以快速的發展。2014年公司全球營業額達到250億歐元，而生態設計對此功不可沒。

（1）總體目標

至2017年底， 公司要求100%的新項目都要運用生態設計的方法進行評估和設計（見圖4）。

（2）工作流程

產品生態設計流程是與產品開發流程并行進行的，旨在從產品概念設計和可行性分析階段考慮產品環境影響（見圖5）。在設計初期，生態設計工程師和市場人員、產品設計師一同對產品生態設計指標進行打分，根據打分結果判斷出產品需要進行生態改造的環節并在產品設計階段提供生態設計解決方案。最終產品的生態績效將體現在市場宣傳材料中。

圖2 產品生命周期中環境因素和環境影響之間的因果關系

圖3 生態設計的基本流程

圖4 施耐德環境和社會目標

3.2 施耐德的生態設計工具

（1）Green Premium—施耐德生態標識

Green Premium是施耐德在2012年自主設計和開發的生態標識，主要包括產品有毒有害物質使用的情況 （ROHS，REACH），產品全生命周期內的環境概貌（PEP）以及產品生命周期末端的處置方案建議（EoLI）（見圖6）。

獲得Green Premium生態標識的產品，不僅要符合環境標準和相關法律法規的要求，還需要評估產品全生命周期內的環境影響并將環境信息以公開和透明的原則公示給客戶，客戶可以通過登陸施耐德電氣的官網， 在Check a Product（http：//www.schneider-electric.com/b2b/en/support/green-premium/checkproduct.jsp）網頁上來查找產品的環境信息。

Green Premium是生態設計的基礎，它從產品材料有毒有害物質使用，廢物循環利用以及全生命周期評估等各個角度為生態設計工程師提供產品可以進行生態改造和優化的依據，同時也為綠色供應鏈管理奠定了基礎（見表3）。

（2）Eco Design scorecard—生態設計打分卡

Eco Design Scorecard（見圖7）是由施耐德電氣自己開發設計的，其評估指標參考歐盟ErP 指令7，而指標權重則根據環境法律法規、客戶期望和競爭對手表現來確定。之后，通過各項指標的評估結果識別產品的生態設計潛力，并提供相應的改進方案。

截至2014年底，通過產品生態設計共發掘46項生態創新技術，包括有毒有害物質替換（23項），新型材料/技術使用（21項）及 模式創新（2項），并帶來了環境績效提升（見圖8）。

4 結束語

圖5 施耐德產品生態設計工作流程

圖6 Green Premium—施耐德生態標識

表3 產品生態設計和Green premium生態標識的聯系

CHINA ELECTRICAL EQUIPMENT INDUSTRY

產品的生態設計是共同體一體化產品政策戰略的一個至關重要的因素。作為一種預防性的措施，它在保持產品功能質量的同時，通過設計使產品環境性能最大化，為制造商、消費者和社會整體提供了真正的全新機會。施耐德電氣成功地將生態設計與產品開發相結合，將生命周期技術和環境設計理念以標準形式加以固化，并通過生態標志將環境信息傳遞給客戶。隨著環境和資源壓力的不斷增加，市場和客戶對產品的環境要求也與日遞增，施耐德電氣將會繼續發揮行業生態領跑者的帶頭作用，堅持對產品生態設計的探索和研究。

圖7 Ecodesign Scorecard

圖8 用于環境績效提升的生態創新技術統計

注：

1、楊建新. 產品生態設計的理論與方法[J]. 環境工程學報, 1999(1)：67-72.

2、GB-T 24975.1—2010 低壓電器環境設計導則第1部分：總則[S]

3、阿布.史提文斯，李金惠，曾現來. 電子產品的生態設計和管理[M].北京：中國環境科學出版社

4、功能單元是衡量系統表現的一個尺度。

5、Green Premium-生態標識：Green Premium是施耐德在2012年自主設計和開發的生態標識，主要包括產品有毒有害物質使用的情況（ROHS、REACH），產品全生命周期內的環境概貌（PEP）以及產品生命周期末端的處置方案建議（EoLI）

6、曾獲得北美最負盛名的安全獎之一—“安全綠色十字組織獎”（Green Cross for Safety）。

7、歐盟第2009/125/EC號指令確立能源相關產品生態設計要求的框架。