運(yùn)用系統(tǒng)工程方法解決資源環(huán)境問題

1、運(yùn)用系統(tǒng)工程方法解決資源環(huán)境問題,2024/3/19,裝甲兵工程學(xué)院,專著介紹,“十五”國家重點(diǎn)圖書，獲全國優(yōu)秀科技圖書三等獎(jiǎng),入選全國首屆“三個(gè)一百”原創(chuàng)出版工程科技類圖書獲中國人民解放軍圖書獎(jiǎng),保障性工程,裝備保障性工程與管理,運(yùn)用系統(tǒng)工程方法解決資源環(huán)境問題,2024/3/19,裝甲兵工程學(xué)院,專著介紹,運(yùn)用系統(tǒng)工程方法解決資源環(huán)境問題,,2024/3/19,裝甲兵工程學(xué)院,2024/3/19,從19世紀(jì)工業(yè)革命以來世界經(jīng)濟(jì)、

2、軍事與科技的發(fā)展，無不伴隨著對自然資源的掠奪式開采。目前，人類社會(huì)對資源的依賴，特別對化石能源的依賴程度越來越大，同時(shí)，隨著資源過度消耗和不合理利用導(dǎo)致人類賴以生存的自然環(huán)境的嚴(yán)重惡化。 面對嚴(yán)峻的資源環(huán)境形勢，黨的十六屆五中全會(huì)把節(jié)約資源確立為我國的基本國策。并于2004年正式提出要“建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)”。本文試圖運(yùn)用系統(tǒng)工程方法來研究解決所面臨的資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)問題。,運(yùn)用系統(tǒng)工程方法解決資源環(huán)境問題,裝甲兵工程學(xué)院,

3、2024/3/19,在世界經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的大潮中，隨著各個(gè)國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)步伐的不斷加快，人類對資源的需求以及對環(huán)境的破壞還在不斷加劇。,運(yùn)用系統(tǒng)工程方法解決資源環(huán)境問題,裝甲兵工程學(xué)院,2024/3/19,到2030年世界一次能源需求將比2004年增長57.1％，年均增長1.8％；煤炭成為世界一次能源消費(fèi)構(gòu)成中增長最快的能源，年均增長2.2％；石油需求將進(jìn)一步增加，2025年和2030年世界石油消費(fèi)量將分別達(dá)11040萬桶/日和11760萬

4、桶/日。,運(yùn)用系統(tǒng)工程方法解決資源環(huán)境問題,裝甲兵工程學(xué)院,世界能源需求變化,,2024/3/19,由于人類對化石能源的大量消耗，人類每年將向大氣中釋放約2000億噸CO2，全球的CO2濃度正以每年約0.2%的速度指數(shù)增長。同時(shí)，據(jù)統(tǒng)計(jì)由于溫室效應(yīng)，每年南極冰川整體減重1030億噸，而到2050年威尼斯將被海水淹沒，100年以后南極將在地球上消失，同時(shí)，海平面將升高85厘米。,運(yùn)用系統(tǒng)工程方法解決資源環(huán)境問題,裝甲兵工程學(xué)院,,大氣中的

5、二氧化碳濃度,2024/3/19,武器裝備作為資源消耗和環(huán)境污染的“大戶”之一，必須清醒的認(rèn)識(shí)到裝備發(fā)展面臨著資源供給和環(huán)境污染的嚴(yán)峻形勢。為貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，適應(yīng)國家加快建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的新要求，適應(yīng)軍隊(duì)現(xiàn)代化建設(shè)的新形勢，軍委領(lǐng)導(dǎo)明確要求軍隊(duì)扎實(shí)做好裝備資源節(jié)約工作，促進(jìn)裝備建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。,運(yùn)用系統(tǒng)工程方法解決資源環(huán)境問題,裝甲兵工程學(xué)院,,2024/3/19,,LCA定義,,UNEP,評(píng)價(jià)一個(gè)產(chǎn)品系統(tǒng)生命周期整個(gè)階段的環(huán)境影響

6、的工具。,,,SETAC,對某種產(chǎn)品系統(tǒng)或行為相關(guān)的環(huán)境負(fù)荷進(jìn)行量化評(píng)價(jià)的過程。,,,核心,對產(chǎn)品或材料從制造、使用、回收、廢棄與處置等全過程中的資源和環(huán)境影響進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。,,,ISO 14040,對一個(gè)產(chǎn)品系統(tǒng)整個(gè)生命周期中輸入、輸出及潛在環(huán)境影響的匯總和評(píng)價(jià)。,運(yùn)用系統(tǒng)工程方法解決資源環(huán)境問題,裝甲兵工程學(xué)院,2024/3/19,,LCIA 內(nèi)容與步驟,運(yùn)用系統(tǒng)工程方法解決資源環(huán)境問題,裝甲兵工程學(xué)院,LCA 技術(shù)

7、框架,2024/3/19,,,,,,,,,,,,,美國可口可樂公司飲料容器企業(yè)的內(nèi)部行為,從污染物轉(zhuǎn)向能源廢棄物的產(chǎn)生、處理和處置,可持續(xù)發(fā)展理論基礎(chǔ),概念及技術(shù)框架ISO 14000系列標(biāo)準(zhǔn)生命周期倡議,運(yùn)用系統(tǒng)工程方法解決資源環(huán)境問題,裝甲兵工程學(xué)院,2024/3/19,我國LCA研究始于20世紀(jì)90年代中期。在參照ISO 14040系列標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)下，于1999~2002年相繼發(fā)布了GB/T 24040《環(huán)境管理—生命周期

8、評(píng)價(jià)—原則與框架》、GB/T 24041《環(huán)境管理—生命周期評(píng)價(jià)—目的與范圍的確定和清單分析》、GB/T 24042《環(huán)境管理—生命周期評(píng)價(jià)—生命周期影響評(píng)價(jià)》和GB/T 24043《環(huán)境管理—生命周期評(píng)價(jià)—生命周期解釋》標(biāo)準(zhǔn)。近年來，LCA成為國內(nèi)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。,運(yùn)用系統(tǒng)工程方法解決資源環(huán)境問題,裝甲兵工程學(xué)院,,2024/3/19,運(yùn)用系統(tǒng)工程方法解決資源環(huán)境問題,裝甲兵工程學(xué)院,,,國外研究現(xiàn)狀,國外對生命周

9、期評(píng)價(jià)的應(yīng)用主要集中于資源節(jié)約、能源減耗和環(huán)境友好、減少排污兩個(gè)方面。在能源、有色金屬、汽車、電子、住房建筑、水泥、塑料、化肥、食品、化學(xué)藥品、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等行業(yè)都能找到用LCA法分析產(chǎn)品資源與環(huán)境性能的研究案例。,國內(nèi)研究現(xiàn)狀,近年來我國LCA應(yīng)用成果顯著。如在鋼鐵、水泥、鋁、工程塑料、建筑涂料、陶瓷等材料應(yīng)用LCA進(jìn)行環(huán)境協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)；另外LCA作為支撐工具，在資源消耗與生態(tài)環(huán)境、廢棄物的循環(huán)利用的分析與評(píng)價(jià)等方面都一些很好的應(yīng)用案例。

10、,2024/3/19,運(yùn)用系統(tǒng)工程方法解決資源環(huán)境問題,裝甲兵工程學(xué)院,美國國防部于20世紀(jì)90年代初期成立了環(huán)境執(zhí)行指導(dǎo)委員會(huì)，提出了綠色武器的概念。1995年，美國國防部環(huán)境安全認(rèn)證組織和戰(zhàn)略環(huán)境研究發(fā)展組織聯(lián)合發(fā)起了“綠色子彈”計(jì)劃。英國國防部將“綠色軍火”作為武器裝備研制的新方向，并在其《可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境手冊》中強(qiáng)調(diào)了環(huán)保的重要性，要求所有武器采用“綠色設(shè)計(jì)”。,2024/3/19,運(yùn)用系統(tǒng)工程方法解決資源環(huán)境問題,裝甲兵工

11、程學(xué)院,我軍于2004年頒布了《中國人民解放軍環(huán)境保護(hù)條例》，其中明確要求：研制、采購裝備，必須確保污染防治指標(biāo)，符合消除或者減輕對環(huán)境的污染和危害。2006年我軍頒布了《中國人民解放軍環(huán)境影響評(píng)價(jià)條例》，以預(yù)防和減輕軍隊(duì)規(guī)劃、計(jì)劃和建設(shè)項(xiàng)目對環(huán)境造成不良影響，促進(jìn)戰(zhàn)備、訓(xùn)練和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。今年6月我軍又頒布了《中國人民解放軍放射性污染防治條例》，加強(qiáng)了軍隊(duì)放射性污染防治工作。,2024/3/19,運(yùn)用系統(tǒng)工程方法解決資源環(huán)境問題,

12、裝甲兵工程學(xué)院,裝備資源性是在滿足軍事需求的前提下，裝備所具備的減少資源消耗及環(huán)境危害的程度。資源性是裝備與資源、環(huán)境密切相關(guān)的一種可檢測、可控制、可跟蹤的固有設(shè)計(jì)屬性。資源性工程或資源性系統(tǒng)工程的目標(biāo)是綜合運(yùn)用系統(tǒng)理論，采用裝備資源優(yōu)化設(shè)計(jì)及其他控制措施達(dá)到促進(jìn)資源節(jié)約與環(huán)境友好的目的。,2024/3/19,運(yùn)用系統(tǒng)工程方法解決資源環(huán)境問題,裝甲兵工程學(xué)院,,2024/3/19,運(yùn)用系統(tǒng)工程方法解決資源環(huán)境問題,裝甲兵工程學(xué)院,裝備

13、資源性要求，一般包括：節(jié)約能源、綠色與可再生能源的種類及能耗；原材料的節(jié)約與防污染；有利于綠色制造、綠色維修、回收再利用的裝備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工藝設(shè)計(jì)等方面的要求。,2024/3/19,運(yùn)用系統(tǒng)工程方法解決資源環(huán)境問題,裝甲兵工程學(xué)院,基于資源性的裝備設(shè)計(jì)主要包括：制定與裝備使用方案、保障方案相協(xié)調(diào)的資源性設(shè)計(jì)方案，并編制相應(yīng)的系統(tǒng)規(guī)范、研制規(guī)范、產(chǎn)品規(guī)范、工藝規(guī)范及材料規(guī)范。選用環(huán)保性能好并耗材少的原材料和并采用通用化、模塊化、組合化結(jié)

14、構(gòu)設(shè)計(jì)。通過LCA方法分析裝備設(shè)計(jì)的資源消耗和環(huán)境狀況，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)；利用樣機(jī)或產(chǎn)品進(jìn)行資源性試驗(yàn)，驗(yàn)證與評(píng)價(jià)資源性要求達(dá)到情況，及早發(fā)現(xiàn)并改進(jìn)設(shè)計(jì)缺陷。,2024/3/19,運(yùn)用系統(tǒng)工程方法解決資源環(huán)境問題,裝甲兵工程學(xué)院,基于資源性的裝備制造是采用有效的制造技術(shù)，保證能用常規(guī)的、柔性的制造方法與易操作的工藝流程，并以最少的費(fèi)用、最少的消耗、最短的時(shí)間將裝備制造出符合質(zhì)量和性能要求的產(chǎn)品，即達(dá)到綠色的制造要求。,2024/3/19

15、,運(yùn)用系統(tǒng)工程方法解決資源環(huán)境問題,裝甲兵工程學(xué)院,基于資源性的裝備維修是在裝備維修時(shí)盡量采用降低裝備維修的能源與資源的消耗和減少對外界環(huán)境的有害、有毒污染物的排放的技術(shù)措施，實(shí)施綠色維修。實(shí)施綠色維修的基礎(chǔ)是重視采用降低資源、能源與人力消耗和減少環(huán)境污染的裝備綠色維修性設(shè)計(jì)，并在此基礎(chǔ)上采取基于狀態(tài)的維修技術(shù)、交互式電子技術(shù)手冊技術(shù)、再制造工程技術(shù)等綠色維修技術(shù)措施。,2024/3/19,運(yùn)用系統(tǒng)工程方法解決資源環(huán)境問題,裝甲兵工程學(xué)

16、院,建立起一個(gè)快捷、有效的可再生資源回收利用網(wǎng)絡(luò)體系，采用自動(dòng)化拆卸、無害化分離處理、再生材料的應(yīng)用等新技術(shù)與新工藝，對退役裝備進(jìn)行科學(xué)回收處理和再利用，保證對裝備資源的循環(huán)再利用。,2024/3/19,運(yùn)用系統(tǒng)工程方法解決資源環(huán)境問題,裝甲兵工程學(xué)院,,當(dāng)今人類社會(huì)正進(jìn)入以綠色科技為先導(dǎo)的第三次工業(yè)革命。在這次工業(yè)革命中，歐洲已經(jīng)走在世界前列。其兩個(gè)重要標(biāo)志是：2007年歐盟建立了“20－20－20到2020”計(jì)劃。2007年歐盟

17、會(huì)議決定引入建設(shè)第三次工業(yè)革命所需的5大支柱計(jì)劃。近年來我國黨中央與國務(wù)院高度重視節(jié)能減排和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，已經(jīng)出臺(tái)和正在制定一系列配套的政策措施，我們有信心、有決心在不遠(yuǎn)的將來，我國一定會(huì)趕上世界第三工業(yè)革命的浪潮。,運(yùn)用系統(tǒng)科學(xué)理論和系統(tǒng)工程方法是解決資源與環(huán)境問題的一條最有效的途徑，同時(shí)，開展裝備資源性系統(tǒng)工程的研究，對于走出一條資源節(jié)約及環(huán)境友好的又好又快發(fā)展裝備的路子有著非常重要的意義。希望我們中國系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)在這方面發(fā)揮更