基于产品生命周期的企业生态质量控制模式研究

内容摘要：实现可持续发展离不开质量的提高，质量的提高反过来可以促进可持续发展。本文在总结前人研究成果的基础上，清晰、系统地提出生态质量及其控制的概念。并建立了基于产品生命周期的三阶段控制模式。企业可以通过实施生态质量控制，从而达到经济、社会和生态效益的最优化。

关键词：生命周期 生态质量 控制模式

企业生态质量控制

产品生态质量不仅指对最终产品性能指标有要求的结果质量，还要包括设计质量、制造质量、销售质量、使用质量和废弃质量等内容。重要的是，所有这些质量都是建立在保持生态平衡，对环境影响甚微基础上的。产品生态质量覆盖了产品的整个生命周期，是考虑了产品在生产、使用和处置过程中消耗资源和能源及造成环境污染基础上形成的产品综合质量。讲产品生态质量，其实质是要求产品既具有价格竞争优势、满足人类需求和保证生活质量，同时应逐步降低产品生产制造和使用过程的生态影响和资源能源消耗强度。

企业生产产品的过程，实际上是物质转化的过程。资源和能源在转化为最终产品的同时，也产生许多废弃物。多数产品生命周期结束以后也作为废弃物进入环境，从而对自然生态环境造成影响。这种废弃物的产生是因为资源能源和原材料未能得到充分利用造成的。因此，可以应用全面质量管理的思想和方法来削减废弃物，以降低对环境的影响。企业生态质量控制是以工业生态学、质量控制理论和可持续发展理论为指导原则，重视生态技术、生态工艺在产品质量形成过程中的作用，研究开发新技术、新工艺，减少有害废弃物品的排放，将环境保护因素纳入企业的决策活动，从而实现企业之间、企业与社会环境之间的协调和持续发展。企业生态质量控制要求产品及其生产过程必须适应可持续发展的要求，是对质量控制和清洁生产等内容的一个综合活动。

生态质量控制模式综述

（一）国外研究综述

按研究内容的侧重点不同可以分为三类：第一类是以可持续发展理论为指导思想展开的一系列研究，如20世纪80年代初德国学者提出的生态现代化问题，生态伦理问题；20世纪80年代末提出的工业生态系统、工业生态学问题，生态经济问题；20世纪90年代联合国工业发展组织提出的“生态可持续工业发展”的问题，生态设计、生态规划的问题，生态技术和生态工艺问题；以及环境经济学、绿色制造（清洁生产）、生命周期评价、循环经济、环境管理体系（EMS）等。第二类是在传统的假设企业为“理性的”、“经济人”的前提下展开的质量管理理论研究，如全面质量管理、过程管理、IS09000族标准应用、质量管理体系有效性、6sigma管理法、零缺陷管理和顾客满意度分析等。第三类是在前两类的基础上开展的综合研究，认为应将企业环境管理纳入质量管理的范畴，须对企业的质量和环境管理体系进行整合，提出质量管理理论应当在绿色背景下进行创新研究。目前，致力于全面研究生态质量管理理论刚刚起步，还没有突出的或系统全面的成果。现有的一些文献也多是从概念的角度分析企业进行生态质量控制的必要性，就生态质量控制的内涵、实施途径和如何建立生态质量控制体系而言，则鲜有深入的论述。

（二）国内研究综述

许喜华认为，工业产品的产品化设计、商品化设计与生态化设计，是工业设计发展的三个典型的形态。我国工业产品的设计正从产品化设计向商品化设计过渡，并最终发展为生态化设计。段宁认为，过高的物质闭路循环会显著降低生产成本，增加企业产品的竞争能力。但它与自然生态系统的闭路循环相反，会降低产品的质量。向东等认为绿色产品应具备三个基本要素，即技术先进性、绿色性、经济性，并在此基础上设计出一套绿色产品评价指标体系，提出采用模糊聚类方法进行评价。刘飞等分析了绿色制造过程中的决策问题，提出了包含时间、质量、成本、环境影响和资源消耗的决策目标体系，并由此建立了绿色制造的决策框架模型。杨晓京认为绿色制造中物资能源消耗过程可分为四个主要的闭环流动：原材料的加工流动、产品制造过程的材料流动、产品使用过程的材料流动和产品的回收处理过程的材料流动。赵仲兴认为要实现工业生产的全过程控制，必须做好基础的质量管理工作，包括物料投入产出的准确计量和正确记录、物料有效成分的检测分析工作、物料衡算和水衡算等，并探讨物料流失的原因。杨德生等认为企业应根据IS09000、IS014001和OHSAS18001标准，经过整合建立一体化的管理体系，提出关键在于考虑18个统一和正确处理一体化管理体系与“自在”管理体系、与企业标准化管理、与企业文化建设的关系。刘宇则构建了基于PDCA过程方法的综合管理体系模式，认为采用系统整合的方法应按整体系统中管理循环上不同环节的属性进行归纳，对子系统和控制点进行分析和识别。宋华明在对两大标准进行比较分析的基础上，提出了一体化管理体系标准的6个通用要素和21个通用元素。张长元认为产品质量观的发展经历了三个阶段：技术质量观、社会质量观和生态质量观，质量方针应有绿色意识、质量管理应有绿色职能、质量保证应有绿色要求和质量体系应有绿色组织机构和职责，实施绿色质量管理，必须实施生态可持续性工业发展。方金则从企业伦理的角度出发，提出企业必须承担人本伦理、社会伦理和生态伦理，因此，企业应树立大质量观念，将伦理责任渗透在企业全面质量管理中。林丕认为产品质量是指具有使用价值并符合生态安全的要求，生态安全是决定产品质量的第一要素；产品质量概念的转变要求企业走绿色经营道路，即企业应主动将自己的一切生产经营活动转移到符合生态安全要求的轨道上来，不能再被动地进行环境治理。侯刚提出了生态质量创新的概念，并从理论指导思想、创新目标、创新主体、创新范围和创新内容等方面和传统的质量创新做了比较，指出应以顾客价值系统为中心开展生态质量创新活动。程灏认为质量工程已经成为现代企业管理的总纲，因此，生态质量管理应以生态学、人机工程特征和可持续发展为指导原则，强调开发新技术，以创造一个生态质量环境。

基于产品生命周期的三级控制模式

产品生命周期是指产品从自然中来到自然中去的全过程，即产品“从摇篮到坟墓”的整个生命周期各阶段的总和，包括了产品从自然中获取最初资源和能源，经过设计、开采、冶炼、加工、再加工等生产过程形成最终产品，又经过产品贮运、销售、消费、使用等过程，直至产品报废和处置，从而构成了一个物质转化的生命周期。更广义的产品生命周期不仅包括本代产品生命周期的全部时间，还包括本代产品报废和停止使用后的产品或其有关零部件，在换代或以后等多代产品中循环使用和循环利用的时间。如图1所示。这就使得生态质量控制的概念，不仅局限于其寿命终结为止的生态质量，而且覆盖了产品寿命结束以后重复利用阶段，从而更有控制力。基于产品生命周期的生态质量控制是企业以朱兰质量螺旋为依据，借鉴全面质量管理理论和过程控制模式，在不牺牲产品的质量和功能的前提下，系统地考虑到企业在产品多生命周期的活动中对环境造成的影响，通过在各阶段上的环境控制，使产品在整个生命周期中对环境的负面影响最小，资源利用率最高，从而实现可持续发展的要求。

产品生命周期分为三个主要阶段：产前、产中和产后。产前指产品开始制造之前的设计开发阶段，包括企业对产品品种和性能要求的规划、生产工艺的确定等；产中指产品生产、制造、加工和装配阶段；产后指产品包装、运输、销售、使用和处置回收阶段。从环境影响发生地点上看，产品生命周期又可以分为企业内部过程和外部过程两部分。产前和产中阶段属于内部过程，产后阶段属于外部过程。内部过程可以视作固定污染源，外部过程可认为是移动污染。前者是指企业在产中阶段消耗能源资源和排放废弃物；后者主要指在产后阶段所消耗的能源资源及产生的污染以及当产品寿命结束后的处置。

由于随着生命周期的进行防止污染的机会变小，一般而言，企业可以通过在产品生命周期前期即产前设计开发阶段采取“生态质量设计”如：“质量性能展开”、“可回收设计”等方法，以系统集成的观点考虑产品的基本属性，兼顾产品的环境属性来实现对这一部分环境影响的控制，其核心思想是“最容易处理的废物就是不让废物产生”。产前控制的一个重要内容是评价设计方案的优劣，对设计方案进行选择。

产中控制，应着眼于实现资源的循环，亦即把传统工业的开环过程变成闭环过程。循环控制的最高目标是要求在整个工业生产领域内实现物料闭合，即各种工业产品报废后仍能成为工业原料，组织成一个“资源—产品—再生资源—再生产品”的物质循环流动生产过程。产中控制要解决两个关键的问题，其一是单个产品生产过程内从原料到产品的反应过程以环境和经济为综合目标的优化，其二是多个产品生产过程的物质和能量集成。对于单个的产品生产过程，其产品往往可以有不同的原料，通过不同的反应路径，不同的反应器系统和操作条件生成。每一个路径都会有不同的废物生成，需要通过系统工程方法研究环境友好的反应路径集成方法和反应器网络综合方法，找到经济效益和环境影响多目标最优的生产方式。多个产品生产过程之间的物质和能量集成，则是研究一个生产过程的废物如何作为其他过程的原料，在各产品生产过程之间实现最大程度的利用，达到系统对外废物零排放。

综上所述，对于企业而言，生态质量控制的主要思想是“提升资源生产率’：意味着使用较少的能源与原料，制造数量更多、质量更好的产品，而产生的废弃物与污染降至最低。必须强调，将产品生命周期划分为三个主要阶段，仅仅意味着每一阶段的生态质量控制重点不同，并不表示二者之间联系不紧密。企业环境污染的根本原因是资源消耗和废弃物的产生，控制应当从整体的角度出发。实现生态质量控制的主要途径是资源削减和废弃物资源化，主要手段应该是统计技术、环境无害化技术、专业技术以及管理技术的综合运用，如此方能实现企业生态质量控制的目标。

结论

本文在总结前人研究成果的基础上，首次清晰、系统地提出生态质量及其控制的概念。并建立了基于产品生命周期的三阶段控制模式。企业如果能够树立生态质量观念，实施生态质量控制，将环境管理和质量管理有效地融为一体，定然能达到经济、社会和生态效益的最优化。这无论是对提高企业效益、提升企业形象、增强企业在市场上的竞争能力，还是对于整个社会实现可持续发展都有着重要的意义。

参考文献：

1.Weule.H，Life-Cycle Analysis-A Strategic Element for Products and Manufacturing Technology，Annals of the CIRP，1993，42（1）

2.M.A.Curran.Board，Environmental Life Cycle Assessment. Environment Science and Technology， 1993，27（3）

3.Chris Winder，“The Integration of IS09000， IS014000， OHS”，quality assurance，1997（5）

4.Meeker，David G.， Anna C. Thornton，“Benchmarking Within The Product Development Process.”Proceeding of the 1995 Design engineering Technical Conferences，Vo1.2

5.Prasad， Biren.Concurrent Engineering Fundamentals：Integrated and Process Organization. Upper Saddle River， New Jersey：Prentice Hall， Inc.，1996