装甲兵工程学院徐宗昌

运用系统工程方法解决资源环境问题运用系统工程方法解决资源环境问题

23/4/24装甲兵工程学院

专著介绍

“十五”国家重点图书，获全国优秀科技图书三等奖入选全国首届“三个一百”原创出版工程科技类图书获中国人民解放军图书奖

保障性工程保障性工程装备保障性工程与管理装备保障性工程与管理



专著介绍装备装备 IETMIETM 研制工程总论研制工程总论装备装备 IETMIETM 技术标准实施指南技术标准实施指南


引言一、资源环境现状二、

生命周期评价法三、装备资源性系统工程方法四、


结束语五、

23/4/24


装甲兵工程学院

23/4/24

在世界经济快速发展的大潮中，随着各个国家经济建设步伐的不断加快，人类对资源的需求以及对环境的破坏还在不断加剧。



23/4/24

到 2030 年世界一次能源需求将比 2004年增长 57.1 ％，年均增长 1.8 ％；煤炭成为世界一次能源消费构成中增长最快的能源，年均增长2.2 ％；石油需求将进一步增加， 2025 年和2030 年世界石油消费量将分别达 11040 万桶 /日和 11760 万桶 / 日。


装甲兵工程学院世界能源需求变化

23/4/24

由于人类对化石能源的大量消耗，人类每年将向大气中释放约 2000 亿吨 CO2 ，全球的 CO2浓度正以每年约 0.2% 的速度指数增长。同时，据统计由于温室效应，每年南极冰川整体减重1030 亿吨，而到 2050 年威尼斯将被海水淹没，100 年以后南极将在地球上消失，同时，海平面将升高 85 厘米。



29303132333435363738394041

ppm

大气中的二氧化碳浓度

23/4/24

武器装备作为资源消耗和环境污染的“大户”之一，必须清醒的认识到装备发展面临着资源供给和环境污染的严峻形势。为贯彻落实科学发展观，适应国家加快建设节约型社会的新要求，适应军队现代化建设的新形势，军委领导明确要求军队扎实做好装备资源节约工作，促进装备建设的可持续发展。



23/4/24

LCA 定义UNEP评价一个产品系统生命周期整个阶段的环境影响的工具。

SETAC对某种产品系统或行为相关的环境负荷进行量化评价的过程。

核心对产品或材料从制造、使用、回收、废弃与处置等全过程中的资源和环境影响进行综合评价。

ISO 14040对一个产品系统整个生命周期中输入、输出及潜在环境影响的汇总和评价。



23/4/24

目标和范围的确定

清单分析影响评价

结果解释

•功能单位•系统边界•数据要求

•目标•框架

•LCA利用计划

•特征化结果•清单数据的描述

•环境问题的辨识•结果检验

•输入输出数据的描述

LCIA

内容与步骤



LCA

技术框架

23/4/24

美国可口可乐公司饮料容器企业的内部行为

从污染物转向能源废弃物的产生、处理和处置

可持续发展理论基础

概念及技术框架ISO 14000 系列标准生命周期倡议



23/4/24

我国 LCA研究始于 20 世纪 90 年代中期。在参照 ISO 14040 系列标准基础下，于 1999~2002年相继发布了 GB/T 24040《环境管理—生命周期评价—原则与框架》、 GB/T 24041《环境管理—生命周期评价—目的与范围的确定和清单分析》、 GB/T 24042《环境管理—生命周期评价—生命周期影响评价》和 GB/T 24043《环境管理—生命周期评价—生命周期解释》标准。近年来， LCA 成为国内可持续发展和环境保护领域的研究热点。



23/4/24



国外研究现状国外对生命周期评价的应用主要集中于资源节约、能源减耗和环境友好、减少排污两个方面。在能源、有色金属、汽车、电子、住房建筑、水泥、塑料、化肥、食品、化学药品、农业、林业等行业都能找到用 LCA 法分析产品资源与环境性能的研究案例。

国内研究现状

近年来我国 LCA 应用成果显著。如在钢铁、水泥、铝、工程塑料、建筑涂料、陶瓷等材料应用 LCA 进行环境协调性评价；另外 LCA 作为支撑工具，在资源消耗与生态环境、废弃物的循环利用的分析与评价等方面都一些很好的应用案例。

23/4/24



美国国防部于 20 世纪 90 年代初期成立了环境执行指导委员会，提出了绿色武器的概念。

1995 年，美国国防部环境安全认证组织和战略环境研究发展组织联合发起了“绿色子弹”计划。

英国国防部将“绿色军火”作为武器装备研制的新方向，并在其《可持续发展和环境手册》中强调了环保的重要性，要求所有武器采用“绿色设计”。

23/4/24



我军于 2004 年颁布了《中国人民解放军环境保护条例》，其中明确要求：研制、采购装备，必须确保污染防治指标，符合消除或者减轻对环境的污染和危害。

2006 年我军颁布了《中国人民解放军环境影响评价条例》，以预防和减轻军队规划、计划和建设项目对环境造成不良影响，促进战备、训练和环境协调发展。

今年 6 月我军又颁布了《中国人民解放军放射性污染防治条例》，加强了军队放射性污染防治工作。

23/4/24



装备资源性是在满足军事需求的前提下，装备所具备的减少资源消耗及环境危害的程度。资源性是装备与资源、环境密切相关的一种可检测、可控制、可跟踪的固有设计属性。

资源性工程或资源性系统工程的目标是综合运用系统理论，采用装备资源优化设计及其他控制措施达到促进资源节约与环境友好的目的。

23/4/24



LCA、保障性分析和其他系统分析方法

要求与方案论证

· 确定资源性要求· 制定系统方案

设计与研制

· 资源性设计、研制样机

制造

· 绿色制造

试验与验证

· 资源性试验与评价

使用与维修

· 绿色维修

退役处置

· 再生与利用

资源性系统工程过程

23/4/24



装备资源性要求，一般包括：节约能源、绿色与可再生能源的种类及能耗；原材料的节约与防污染；有利于绿色制造、绿色维修、回收再利用的装备结构设计及工艺设计等方面的要求。

23/4/24



基于资源性的装备设计主要包括：制定与装备使用方案、保障方案相协调的资源性设计方案，并编制相应的系统规范、研制规范、产品规范、工艺规范及材料规范。

选用环保性能好并耗材少的原材料和并采用通用化、模块化、组合化结构设计。

通过 LCA 方法分析装备设计的资源消耗和环境状况，不断优化设计；

利用样机或产品进行资源性试验，验证与评价资源性要求达到情况，及早发现并改进设计缺陷。

23/4/24



基于资源性的装备制造是采用有效的制造技术，保证能用常规的、柔性的制造方法与易操作的工艺流程，并以最少的费用、最少的消耗、最短的时间将装备制造出符合质量和性能要求的产品，即达到绿色的制造要求。

23/4/24



基于资源性的装备维修是在装备维修时尽量采用降低装备维修的能源与资源的消耗和减少对外界环境的有害、有毒污染物的排放的技术措施，实施绿色维修。实施绿色维修的基础是重视采用降低资源、能源与人力消耗和减少环境污染的装备绿色维修性设计，并在此基础上采取基于状态的维修技术、交互式电子技术手册技术、再制造工程技术等绿色维修技术措施。

23/4/24



建立起一个快捷、有效的可再生资源回收利用网络体系，采用自动化拆卸、无害化分离处理、再生材料的应用等新技术与新工艺，对退役装备进行科学回收处理和再利用，保证对装备资源的循环再利用。

23/4/24



当今人类社会正进入以绿色科技为先导的第三次工业革命。在这次工业革命中，欧洲已经走在世界前列。其两个重要标志是：

2007 年欧盟建立了“ 20 － 20－ 20到 2020” 计划。

2007 年欧盟会议决定引入建设第三次工业革命所需的5 大支柱计划。

近年来我国党中央与国务院高度重视节能減排和循环经济的发展，已经出台和正在制定一系列配套的政策措施，我们有信心、有决心在不远的将来，我国一定会赶上世界第三工业革命的浪潮。

运用系统科学理论和系统工程方法是解决资源与环境问题的一条最有效的途径，同时，开展装备资源性系统工程的研究，对于走出一条资源节约及环境友好的又好又快发展装备的路子有着非常重要的意义。希望我们中国系统工程学会在这方面发挥更大的作用。

装甲兵工程学院徐宗昌

Documents

Transcript of 装甲兵工程学院徐宗昌

装甲兵工程学院 徐宗昌

Documents

Transcript of 装甲兵工程学院 徐宗昌

装甲兵工程学院徐宗昌

Transcript of 装甲兵工程学院徐宗昌