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        綠色照明標準化之路

        2011-05-01 08:09:20左啟軍
        質量與標準化 2011年8期
        關鍵詞:標準化工藝生產(chǎn)

        文/左啟軍

        為應對全球日趨嚴峻的氣候變化,我國政府承諾到2020年單位國內生產(chǎn)總值二氧化碳排放要比2005年下降40%~45%,節(jié)能在提高能效的貢獻率要達到85%以上,這給我們的節(jié)能減排工作帶來巨大挑戰(zhàn)。而全球照明用電占總用電量的20%,所以照明行業(yè)的節(jié)能減排工作顯得尤為重要。

        一、企業(yè)節(jié)能環(huán)保的戰(zhàn)略定位

        山蒲自建廠起就非常重視環(huán)保工作,不僅與時俱進,而且已成為國內照明行業(yè)節(jié)能環(huán)保的領跑者。自2000年起,山蒲緊緊圍繞節(jié)能環(huán)保為主題,擬定了三個“五年計劃”,前兩個“五年計劃”現(xiàn)已基本實現(xiàn)。

        第一個“五年計劃”:2000年~2005年,生產(chǎn)方式要從勞動密集型的手工作坊式實現(xiàn)機械化;將汞量高且容易揮發(fā)的液汞改為常溫不揮發(fā)、汞量低的固態(tài)汞,汞含量下降70%(由15 mg降到4.5mg),壽命提高100% (由10000h提高到20000h);50%產(chǎn)品實現(xiàn)無鉛化,光效達到90 lm/W。

        第二個“五年計劃”:2006年~2010年,全面實現(xiàn)機械自動化生產(chǎn)方式;固態(tài)汞含量再下降50%(由4.5 mg降到2.25 mg),壽命提高50%(由20000 h提高到30000 h);所有產(chǎn)品實現(xiàn)無鉛化;光效達到105 lm/W。

        第三個“五年計劃”:2011年~2015年,固態(tài)汞含量再次下降55%(由2.25 mg降到1.0 mg),壽命再提高67%(由30000 h提高到50000 h);光效達到115 lm/W。

        二、產(chǎn)品標準化

        由于非標準化產(chǎn)品的性能不能達到國家的標準要求,會給消費者帶來利益損害,如依據(jù)標準應該是1000 lm的產(chǎn)品,因為非標準化,只有800 lm,消費者就損失了20%的經(jīng)濟利益。二是,電參數(shù)非標的光源對照明燈具壽命影響很大,與鎮(zhèn)流器的不匹配性會對照明燈具的壽命帶來很大影響。三是,尺寸的非標,會給消費者更換帶來麻煩,因為光源尺寸的非標,會造成燈具的非標,而消費者不知道。在使用過程中,如果燈管損壞,在市場上很難找到尺寸匹配的燈管或燈具,基本上是整個燈具報廢,直接造成照明燈具的一次性使用,消費者維護費用很高,給消費者帶來一定的經(jīng)濟損失。報廢品的處理、自然資源的浪費,從宏觀上看無疑是一種巨大的浪費。四是,非標產(chǎn)品多對企業(yè)自動化生產(chǎn)帶來很大的浪費,以T5直管自動線為例,若生產(chǎn)28 W燈泡,一條線每天可生產(chǎn)3萬支,每月按25天計算,可生產(chǎn)75萬支,而生產(chǎn)一次非標24 W燈泡,換型時間需要24 h,而一般非標產(chǎn)量較少,生產(chǎn)2天又要換回28 W,這樣一來,就少了2天的生產(chǎn)時間,6萬支產(chǎn)品的產(chǎn)量就白白浪費了(產(chǎn)量減少8%),當月的設備折舊和管理費用等成本提高了,而設備利用率、員工收入反而變少。所以,統(tǒng)一產(chǎn)品標準不僅能夠節(jié)約使用費用,而且還節(jié)約生產(chǎn)消耗。

        企業(yè)的責任,除了要解決社會閑散勞動力就業(yè)問題、帶動地方經(jīng)濟發(fā)展、增加地方稅收、提高地方工業(yè)產(chǎn)值外,更重要的是合理利用資源,也就是用相同的或更少的資源,生產(chǎn)出更大價值的產(chǎn)品,資源有效利用率大幅度提高,真正做到開源節(jié)流。這些資源包括:人力源源、自然資源(如:土地、水、電和氣)、礦產(chǎn)資源(如煤、稀土和金屬等)。

        多年來,由于一直致力于節(jié)能減排的研究,山蒲目前已開發(fā)的T8直管EHF-55W,這一產(chǎn)品與2007年開發(fā)的32 W/45 W等高效熒光燈與普通的T8/36 W比較,有顯著的節(jié)能優(yōu)勢,參數(shù)見表1。

        表1 32 W/45 W等高效熒光燈與普通的T8/36 W節(jié)能參數(shù)比較

        從上表數(shù)據(jù)中可以看出:EHF-1型比YZ36RR26型相比,光效提升59%,也即節(jié)能59%,壽命提高了2倍;EHF-3型與2支YZ36RR26型相比,光效提高了52%,也節(jié)能52%,壽命提高了2.5倍。比如一個5 x 104 m2使用面積的超市,采用我們EHF-3全套節(jié)能方案,在保證照度不變的情況下,每年可節(jié)省90萬元現(xiàn)金;采用替換方案可節(jié)省40萬元,具體核算如下:

        表2 超市節(jié)能方案經(jīng)濟價值

        以上是該產(chǎn)品使用后針對消費者層面的節(jié)能情況。從宏觀層面上,更重要的價值在于燈具材料的節(jié)省,壽命是原來的2.5倍,由此節(jié)約75%的資源。若我們國家把熒光燈的標準提升,淘汰那些效率低的產(chǎn)品,不僅消費者少花錢,而且整個照明行業(yè)可因此節(jié)約大量的資源。

        三、設備標準化

        國內制造的自動化生產(chǎn)線因設備制造水平落后,技術研發(fā)能力欠缺,生產(chǎn)速度只有1200支/h,而且合格率只有90%左右,其關鍵因素還在于設備大多采用的是非標件。究其原因還是怕制造技術泄露,因而信息比較保守,僅停留在傳統(tǒng)的設備概念之上。而我們目前擁有全自動生產(chǎn)線21條,設備全部從臺灣力亞采購,每一條新增的生產(chǎn)線都會大膽注入企業(yè)自己的設計思想,并不斷地促進生產(chǎn)線的標準化。其中很重要的原則就是如何統(tǒng)一使用可靠的標準件、如何減少每一個冗余的動作、如何讓生產(chǎn)線換型更節(jié)省時間、如何讓產(chǎn)品制造出來品質更穩(wěn)定。僅2009年設備標準化改善的提案就高達到203例,設備故障率從以前的每月35 h以上降低到目前的每月50 min左右。

        經(jīng)過設備的標準化工作,使得備品備件通用性提升,其規(guī)格型號及數(shù)量下降80%,給采購、倉庫管理、設備維護及生產(chǎn)穩(wěn)定性提供了強有力的保障,采購成本下降63%、采購周期由原來的3個月縮短到現(xiàn)在的15天,對倉庫管理員專業(yè)知識及經(jīng)驗的要求大大降低,如原來需要本科以上從事同類工作2年以上的,現(xiàn)在只要高中學歷即可。

        同時,我們把設備的每一個零部件安裝、調試、使用和維護保養(yǎng)等一系列工作全部進行標準化,并進行全員培訓,提升所有操作工的技能,從而不斷提升生產(chǎn)效率。我們的全自動生產(chǎn)線,目前是國內運轉狀態(tài)最好的生產(chǎn)線,不僅生產(chǎn)速度可達到1500支/h,合格率T8直管已高達98%,T5直管已高達97%。與國內普通熒光燈管生產(chǎn)線相比每小時可多生產(chǎn)燈管300支(還未計合格率差異),企業(yè)產(chǎn)15000萬支燈管可實現(xiàn)節(jié)約用電1.9325 x 106 kW·h,節(jié)約液化氣1725.7 t。具體見表3。其他節(jié)能效益分析見表4。

        四、工藝標準化

        熒光燈制造,看似沒有什么大的差異,僅實現(xiàn)照明功能非常簡單,10多人的手工作坊即可完成全部制造過程。但是從綠色環(huán)保和能效標準角度進行分析,差異卻非常之大。經(jīng)過國家能效、環(huán)保、安全等標準的推進,許多企業(yè)被淘汰,10年前縉云從事熒光燈制造的企業(yè)高達80多家,目前還剩10多家。

        表3 國內普通熒光燈管生產(chǎn)線與生產(chǎn)速度1500支/h生產(chǎn)線能耗、液化氣用量對比

        表4 其它節(jié)能效益分析見表

        熒光燈工藝的標準化,從節(jié)能減排的角度分析,主要是以下幾個方面:一是產(chǎn)品是否符合國際通用性標準,也就是IEC國際電工委員會發(fā)布的相關性能及安全標準;二是產(chǎn)品是否滿足發(fā)達國家和地區(qū)的環(huán)保指令,如:歐盟的RoHS指令及REACH法規(guī)、美國的“能源之星”及“TCLP”汞限制要求、中國的CQC及綠照要求等。

        以上標準和指令的滿足,對熒光燈制造工藝提出了很大的挑戰(zhàn)。如,符合RoHS和TCLP的低汞工藝,到目前為止很多企業(yè)無法滿足。因為要低汞,用傳統(tǒng)的液汞工藝無法解決汞量的一致性問題,導致壽命一致性很差,那就必須采用公差范圍小的固汞來進行生產(chǎn)。山蒲從2002年起,就開始大力投資研究這些工藝的標準化問題,2005年T9環(huán)形熒光燈國內首條自動生產(chǎn)線順利投產(chǎn),就選擇低汞量固汞外置工藝,一舉成為國內外知名企業(yè)效仿的焦點。到目前為止,山蒲所有產(chǎn)品都實現(xiàn)了低含量的固汞,并外置在排氣桿內,易于回收處理。80%的產(chǎn)品汞量均小于3.5 mg,20%的產(chǎn)品汞量均小于2.5 mg。山蒲每年產(chǎn)品按1.5億支、行業(yè)內汞量平均按15 mg計算,一年可減少用汞1.8 t,按照全國熒光燈產(chǎn)量60億支計算,可減少用汞量72 t,。

        為了提升產(chǎn)品壽命、提升流明維持率等指標,公司除了選擇行業(yè)內公認的知名原材料外,內部在質量穩(wěn)定性和工藝控制標準化上狠下功夫,在材料清單、質量控制計劃、過程參數(shù)監(jiān)控都實現(xiàn)系統(tǒng)化、可視化管理,如:用高精度的分析天平來控制熒光粉重、保護膜重、電子粉重,提升這些重要參數(shù)的Cpk值,每一個生產(chǎn)車間配制數(shù)10萬元的高精密充氣壓力測試儀監(jiān)控燈內工作氣體壓力,在線真空監(jiān)測分析儀和V10測試儀,在實驗室投入數(shù)百萬元的質譜分析儀和平面平晶測試儀用于圓排車真空系統(tǒng)的監(jiān)測,提升燈內真空度。

        五、結語

        經(jīng)過近2年的全員參與設備、工藝、質量和生產(chǎn)流程標準化工作,公司產(chǎn)品質量達到同行業(yè)的領先水平,高效率熒光燈的水平遠遠高于同行業(yè)水平,生產(chǎn)效率達到全球領先水平。

        從公司照明燈具的發(fā)展歷程來看,節(jié)能減排,離不開標準化工作,企業(yè)真正重視了、理解了,才能為人類社會的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻,而不是急功近利。衡量節(jié)能減排的關鍵因素,不是看企業(yè)省了多少錢,而是要看為最終的消費者省了多少錢,為國家、為社會節(jié)約了多少資源。標準化工作,功在當代,利在千秋。

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