江志兰

摘要：指出了数据收集工作是进行产品全生命周期量化评价的基础，结合机电产品的特点，在明确其数据收集范围与对象的基础上，分析了产品生命周期各阶段数据收集内容与获取方法，以期为机电类产品生命周期评价数据收集工作提供参考。

关键词：机电产品；LCA；数据收集

中图分类号：TP29 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2016）06-0202-03

1 引言

生命周期评价（Life Cycle Assessment，LCA）是对产品整个生命周期的所有环境影响进行科学、全面的评估，以此来客观地评价和有效地改善产品的环境性能，它是面向产品生命全过程实施环境管理的有力工具，也是推行清洁生产、生态设计、绿色制造及制定相关环保政策的理论基础。一个完整的LCA一般包括目标界定、清单分析、影响分析和结果解释4个步骤，其中清单分析中的数据收集是LCA定量化的开始，也是整个评价步骤中工作量最大的一步。对于结构复杂、零部件众多、使用寿命较长、回收率较高的机电产品而言，数据收集工作更为耗时费力，同时也比较缺乏专门针对该类产品LCA数据获取方面的分析指导。本文在阐述了机电产品全生命周期评价数据收集范围和对象的基础上，分析讨论了产品生命周期生产、销售运输、使用、废弃回收各阶段的数据收集内容与方法。

2 数据收集范围和对象

一个完整的生命周期清单分析应涵盖所有与系统相关的输入与输出，以达到量化评价的目的，故其数据收集的范围与对象也需针对产品的全生命周期，机电产品生命周期评价数据收集范围与对象见图1。数据收集范围包括产品全生命周期系统边界内从最初的能源与基础原材料生产到产品废弃回收的所有过程。调查对象涉及产品生产商、上游供应商在内的生产制造商、销售商与用户以及回收商。根据数据收集范围与对象，需阶段性的进行数据收集。

3 数据收集内容与方法

3.1 生产阶段

3.1.1 企业现场生产

企业现场生产数据收集内容包括厂内自制部件生产与整机装配过程中的物耗、能耗、辅料消耗和环境排放数据，与产品生产过程输入输出不直接相关的如建筑设施、生产设备的制造维修、员工生活等可排除。

能耗数据获取方法主要有：企业生产统计报表、能源统计报表、采购记录、物业账单、仪表读取、工程模型、化学计量、物料守恒等。对于机电产品而言产品物料表BOM（Bill of materials）是不可或缺的数据来源，BOM表是一种将产品形态结构化表示的信息表，涉及与LCA信息相关的物料项属性，如产品零部件名称、规格型号、数量、材料、是否为外购零件等信息以及物料项之间的相关关系，它还是计算机可以识别的信息表，因此在LCA评价软件上实现对其直接读取能大大的简化手动录入物料数据的工作。排放数据可参照现场统计监控、环境监测报告、清洁生产审计报告等，对欠缺和存疑的数据进行现场测量以保证较高的准确性。在尽量确保数据来源、统计口径、处理规则的一致性的情况下，将所收集的数据计算成单位产品的输入输出数据。

此外企业生产现场数据收集时需要考虑以下因素：

（1）产品合格率产品生产线收集的数据包括了不合格产品生产的消耗与排放，需根据合格率修正成单位合格产品对应的消耗排放数据；

（2）共线生产厂内一条产品组装线上可能存在不同型号产品共线组装的情况。若组装线只有电力消耗则无需分配，因为每个产品经过每个组装工序的时间相同故耗电相同；若还涉及其他原辅料投入，则需单独调查所评价产品的实际消耗；

（3）多工序生产车间因有自制件生产，可能涉及较多的工序，往往各工序对应各类生产工艺。在数据可得的情况下，应按照产品的生产工序或不同工艺进行数据收集，便于以后做工艺改进分析；

（4）厂内回收利用机电产品生产过程中诸如冷却水与部分边角预料会在厂内循环利用，需详细记录，并考虑是否需要根据循环次数分摊比例。

3.1.2 外购物料生产

由于机电产品涉及较多的外协外购零部件与原辅料，其重要部件与原料生产过程的能耗与排放不能被忽略，需要供应商协助完成调查。但由于供应链上有诸多不同层级的供应商，调查难度较大，因此根据外购物料重量为判断依据，对占产品比重较大的物料进行调查。因供应商分散在各地，对于外购物料生产的数据的获取方法不能都深入供应商企业进行现场调查，一般使用邮件、电话、数据调查表等调查方式，效率较低易出错，随着LCA研究的不断深入与商业化发展，LCA软件开发商已经开始简化供应商数据调查，如德国Think step团队已发布了在线的供应链数据收集工具，国内亿科环境有限公司已将整个LCA工作互联网化，实现了在线的生命周期评价，这些进步无疑使得数据收集工作更加高效。

3.1.3 能源与基础原材料生产

能源与基础原材料生产数据一般直接从LCA数据库中获取，极大降低了数据收集的工作量。国内外常见的LCA数据库见表1，这些数据库往往集成在LCA软件中，方便用户直接选择与计算。在数据库中选取数据集时需选取与调查对象的实际时间、空间、技术代表性相符的背景数据，且保证选取的背景数据应覆盖从资源开采到该能源或原材料产品出厂为止。

3.2 销售运输阶段

产品销售运输阶段是从产品出厂到用户的运输过程，数据收集内容包括：运输毛重、运输距离、运输工具类型、载重及燃油类型、运输目的地及其份额。若多个目的地，根据公式（1）求出平均距离。运输数据主要来源于产品销售部门、合作物流公司。在产品在销售过程中，其用户到附近卖场与用户到回收集散点的距离往往难以统计，可忽略。（1）

式中S_ave表示平均运输距离，S_i表示产品第i个目的地的运输距离，Q_i表示第i个目的地的运输份额。以上内容也同样适用于原材料、物料运输与废弃回收运输。

3.3 使用阶段

机电产品在使用阶段的数据收集内容主要包括使用寿命，为满足使用功能所消耗的如电力、柴油、汽油等能源，在维护维修过程中零部件、元器件更换，如润滑油、制冷剂等辅料的添加和相应的排放数据等。对于类似于数控机床等机械设备，其工作阶段的能耗调查取决于目标产品的研究目的，若要知晓设备的能耗改进方案等，则需调查使用阶段能耗，若评价结果应用范围仅限于生产设备的企业，则无需将使用阶段电耗计算在内，因为其能耗影响归于该设备上产出的产品。

使用阶段的数据较少直接从用户获取数据，由于该类数据属于产品特征数据，可以参考产品设计资料，行业统计、长期的用户反馈等。需注意某些机电产品在不同时间段的工作情况差别较大，典型的如空调、冰箱等产品，不同季节压缩机工作时长不一导致耗能不同，故应分情况收集数据。另外在使用过程中一些产品还会产生如电磁辐射、噪声等影响，在数据可得或可统计的情况下建议一并收集。

3.4 废弃回收阶段

机电产品是回收率较高的产品，回收后一般会对其拆解，部分零部件还可以再利用或再制造，也有很大一部分会经过破碎及后续多重工艺变成再生铜、再生铝、再生塑料等。另外对于没有利用价值的部分以焚烧、填满等形式处理。

数据收集内容包括：产品回收率、拆解过程的消耗与排放数据、再利用再生过程的投入排放、待处置废弃物处置方式及处置比例。产品回收率可根据行业统计或者相似产品的回收率代替，但研究者在对该类产品进行生命周期评价时通常假设评价对象是100%被回收。数据获取的主要方式是对典型回收商企业的回收拆解及再生现场做调查，可以参照回收企业的生产统计、能耗统计、监测报告等资料。

4 结语

本文论述了机电产品生命周期各阶段的数据收集内容与获取方法，对该类产品LCA数据收集工作有一定参考价值。随着国内外LCA的不断发展，数据收集乃至整个LCA工作正逐步转移到在线的系统软件中，如何实现全面的在线数据收集与评价将成为新的研究热点。