14.6 Планирование возможности рециклирования

14.6.1 Проектирование с учетом возможности демонтажа

Проектирование товаров длительного пользования с учетом возможности демонтажа может звучать как что-то невообразимое, но это уже происходит. Например, чайник для заварки, выпyщенный на рынок фирмой Polymer Solutions, Inc., совместным предприятием G Е и Fitch Richardson Smith, которое делает формованные детали в Соединенных Штатах и использует британские нагревательные элементы и переключатели (рис. 14.7). Из-за того что части скрепляются вместе, инженеры обнаружили, что допуски на предотвращение течи были гораздо более жесткими, чем в более старых методах производства. В краткосрочном периоде издержки на улучшение оборудования были отрицательным фактором, но в более долгом периоде они обеспечили возможность производить продукты с гораздо более желательными свойствами.

Существуют два метода демонтажа. Один - обратная сборка (reverse asseтbly), при которой удаляются винты, открепляются прикрепленные детали и т.Д. Второй - С применением «грубой силы», в котором детали ломаются или разрезаются на части. Если детали разработаны под быстрое и эффективное разделение, может подойти любой вариант. В противном случае успешный выбор проекта часто может быть кошмаром во время демонтажа: специальные инструменты, которые были нужны для сборки специализированных деталей, могут быть недоступны при демонтаже, а вставки или покрытия могут загрязнять другие материалы после разборки с применением «грубой силы», которые в противном случае могли бы быть использованы. Как и во многих других аспектах Dffi (проектирования с учетом требований окружающей среды), простое и распространенное обычно следует предпочитать экзотическому.

В проектировании с учетом возможности демонтажа применяются удобные и эффективные методы. Среди наиболее полезных - «обратная диаграмма рыбьей кости». Стандартная «диаграмма рыбьей кости», обычно используемая в промышленном проектировании, - графическая иллюстрация последовательности, в которой компоненты продукта собираются из материалов и деталей низкого уровня и последовательности, в которой конечный продукт собирается из деталей. «Обратная диаграмма рыбьей кости» - картина идеального процесса демонтажа, показывающая порядок удаления и разделения деталей (рис. 14.8). Создавая такую диаграмму, инженер часто может изучить возможности растущей рециклируемости продукта при сохранении других его желательных характеристик.

Потребность в конструировании с учетом демонтажа часто могут стимулировать большую изобретательность, как, например, попытки BМW спроектировать спортивную машину с пластмассовым корпусом. Панели корпуса разработаны так, чтобы их можно было полностью снять с металлических шасси за 20 минyт; они сделаны из рециклируемого термопластика, поставляемого GE Plastics Corporation. Неожиданная побочная выгода от этой конструкции заключается в том, что ее оказалось гораздо проще ремонтировать, поскольку поврежденные детали можно быстро демонтировать и заменять.

Оценим сценарий проектирования с учетом демонтажа, сравнив издержки различных вариантов утилизации и число этапов, требуемых для разборки продукта (рис. 14.9). Если продукт подлежит захоронению на полигоне, наивысшие издержки возникают, когда вообще не производится разборка, поскольку объем и сложность обработки продукта максимальны. Издержки сокращаются, когда происходит некоторая разборка, но выравниваются только после прохождения многих этапов. Обратная ситуация возникает, если проводится разборка и модули или материалы используются повторно. Издержки, связaнные с этим, очевидно, быстро растут с числом этапов демонтажа, в то время как остающиеся модули становятся меньше, а разборка усложняется и требует больше времени. Конструктор может минимизировать издержки конца жизненного цикла, если продукт можно более или менее полностью разобрать всего за несколько шагов. Наоборот, захоронение обойдется значительно дешевле, если требуется много этапов демонтажа.

При демонтаже очень важно определить материалы, из которых был сделан продукт, и функции его модулей и компонентов.

Фирма редко получает свои собственные продукты на рециклирование, но это может быть основным препятствием для рециклирования на перерабатывающих предприятиях, имеющих дело с продуктами различных промышленных организаций. Чтобы смягчить эту сложность, технологический центр Sony в Штутгарте, Германия, предложил, чтобы все продукты включали в свою конструкцию «зеленый порт», т.е. электронный модуль, содержащий восстановимые данные, защищенные от неумелого обращения. Этот модуль мог бы стать промышленным стандартом, к которому можно было бы обращаться через диагностический коннектор. Вероятно, какая-то форма этой идеи в конце концов будет реализована, по крайней мере для относительно дорогих и долговечных продуктов.