第13卷第6期工业工程Vol. 13 2010年12月Decemher 2010 Industrial Engineering Journal 面向过程的企业绿色制造环境绩效评价体系王秋莲1,李聪波2(1.南昌大学经济与管理学院,江西南昌33∞31;2.重庆大学机械工程学院,重庆4αJ030) 摘要:为了实现绿色制造环境绩效评价对绿色制造实施过程的监督和检验作用,提出一种面向过程的绿色制造环境绩效评价体系,包括绩效指标体系和评价方法2个方面。从绿色制造实施流程出发,分析环境绩效评价内容,得到具有过程特征的绩效评价指标体系,包括3个阶段,即基础建设、应用实施和持续改进,并介绍了各阶段之间的相互影响关系。分析环境绩效指标值的确定方法,采用目标递进的层次分析法确定指标权重,应用过程评价方法得到绩效结果,以实现对绿色制造实施过程的动态评价。该评价体系在重庆某机床厂再制造工程中的初步应用验证了其有效性。关键词:绿色制造;绩效评价;实施过程;动态评价;层次分析法中固分类号:TH186文献标识码:A文章编号:1∞7-7375(2010)06-0109-05 Process-Oriented Approach to Environmental Performance Evaluation for Green Manufacturing 1 2 Wang Qiu-lian, Li Cong-b0( 1. School of Economics & Management, Nanchang University ,Nanchang 33∞31,China; 2. College of Mechanical Engineering, Chongqing University ,Chongqing 4αJ030 , China) Abstract: In view of the green manufacturing as a continuous improvement process, a process-oriented ap›proach is proposed for environment performance evaluation. With this approach, it first builds an evaluation index system by considering the whole product life cycle. Then, the value of each index is determined by analyzing the effect of different stages in product development on the environment. ased on the value for each index, analytic hierarchy process (AHP) method is used to the weight for each index so as to evaluate the performance. An industrial case study ,a machine tool remanufacturing process in Chongqing, is presen›ted to illustrate the application of the proposed approach. Key worl也:green manufacturing (GM) ; performance evaluation; operation process; dynamic evaluation; analytic hierarchy process (AHP) 绿色制造是一种综合考虑环境影响和资源消耗价信息的不完全,而且由于只有一个综合评价值,不的现代制造模式,其目标是使得产品从设计、制造、利于进行实施过程的改进分析和评价。有学者提出面向产品生命周期的评价指标[叫,但把绿色制造实包装、使用到报废处理的整个生命周期中,对环境负施看作一个持续改进的项目管理过程来进行绩效评面影响小、资源利用率高、综合效益大,使得企业经济效益与社会效益得到协调优化[1]。当前,国内外价的研究很少。绿色制造的实施是一个复杂的系统工程,绿色的绿色制造的研究和实施非常活跃和广泛,而绿色制造的实施应该遵循"总体规划,分步实施"的原则制造绩效评价体系作为绿色制造实施效果的检验工逐步展开[7]。作为绿色制造成功实施的有力保证,具,是广大学者研究的热点[叫。已有一些绿色制造绩效评价相关的研究[4],但是从整体评价的角度出绿色制造环境绩效评价体系应该能够动态地评估绿发,容易丢失绿色制造实施过程的状态信息,造成评色制造实施过程,对绿色制造的实施起监控和指导收稿日期:2010-03-01 基金项目:南昌大学社会科学校研究基金资助项目(09XGW1);南昌大学经济与管理学院青年学术基金资助项目(2∞9∞1) 作者简介:王秋莲(1984-),女,江西省人,助教,硕士,主要研究方向为工业工程、绿色制造.
工业工程第13卷110 作用。因此,本文基于绿色制造实施过程的分析,充以开始;计划过程是为完成项目所要达到的商业要分考虑绿色制造的特征,建立一套根据不同实施阶求而对实际可行的工作计划的设计、维护;执行过程是协调人员和其他资源执行计划;控制过程是通段进行动态评估的绿色制造环境绩效评价体系,使过监督、衡量进度和在必要时采取改正行动来保证得企业能够真实地了解项目的进展及预期成果,为达到项目的目标:结束过程是正式地接受项目或项进一步的决策提供科学依据。目阶段,并使它有序地结束。绿色制造的实施也是1 面向过程的绿色制造环境绩效评价一个项目管理过程,其生命周期过程要符合项目的体系过程。考虑到绿色制造的实施是一个分步实施、持续改善的过程,在此将项目的计划和执行归为一个 绿色制造环境绩效指标体系框架阶段,控制和结束归为一个阶段,得到三阶段的根据美国项目管理协会的项目管理知识体系的绿色制造实施过程。每个阶段的具体内容如表1定义,项目包括5大过程:启动、计划、执行、控制、结所示。束。其中,启动过程是认可项目或项目的某阶段可表1绿色制造绩效评价内容绿色制造实施过程描述基础建设应用实施持续改进战略规划绿色制造需求分析制定执行方案实施绿色制造技术从供应链、企业和车分析绿色政策法规标制定可行的绿色制造总结绿色制造实施阶建设战略目标,开展间3个层面、产品生活动内容准、分析企业现状、制方案、选择最优的绿段效果,指导下一步战略部署工作命周期整个过程逐步定实施标准色制造方案的实施工作实施绿色制造技术领导作用,企业财政绿色制造数据库、知资源利用情况,环境影响情况,工作现场清洁情企业竞争力、企业财评价内容支持力度,战略部署识库、标准库建设情况,工作人员操作安全情况,生产可靠性,生产政绩效、企业形象提工作开展情况况系统柔性升水平目前应用较为普遍的绿色制造评价指标是文献步骤,每个步骤对应相应的评审内容[8]。在此以五[ 1 J中所提出的成本C、时间T、质量Q、资源消耗R大指标为总体指标,参照文献[9J和IS014∞1标准,和环境影响E五大指标。IS014∞1:2∞4将环境管充分考虑绿色制造实施过程特征,提出如图1所示理体系分为规划、实施与运行、检查和纠正措施3个的评价指标体系。绿色制造环境绩效评价指标体系基础建设水平(月应用实施水平(A)持续改进水平(。A,材料利用率F1"一把手"工程水平C,增加市场占有率A,有毒有害材料利用率几员工绿色制造培训水平4能源利用率H c,提升企业形象F,绿色制造项目组建设水平4废气排放率 c,提高产品质量几企业对项目的财政支持度A,固体废弃物排放率←一Ic,降低制造成本尺政府资助的环保项目的参与度|A,其他污染情况几企业资源环填数据库建设水平|L@提升企业创新能力|L斗A,回收率图1绿色制造环境绩效评价指标体系显然,图l所示的指标体系中的3个阶段指标是关注企业整体绩效评价,找出需要改进的方面。各有侧重,相互补充。基础建设阶段重在企业管理这样,囊括3个阶段评价指标的绿色制造环境绩效层绿色制造实施工作的评价,应用实施阶段侧重生评价体系就能够系统、全面地评价企业的绿色制造产车间的绿色制造环境绩效评价,持续改进阶段则实施工程。
第6期王秋莲,李聪波:面向过程的企业绿色制造环境绩效评价体系111 另外,面向过程的评价指标体系中阶段与阶段2)有毒有害材料利用率。有毒有害材料利用率的评价指标之间有一定的因果关系[叫。上一个阶e=单位产品有毒有害材料使用量/单位产品重量。段绩效结果会正相关影响下一阶段的绩效结果,如3)能源利用率。企业实施绿色制造项目后能源绿色制造基础建设的好坏必然会影响绿色制造方案利用率的改善程度主要依靠专家评价。的应用实施;企业对项目的财政支持不足,项目的执4)废气排放量。废气排放量包括SO.、NO.、行情况肯定会有缺陷,但是如果项目花费过多,企业CO.、油雾等有毒有害气体的排放量,指标值确定公生产成本和产品竞争力必然受影响。所以,绿色制式为f=工兵。其中,兀指废气i的排放浓度,单位为造实施过程中要折衷考虑各个评价指标,通过持续J,标3 3改进不断提高绩效。因为项目启动初期很难明确评mglm;J.标指废气i的排放标准,单位为mglm0价指标和目标,只能粗略地估计,但是,随着项目的5)废水排放量。我国工业废水排放标准中把工进行和评价体系的应用,掌握的信息逐渐增多,不确业废水最高容许排放浓度分为2类19项有害物质指定性因素减少,就更容易确定合理的评价指标和目标:第一类包括能在环境或动物体内蓄积、对人体健标,指导项目的下一步实施,从而提高项目整体的绩康产生长远影响的隶、铺、六价铭、呻、铅5种有害物效水平。因此,评价体系的动态性是非常重要的。质,规定了比较严格的指标;第二类包括长远影响较 指标的度量小的14项有害物质指标。因此,设定废水排放量指标绿色制造环境绩效评价的指标数目比较多,无值g=ZZ。其中础废水中有害物质i的排放法采用一种统一的指标度量方法。在此采用每个指标逐步分析的方法,给出绿色制造环境绩效评价指浓度,单位为mglL;g,标指废水中有害物质i的排放标的度量方法,其中包括定性度量方法和定量度量标准浓度,单位为mglL。方法,具体如下所述。6)固体废弃物排放量。一般固体废弃物排放指1. 2. 1 基础建设水平指标标较难测定,可以采用专家打分法。1)"一把手"工程水平。"一把手"工程水平指7)其他污染情况。包括热辐射、噪声、物理污染标代表企业领导对绿色制造项目的重视程度,可以等因素,为定性指标。利用高层领导参与绿色制造项目的人数来确定。在8)回收率。回收率可以用废旧产品资源被再利此把参与绿色制造项目的企业高层领导人数占企业用或资源化重用的部分h与总回收废旧产品的重R高层领导总人数的百分数α定义为该指标的指量h之比表示,EPh 。T=t标值。21).2员.3工 绿持色续制改造进培水训平水指平标。员工绿色制道培训包括思想宣传1 、理论教育和专业技能训练)3增个加层市次场,占有率。绿色制造项目实施后企业三者对应的指标值为10.市场占有率的变化程度代表该指标的指标值。剔除2,,1. 0 f。3)绿色制造项目组建设水平。该指标主要是对其他因素影响,市场占有率增加值与原市场占有率绿色制造项目组成员水平的考察,可以高级职称成的比值则为指标的指标值k。2)员所占比例b来表示。提升企业形象。企业形象主要表现在通过绿4)企业对项目的财政支持度。色以制企造业项技目人,绿企色业在社会认知度和认可度方面的提制造项目的资金占企业总财政技人的比值c来确定升,本文通过专家评价法确定指标值。3)指标值。提高产品质量。通过实施绿色制造项目,产5)政府资助的环境项目的参与度。该指标为定品质量方面的改善,可以通过顾客满意度衡量。4)性指标,可通过降专低家制打造分成法本确。定以。成本降低率为指标值,即6)企业资源环境数据库建设水平。该指标反映绿色制造项目实施后制造成本降低量与原制造成本企业绿色制造数据管理水平,是定性指标,可以根据的比值l。企业对产品生命周期管理(PLM)信息系5)统的应用水提升企业创新能力。该指标主要通过专家打平来确定指标值。分法确定指标值。1. 2. 2 应用实施水平指标以上定性指标需要应用专家打分法来量化。评1 )材料利用率。材料利用率指标值d=单位产分依据是绿色制造项目的实施效果,具体评分等级品重量/单位产品材料投人量。表如表2所示。
工业工程第13卷112 表2一τ队评2分7等 一一组一-。E般FE/O 的元效的决策单元提供决策信息,而对于其他有效EPH--AU- 8••;’›--5效果很好不好非常不好的决策单元提供的信息则相对较少[6]。人工神经网-0户分值. 0 ,, 络具有大规模并行处理能力、良好的容错性、自组织与自适应能力以及联系功能等优点,避免了经验权对于定量指标,由于量纲不间,需要无量纲化转重的非客观性。层次分析法将复杂的问题分解为多换为介于[0,1]区间的效应系数。笔者采用模糊关个组成因素,按照组成因素之间的支配关系形成有系函数进行无量纲处理,如式(1)、式(2)所示。序的递阶层次结构,通过两两比较的方式确定层次对于正向型指标,效应系数计算公式为,,,·、、·且、.. 中各因素的相对重要性,然后确定被选方案的优劣。/ F, =1 -(X, -X,mm ) / (X,max -X,mm) ; 如前所述,笔者提出的绿色制造环境绩效评价对于逆向型指标,效应系数计算公式为体系是根据企业绿色制造实施的过程特征建立的,F, = (X, -X,mm)/(X,max -X,mm)’ (2) 绩效指标之间存在相互促进和交替的关系,上述评其中,F,是指标i的效应系数;X'mm是所有样本中指价方法很难实现这种过程评价。普通的AHP法通标i的最小值;X,max是所有样本中指标i的最大值。常也只是将上下级指标实体层层分解时的下级实体2 面向过程的绿色制造环境绩效评价元素看作上级实体元素的一个分量或者上级目标的方法分级,即单项作用关系。所以,本研究采用目标递进的AHP法。 权重确定评价步骤。1)对基础建设(F)进行AHP法分目前较为普遍的绿色制造评价方法有模糊综合析,得到权重集叫(j= 1,2, ,6)0 2)对应用实施评价法、数据包络分析法、人工神经网络和层次分析(A)进行AHP分析的时候,由于考虑到基础建设对法(AHP)等。其中模糊综合评价法的优点在于对定应用实施的影响因此将F作为A下的一个元素一起性指标的处理。数据包络分析的基本思路是通过对进行AHP分析,直接将F的影响显现在A的指标评一组决策单元的输人和输出进行线性组合,得到有估中,得到权重集叫(j=O,I,…,8)03)同理,对持效生产活动的外包络面来比较各个决策单元的相对续改进(C)进行AHP法,但是只考虑A对C的影响,有效性。数据包络分析法所比较的对象具有严格的因为F的影响已经体现在A的计算中,得到权重集特征要求,使得数据包络分析法的应用范围具有一叫(j=0,1,…,5)。具体计算结构如表3所示。定的局限性,同时,数据包络分析法只能对分析得出表3绿色制造环境绩效计算结构目标层持续改进应用实施水平基础建设水平F川凡几几"一把手"工程水平员工绿色制造培训水平企业绿色制造实绿色制造基础建设水平绿色制造项目组建设水平F 施基础环境建设Ao 对绿色制造应用实施水企业对项目的财政支持度R几水平平的影响政府资助的环保项目的参与度绿色制造应用实施水平企业资源环境数据库建设水平AAAAAAAAAAAAAAAA 12345678 对绿材色料制利造用持率续改进的Co 有毒有害材料利用率影响,其中包含了基础建能源利用率设水平的影响企业绿色制造应废气排放量A 用实施水平废水排放量固体废弃物排放量其他污染情况回收率FbFLiPUPU-pbj 12345 增加市场占有率提升企业形象企业绿色制造持C 提高产品质量续改进水平降低制造成本提升企业创新能力
第6期王秋莲,李聪波:面向过程的企业绿色制造环境绩效评价体系113 过程评价方法4 结论确定了评价指标值和权重后,就可以按照以下公式分别算出各个绿色制造实施阶段的环境绩效:1 )分析了绿色制造的实施过程,提出了面向基础建设、应用实施、持续改进3个阶段的绿色制造环(3) u, = L,w内,境绩效评价指标体系,各阶段指标各有侧重、相互补充,能够全面评价绿色制造实施过程的环境绩效。U= WU, +立叫州,(4)2 202)给出了绿色制造环境绩效指标值确定方法,采用了目标递进的问层次=U分析法W确定指标权重,2 +立叫问。并30(5)应用过程评价方法对绿色制造环境绩效进行评价,其中,U,是指绿色制造实施基础建设阶段的环境绩实现了对企业绿色制造实施的阶段性和综合性效,均是指应用实施阶段的环境绩效,问则是持续评估。改进阶段的环境绩效,也是整个绿色制造实施工程3)在重庆某机床厂的绿色制造实施工程中对本的综合环境绩效。文提出的评价体系进行了初步应用,证明了该评价体系的有效性。3 案例分析重庆某机床厂积极开展了机床改造与再制造方参考文献:面的工作,并逐步将普通车床的再制造工程作为企[ 1 J刘飞,曹华军,张华,等.绿色制造的理论与技术[MJ.北业利润的新增长点。该厂组织精兵强将,成立项目京:科学出版社,2∞5.专项小组,针对市场份额最大的普通车床C616、[2 J Hennann B G, Kroeze C, Jawjit W. Assessing environmental C616-1等用户群,对某用户厂商以前购买的perfCo口6n1a6nc、eby combing life cycle assessment, multi -criteria anaCly6s1is6 -an1d 两en大viro系nm列en的tal 机pe床rfo进nna行nce再 in制dic造ato。rs 经[ J J过 . J对our机›床精nal of Cle咀nerProduction,2∞7,15(18): 1787-1796. 度恢复和对原有零件的再设计、再加工及数控化升[3 J Henri J F, Journeault M. Environmental perfonnance indica›级实现机床的综合改造,使该机床达到主传动全变tors: An empirical study of Canadian manufacturing finns 频元级调速、全变频交流伺服驱动、气动夹紧、集中[J J. Journal of Environmental Mana吕ement,2∞8,87(1): 润滑的功能。现该机床厂的普通机床再制造能够实165-176. 现单台利润率159岛以上,超过新机床的单台利润率。[4JC町nL,Alan C B,Ron P G,et al. Assessing the sustainabili›在该厂实施再制造工程过程中,应用了本文提出的ty perfonnances of industries [ J J . Journal of Cleaner Produc›面向过程的绿色制造环境绩效评价体系。tion,2∞5,13(4): 373-385. 1 )确定指标值U,}= 11. 0, O. 6 , O. 8 , O. 6 , O. 6 , [5J郑季良.企业的环境绩效目标及其评估探讨[JJ.工业工 ,U与=1o . 8 ,0. 8 ,0. 6 ,0. 6 ,0. 8 ,0. 8 ,0. 6 , 1. 0 f , 程,2∞7,10(3):41-44. U斗=,,,1. 0, f。[6J朱家饶,刘大戚,佟巍,等.基于流程的制造绩效评价体系2)确定权重w,}研究[J=J .计算1 o机. 集20成制造系统,, o. 10, o. 220005,11(3):, o. 25438-44,5 . [7J谷振字,刘飞,李聪波,等.绿色制造0运.1行0模式的研究, f,叫=与应, o. 10, O. 10, O. 10, O. 10, 用[1].中国机械工程,2∞8,19(19):2310-2315. O. 10, O. 10, O. 05 , O. 15 f ,叫=1 o. 30 , o. 10, O. 20 , [8J IS014∞1: 2{则4( E ). Environmental man带mentsystems›O. 15,0. 15,0. 10f。Requirements with guidance for use [ EB/OL J. [2004 -11-3)应用式(3)-(5)得到绩效值U,=,向=05 J. www. iso. 0咯· ’U=。3 [ 9 J Laitinen E K. A dynamic perfonnance measurement system: 由于基础建设的好坏直接关系到应用实施的绩evidence from small Finnish technology companies [ J J . Scan›效,因此在应用实施阶段,基础建设水平对应用实施dinavian Journal of Management,2∞2,18(1): 65-99. 的影响度的指标权重比较大,为。评价结果显[lOJGhalayini A M,Noble J S,Crowe T J. An integrated dynamic 示,总体来说该厂的绿色制造实施工程取得了较好perfonnance measurement system for improving manufactur›的绩效,但由于基础建设环节工作没做好,直接影响ing competitiveness [ J J. International Journal of production 了应用实施阶段的绩效和绿色制造项目整体水平。economics , 1997 ,48(3): 207-225.