Последние конференции
- Информационные системы и модели в научных исследованиях, промышленности, образовании и экологии
- Информационные системы и модели в научных исследованиях, промышленности и экологии
- Современные проблемы экологии
- Экологические проблемы окружающей среды, пути и методы их решения
- Экология, образование и здоровый образ жизни
Инновационные механизмы управления эколого-экономическими показателями продукции на этапе проектирования
М.В. Графкина, А.С. Милюков, Е.Е. Пьянкова
Московский государственный технический университет - МГТУ «МАМИ»
Рост негативного воздействия на окружающую среду требует разработки инновационных подходов к предотвращению загрязнений. В этой работе рассматривается возможность управления эколого-экономическими показателями продукции на этапе проектирования за счет введения дополнительных критериев.
Развитие мировой экономики привело к беспрецедентному по масштабу негативному воздействию на биосферу. Возникло противоречие между возрастающими потребностями мирового сообщества и ограниченными возможностями биосферы по их удовлетворению. На сегодняшний день единственно приемлемый вариант прогрессивного движения человечества – это движение в «рамках устойчивого развития», развития – не разрушающего естественного биотического механизма саморегуляции окружающей среды [1]. Это делает актуальным поиск инновационных механизмов управления эколого-экономическими показателями продукции для предотвращения воздействия на окружающую среду на самых ранних этапах жизненного цикла.
Для повышения эколого-экономической эффективности разработок при создании концептуальной модели продукции определяются приоритетные экологические цели, и разрабатывается системное решение по их достижению. В качестве объекта своих исследований мы выбрали электротехнические системы (ЭТС) автомобиля. Основная мотивация выбора - повышение комфортности, безопасности и экологичности автомобиля, а следовательно его конкурентоспособности невозможно без увеличения номенклатуры электротехнических систем, а это связано с увеличением потребления природных ресурсов, вовлечением в производство новых конструкционных материалов, созданием новых технологий и как следствие с увеличением негативного воздействия на окружающую среду.
Для совершенствования эколого-экономических показателей ЭТС в качестве приоритетных целей для предотвращения негативно воздействия на окружающую среду в полном жизненном цикле (ПЖЦ) выбраны:
1. Минимизация негативного воздействия в полном жизненном цикле продукции на окружающую среду за счет управления эколого-экономическими показателями на этапе проектирования.
2. Выбор при структурной оптимизации материалов, узлов, деталей, энергии, с наименьшими показателями воздействия на окружающую среду при добыче, производстве, использовании, рециклировании и утилизации.
3. Анализ и оценка возможных технологий производства с целью минимизации негативного воздействия на окружающую среду.
4. Минимизация негативных последствий при транспортировке и хранении продукции.
5. Минимизация негативного воздействия на окружающую среду при эксплуатации изделия.
6. Обслуживание и ремонт с минимальным негативным воздействием на окружающую среду.
7. Утилизация изделия с минимальным негативным воздействием на окружающую среду.
Реализация механизма управления эколого-экономическими показателями представлена в виде последовательных действий, отраженных на рисунках 1-7.
Рис. 1. Схема достижения 1-ой экологической цели
Рис. 2. Схема достижения 2-ой экологической цели
Рис. 3. Схема достижения 3-ей экологической цели
Рис. 4. Схема достижения 4-ой экологической цели
Рис. 5. Схема достижения 5-ой экологической цели
Рис. 6. Схема достижения 6-ой экологической цели
В схемах реализация механизма управления эколого-экономическими показателями использовались следующие коэффициенты [2]:
- коэффициент повторяемости марок материалов в конструкции ЭТС:
, (1)
где 
- количество марок материалов, применяемых в изделии. Снижение числа материалов в конструкции позволит повысить эффективность сортировки и последующей переработки материалов.
- коэффициент разборки-сборки узлов изделия:
, (2)
где 
- количество разъемных узлов, а
- общее количество узлов в изделии. Повышение этого коэффициента делает конструкцию более экологичной, так как неразъемные соединения практически исключают разборку и восстановление узлов.
Рис. 7. Схема достижения 7-ой экологической цели
- коэффициент унификации конструкции ЭТС:
, (3)
где 
- количество унифицированных сборочных узлов в конструкции ЭТС;
- количество унифицированных деталей, являющихся составными частями изделия и не вошедших в ;
- общее количество сборочных узлов в конструкции ЭТС;
- общее количество деталей в конструкции ЭТС.
Повышение числа унифицированных сборочных узлов и деталей позволит использовать восстановленные узлы и детали как запчасти ЭТС для различных марок.
- трудоемкость процесса, которая определяется как:
, (4)
где Тi – трудоемкость разборки, восстановления, контроля по качеству и испытаний i – составляющей части ЭТС, в нормочасах.
Использование этого механизма управления эколого-экономическими показателями продукции позволит совершенствовать методы проектирования и предотвращать негативное воздействие на окружающую среду в полном жизненном цикле.
Список литературы
1. Состояние мира 2001. Доклад института Worldwatch о развитии по пути к устойчивому обществу /Пер. м англ. -М.: Издательство «Весь мир»,2003 – 416 с.
2. Графкина М.В., Машинин В.В., Мельников А.Ф. Экологические показатели автотракторного электрооборудования // Автотракторное электрооборудование, 2002, №4. – С. 12-21.