（环境科学专业论文）废旧打印耗材的再制造性评估和环境效益分析.pdf

上海大学硕十学位论文 并对耗材再制造后的环境效益进行了分析，通过查阅文献得出，再制造1 个硒 鼓可以节省石油2 3l ，减排二氧化碳4 6 公斤。再制造确实每使用1k g 原材料 就可节省5k g 一9k g 原材料。 ( 5 ) 对打印耗材再制造产业的组织结构进行了分析得出：生产者组织型再 制造在我国是不可行的，我国的打印耗材再制造产业更适宜实行第三方组织型 再制造形式的组织结构。 ( 6 ) 针对目前打印耗材再制造业面临的网境，通过赴上海市经委、发改委 与有关部门进行交流，进一步从鼓励技术开发和引进吸收、产业组织、物流建 设和财政扶持等四个方面探讨了政府对打印耗材再制造产业发展的政策建议。 关键词：打印耗材，再制造，生命周期，评估体系，政策支撑 v i 上海大学硕七学位论文 a b s t r a c t t h em a n u f a c t u r ei n d u s t r yi st h en e wi n d u s t r yw h i c ha g a i nd e v e l o p si nt h e c i r c u l a t i o ne c o n o m i ct h e o r yf o u n d a t i o n ，i tt a k eh i g hq u a l i t y ，h i g h l ye f f e c t i v e ，t h e e n e r g yc o n s e r v a t i o n ，t h ee n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o na st h ec r i t e r i o n , t h r o u g hr e c y c l e s t h eo l dp r o d u c t ，a c c o r d i n gt ot h en e wp r o d u c tm a n u f a c t u r es t a n d a r d ，u t i l i z e st h eh i g h t e c hm e t h o dt oc a r r yo nt h es y s t e mp r o c e s s i n gt ot h eo l dp r o d u c t ，o b t a i n st h e p e r f o r m a n c et oe q u a t ei ne v e ns u r p a s s e st h en e wp r o d u c tt h ea g a i nm a n u f a c t u r e p r o d u 吒a c h i e v e st h ep r o d u c tf i n a l l yc o m p l e t ep e r i o de x p e n s em i n i m i z i n ga n d r e a l i z e st h ei n d u s t r i a lp r o d u c t i o n i nr e c e n ty e a r s ，t h ep r i n t i n gc o n s u m e st h em a t e r i a lt om a k ea g a i na l s oh a st h e u r g e n td e v e l o p m e n tt on e e dw i t ht h eb r o a dp r o s p e c t sf t rd e v e l o p m e n t a tt h es a m et i m e ，i tm a y p r o t e c tt h ee n v i r o n m e n te f f e c t i v e l y , a v o i d st h ee n e r g y a sw e l la st h eh u m a nr e s o u r c e so u t f l o w ；o nt h eo t h e rh a n d ，t h ec i r c u l a t i o nf a c t o r y i n d u s t r yc a na l s od e c r e a s eg r e a t l ya g a i nf o rt h eg o v e r n m e n ta b a n d o n st h e t r e m e n d o u sw e i g h tw h i c ht h ew a s t eb r i n g s n a t i o n a ld e v e l o p m e n ta n dp l a n n i n g c o m m i s s i o nh a sp r e p a r e dt oc o n s u m et h em a t e r i a lr e n e w a b l er e s o u r c er e c y c l i n gu s e t oi n c l u d et h er e s o u r c ec o n s e r v a t i o nc o m p r e h e n s i v eu t i l i z a t i o nw h i c ha n dt h e e n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o nt e c h n o l o g yt a b l eo fc o n t e n t st h ec o u n t r ye n c o u r a g e st o d e v e l o p 1 1 1 i sp a p e r so b j e c ti st h er e m a n u f a c t u r ei n d u c t i o nc o n c e r n i n gt h ep r i n t i n g c o n s u m i n g t h et h e s i sr e s e a r c hc o n t e n ta n dt h ec o n c l u s i o n sa r ef o l l o w i n g ： ( 1 ) a c c o r d i n gt h ed a t aw h i c ho r i 酉n a t e df r o mt h es h a n g h a ic o m p u t e r p r o f e s s i o na s s o c i a t i o n ,m a k et h e a n a l y s i s f o rp r i n tc o n s u m i n gr e m a n u f a c t u r e p r e s e n ts i t u a t i o n v i i 上海大学硕士学位论文 ( 2 ) b yu s i n gt h el i f ec y c l et h e o r y , t h r o u g ht h em a n u f a c t u r e t oe x p a n dt h e p r o d u c tl i f ec y c l e ，a n dr e a l i z e dt h ep r o d u c tm u l t i - l i f ec y c l ea n dt h ec y c l i ct y p e p r o d u c t i o n ( 3 ) f o rm a n u f a c t u r ei n d u s t r y , t h em u l t i l i f ec y c l ew a sm o d e l i n ga n dt h e c a l c u l a t e d ，t h er e s u l ti l l u s t r a t et h em a n u f a c t u r er e u s i n gt h er e s o u r c e s ，t h er e d u c t i o n e n v i r o n m e n t a lp o l l u t i o n ，h a st h ee c o n o m i ce f f i c i e n c yg r e e nm a n u f a c t u r ep r o p e r t y ( 4 ) t h er e m a n u f a c t u r ei n d u s t r ya s s e s s m e n ts y s t e mw a sc a r r i e do u t i no r d e rt o d e t e r m i n ew h e t h e rt h ep r o d u c tc a nb ea v a i l a b l e ，h o wt oc a u s et h ei m p l e m e n t a t i o n w h i c hm a k e sa g a i nt ob em o r ee f f e c t i v e ，t or e c y c l e st h ep r o d u c tt om a k et h e a p p r a i s a ls y s t e ma n dt h ep r o d u c td e s i g na g a i nm a k e s t h ea p p r a i s a ls y s t e mt oc a r r yo n t h ea n a l y s i sa g a i ni nt h ef o u n d a t i o n ，h a sm a d et h ea d j u s t m e n t ，t h es y n t h e s i sa n dt h e s u p p l e m e n tt oi t ，p r o p o s e dt h em o r ec o m p l e t ea p p r a i s a ls y s t e m a n dt ot h ee c o n o m i c e f f i c i e n c yf e a s i b i l i t yw h i c hm a k e sa g a i nc a r r i e so nt h ee c o n o m i ca n a l y s i s ，o b t a i n s t h ep r i n t i n gt oc o n s u m ei nt h em a t e r i a li n k ss y n t h e s i sm a n u f a c t u r et a r g e ti s0 3 6 4 ， t h es e l e n i u md r u m ss y n t h e s i sm a n u f a c t u r et a r g e ti s0 4 4 6 ，a l lo ft h e mi sb i g g e rt h a n 0 3 ，e x p l a i n e dt h a tt h ep r i n t i n gc o n s u m i n gm a t e r i a lc a nb er e m a n u f a c t u r e d ( 5 ) t w oe n t e r p r i s e sw a si n v e s t i g a t e d ，a n dt h ep r o c e s si n d u s t r yw a s e x p l a i n e d , t h ec o n c l u s i o ni st h a tt h ee n v i r o n m e n t a lc o s tf o rr e m a n u f a c t u r els e l e n i u md r u mt o b ea r o u n dp e t r o l e u m2 3l ，r e d u c e dt h er o wo fc a r b o nd i o x i d e4 6k g t h e m a n u f a c t u r eu s e s1k gr a wm a t e r i a lt ob ep o s s i b l et r u l ye v e r yt i m ea g a i nt os a v e5 k g 9k gt h er a wm a t e r i a l ( 6 ) t h ep r o d u c e ro r g a n i z a t i o nm a k e so r g a n i z a t i o ns y s t e mi no u r c o u n t r yi sn o t f e a s i b l e ，o u rc o u n t r y sp r i n t i n gc o n s u m e st h em a t e r i a lt om a k et h ei n d u s t r yt ob e s u i t a b l ea g a i ni m p l e m e n t st h et h i r dp a r t yo r g a n i z a t i o nt or e m a k et h es h a p e l i k e o r g a n i z a t i o n a ls t r u c t u r e k e y w o r d s ：p r i n t e rc o n s u m a b l e s ，r e m a n u f a c t u r e ，l i f ec y c l e ，a s s e s s m e n t s y s t e m ，p o l i c ys u p p o r t j ：海大学硕。f ：学位论文 图形清单 图1 1 再制造流程示意图3 图1 2 我国墨盒销量及销售额趋势图：7 图1 3 我国墨盒产量及出口率示意图_ 。8 图1 4 我国再制造墨盒规模企业结构图8 图1 5 我国硒鼓销量及销售额趋势图：9 图1 6 我国硒鼓总产量与出口量示意图l o 图1 7 我国再制造墨盒规模企业结构图1l 图1 8 我国耗材市场状况图1 l 图2 1 产品多生命周期见图1 6 引1 5 图2 2 再制造在产品多寿命周期中的位置阳引1 5 图2 3 再制造在产品多寿命周期中的位置旧引1 6 ， 图3 1 再制造性评估结构刚5 7 1 2 0 图3 2 再制造综合评估机构示意图5 7 1 力l 图3 3 硒鼓再制造性评估计算图力 图3 4 墨盒再制造性评估计算图。2 8 图4 1 假冒伪劣制假流程3 0 图4 2 墨盒再制造流程3 1 图4 3 硒鼓再制造流程3 4 x i i 上海大学硕十学位论文 表格清单 表1 1 我国墨盒销量及销售额7 表1 2 我国墨盒总产量与出口量。j 7 表1 3 我国硒鼓销量及销售额_ 。9 表1 4 我国硒鼓总产量与出口量：1 0 表3 1 打印耗材评估指标值2 6 表4 1 墨盒废水处理系统进出水指标3 3 表4 2 佳能b c i - 2 1 再制造和原始制造的环境效益比较一3 6 x i i i 上海大学硕上学位论文 原创性声明 本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。 除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已发 表或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究所做的 任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名：戛兰扯日期：z 呈里匿3 a 本论文使用授权说明 本人完全了解上海大学有关保留、使用学位论文的规定，即： 学校有权保留论文及送交论文复印件，允许论文被查阅和借阅；学、 校可以公布论文的全部或部分内容。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签 名：j 逛赶l 导师签名： 卑日期： 地 i l 上海大学硕 二学位论文 绪论 随着信息时代的到来，办公自动化设备得到了迅猛发展。特别是随着计算机 普及，激光打印机作为计算机的主要外设，其市场发展其可谓“突飞猛进”。据 文献报道【i 】，伴随着各式各样的打印机的日益普及，与之相配套的打印耗材 墨盒、硒鼓等，正以每年3 0 的速度递增，这些不可降解的耗材，一部分被当 作普通垃圾处理，另一部分被再牛利用。据中国计算机行业协会耗材专业委员会 ( c c t h ) 统计，在2 0 0 6 年，我国废弃的墨盒达3 5 7 0 万个，硒鼓3 0 0 万个，总体积 达3 0 万立方米，重量为1 6 4 万吨，对我国固废处理增大了压力【2 】。 与此同时，生产打印耗材不仪大量消耗石油等能源，而且其废弃物对环境的 危害主要是侵占人类的牛存空间、危害人体健康和环境安全。墨盒中的墨水、墨 粉，均被列入国家危险废物名录。每只废旧墨盒中残留着4 - - 3 0 的墨水，一 滴墨能污染6 0 立方米的水源【3 】，这些墨水如果释放到土壤中，将对地下水和土 地造成污染；硒鼓中的墨粉是2 微米4 微米的微尘，对人体气管和肺部造成很 大的损害。按照平均1 个硒鼓残留1 0 0 克的墨粉计，我国每年的空气中将增加数 f 十万公斤的污染微尘。 再制造是一种利于环保、节约资金并且满足可持续发展要求的系统工程【4 】。 在国外已经形成了再制造产业，它是解决资源浪费、环境污染和废旧装备翻新改 造的最佳方法和有效途径之一，是符合国家可持续发展战略的一项绿色系统工程 【5 】。绿色再制造工程是绿色工程的重要组成部分，它可大量恢复设备及零部件的 性能，延长其寿命，降低产品全寿命周期费用，从而产生巨大的经济效益，它有 着非常光明的发展前景。 本文将详细介绍我国废旧打印耗材再制造产业的发展情况以及存在的问题， 并通过产业指标的计算分析，从技术和政策层面提出一些促进和引导我国打印耗 材再制造产业健康发展的建议。 卜海大学硕十学位论文 第一章打印耗材再制造产业 1 1 再制造产业定义 再制造( r e m a n u f a c t u r e ) 产业是在循环经济理论基础上发展起来的新产业， 中国工程院院长徐匡迪等专家将其与“3 r ：减量化r e d u c e ) ，再利用( r e - u s e ) ， 再循环( r e c y c l e ) 并称为循环经济发展的重要基础【6 】。再制造产业以优质、高效、 节能、节材、环保为准则，通过回收旧产品，按照新品制造标准，运用高科技手 段对旧产品进行系统加工( 用新件或再制造件完成产品的维修、组装和测试) ， 获得性能等同于甚至超出新品的再制造产品【7 1 ，最终达到产品的全周期费用最低 化并实现产业化。简言之，再制造是废旧产品高科技维修的产业化【8 j 1 1 。 。再制造产业从2 0 世纪末开始萌生并发展。在发达国家实践证明，该产业的 形成和发展，为循环经济的发展作出了重要的贡献。再制造的对象是广义的。它 既可以是设备、系统、设施，也可以是其零部件；既包括硬件，也包括软件。 再制造工程包括以下两个主要部分【1 2 。1 3 】。 ( 1 ) 再制造加工主要针对达到物理寿命和经济寿命而报废的产品，在 失效分析和寿命评估的基础上，把有剩余寿命的废旧零部件作为再制造毛坯，采 用表面工程等先进技术进行加工，使其性能迅速恢复，甚至超过新品。 ( 2 ) 过时产品的性能升级主要针对已达到技术寿命的产品，或是不符 合可持续发展要求的产品，通过技术改造、更新，特别是通过使用新材料、新技 术、新工艺等，改善产品的技术性能、延长产品的使用寿命、减少环境污染。性 能过时的产品往往是几项关键指标落后，不等于所有的零部件都不能再使用。采 用新技术镶嵌的方式进行局部改造，就可以使原产品跟上时代的性能要求。信息 技术、纳米技术等最新科技在提升改造过时产品性能方面具有重要作用。 再制造的牛产流程如下： 上海大学硕 ：学位论文 图1 1 再制造流程示意图 再制造是一个工业过程。在这个过程中，报废产品被恢复到像新产品一样， 即在工业环境中通过一系列工业过程，报废产品被完全解体，可用零件在彻底清 洗、修整后放入仓库，根据需要补充一部分新零件，然后用这些新旧零件装配成 新产品，并严格按照新产品技术要求进行检测和试验，合格的再制造产品按照新 产品要求进入市场。 1 2 再制造产业发展现状 随着全球对资源消耗和资源优化问题的日益重视，人们已经认识到，工业经 济依为命脉的石油和土地等自然资源是很有限的。无节制地消耗自然资源和污染 环境已经威胁到人类的生存。全球制造商在政府的压力下，正越来越多地将生存 概念考虑到产品设计和制造过程中。各国都在致力于研究可持续性发展战略，推 行再制造和进行绿色制造、清洁化生产。对材料的回收也有了更多的关注。已经 证实，通过产品的再制造和再使用【l 6 1 ，会大大减少对环境不利的影响。 再制造生产是指对全生命周期内回收的产品进行拆卸和清洗，对某些零件采 用高新表面工程技术1 7 。1 8 】及其它加工技术进行翻新和再装配，使零部件的尺寸、 形状和性能等得以恢复和重新利用的过程。再制造生产统筹考虑产品全生命周期 内的再制造策略，以资源和环境为核心概念，优先考虑产品的可回收性、可拆卸 性、可再制造性和可维护性等环境属性的同时，保证产品的基本目标( 优质、高 效、节能、节材等) ，从而使退役产品在对环境的负面影响最小，资源利用率最 3 上海大学硕七学位论文 高的情况下重新达到最佳的性能，并实现企业经济效益和社会效益协调优化。 1 2 1 国外再制造产业发展现状 1 9 8 4 年美国技术评论就开始提倡旧品翻新或再牛，并称之为“再制造。 日本也已经提出“再生工厂技术的概念。在今天的美国，从汽车蓄电池到打印 机墨盒和电脑，几乎任何旧的东西都能够被再制造成新品。 富士施乐公司在日本全国建立了5 0 个废弃旧复印机回收点。旧复印机被分 解拆卸后，按质量情况将零部件实行数据化管理，对零件进行再加工处理后循环 再利用，并开发了预测废弃复印机的回收数据、管理零部件质量的计算机软件， 做到使用旧零部件也丝毫不影响复印机质量。 一直再制造自己的打印机墨盒的莱克斯马克国际公司 19 1 ，正在试验在其打 印机上使用再制造部件。惠普公司提出了名为“地球伙伴计划”的全球环保硒鼓 回收计划，可将硒鼓重量的9 0 重新利用；收回的硒鼓一部分被转换成原材料， 男一部分无损的部件可经过再创造后重新用于制造过程。 从2 0 世纪9 0 年代初以来，富士公司和柯达公司开始回收一次性相机，把它 的闪光灯和其他部件重新用在新相机上。瑞士的卡斯特林公司专门向世界各国提 供再制造服务。美国波音公司为了延长大型客机的使用寿命，拨出专款进行被称 为“恢复工程的研究工作。 美国a r g o n n e 国家实验室领导的一个研究小组，对美国的再制造业进行了深 入的调查【2 0 1 ，并建立了一个有9 9 0 3 个再制造公司的数据库。此外，美国的许多 大学正在进行再制造技术研究和教掣2 1 - 2 2 。有报划2 3 1 ，福特汽车公司正在建立 一个旧部件交流中心，从环保出发，充分利用回收再制造的部件，一年将实现 1 0 亿美元的营业额。 1 2 2 我国再制造产业发展现状 绿色再制造工程在我国尚属一个崭新的研究领域，对再制造工程的研究应用 尚处于起步阶段，很多项目主要集中在再制造单项技术的研究，以及以概念与结 构框架为主的研究，很少深入到再制造的生产实践中去，远没有形成产业化【2 4 1 。 产品寿命周期评估以及逆向物流领域，对生产运行控制的研究尚属少数2 5 1 。虽 4 i ：海大学硕i j 学位论文 然再制造在我国尚属一个崭新的研究领域1 2 6 。但国内一些企业尝试性地介入了 再制造，并且已经有了专业的再制造工厂【2 7 】。国家发改委亦高度重视发展再制 造产业，2 0 0 6 年己启动汽车零部件再造试点【2 8 】。但从全国各省、区来看，至今 开发力度尚不理想，从上至下的认识不足，观念转变迟缓，与国外差距还很大。 1 3 我国发展再制造产业的前景 再制造工程技术不仪能够恢复产品原技术性能，而且能够及时引进新技术、 新工艺和新材料，改进提高产品的技术性能和可靠性，实现系统升级，从而延长 产品的使用寿命。再制造产品的费用仪为新品价格的4 0 - 6 0 ，因此，再制造工 程已经得到重视。 我国具有进入w t o 新的经济发展的机遇和挑战，发展再制造产业是应付这 种挑战的一种有效手段，使用再制造产品将使制造业降低成本、节约资源、减少 污染，是提高产品竞争能力的重要途径。与此同时，随着产品更新换代和企业重 组，我国数十年建设所积累的价值数万亿元的设备、设施，正在经历着或面临着 改造更新的过程，尤其是2 0 世纪7 0 年代末、8 0 晖代初引进的重大成套设备， 将陆续到寿，面临报废，在2 0 1 0 年左右将达到最多数量。而且，每年都有大量 的电子产品、计算机、汽车、摩托车、空调、电冰箱淘汰、报废。这就形成了一 个潜在的、巨大的再制造产业的市场。即使其中一小部分利用再制造技术进行修 复和强化，将会创造出巨大的经济效益。可以看出，再制造工程在我国有广阔的 应用前景。 再制造产品的质量控制是再制造工程的核心，再制造成型技术和表面技术是 再制造工程的关键技术，而这些技术的应用又离不开产品的失效分析、检测诊断、 寿命评估、质量控制等，所以发展再制造技术还能牵动其它领域的发展。其它领 域的发展又反过来促进再制造技术的完善。而这一切又都充实和发展了先进制造 技术的内涵，对我国2 1 世纪机械加工工业的发展有着极其重要的作用。 上海大学硕 ：学位论文 1 4 打印耗材再制造产业 1 4 1 打印耗材再制造产业背景 目前，打印机在全球已是进入“无所不在的时代，台式喷墨机装机量从 2 0 0 3 年的2 2 3 亿台增加到2 0 0 6 年的3 1 9 亿台，年复合增长率( c a g r ) 为1 2 ， 激光机从2 0 0 3 年的约6 2 0 0 万台增加到2 0 0 6 年的几乎8 0 0 0 万台保有量，年复合 增长率达9 。全球最大的打印机方案解决公司惠普，累计为全球提供了2 亿台 喷墨机和7 0 0 0 万台激光机，就2 0 0 6 年h p 为全球装运了4 3 0 0 多万台各类打印 机，等于每分钟为全球装运8 2 台打印机。全球有二亿七千万个用户，强烈地刺 激了全球耗材业的发展【2 9 】。 根据分析，去年全球大约卖出2 1 7 亿美元激光机用鼓粉盒组件，其中包括新 的0 e m 鼓粉盒、兼容的鼓粉盒和再制造的鼓粉盒组件；2 0 0 3 年全球新0 e m 墨 盒、兼容墨盒和再制造墨盒总销售额达2 1 4 亿美元，预计到2 0 1 0 年会增长到2 7 1 亿美元，年复合增长率达6 f 3 0 1 。 然而，全球环保型的( 即再制造的) 喷墨盒及激光鼓粉盒组件年收入比0 e m 增 长更快，2 0 0 3 年约7 0 亿美元增长到2 0 0 7 年的1 1 0 亿元，年复合增长率达 1 2 ( c a g r ) ，与原装0 e m 增长率为4 环保型产品的增速相比高到任何行业里 闻所未闻的境地 3 l 】。 1 4 2 我国打印耗材再制造产业现状 我国目前生产了全球2 0 的墨盒和1 1 的激光鼓粉盒组件，已经在珠江三 角洲地区形成了以珠海为中心的耗材制造基地，产品运向世界各地，并与国内外 打印机厂商展开积极的合作，为之度身定做o e m 产品，全世界打印机耗材的生 产基地也逐渐向中国转移，中国正成为世界生产制造打印机的主要国家，同时也 正成为打印机耗材市场利润最大的潜在市场3 2 1 。 喷墨打印耗材 根据上海市计算机行业协会耗材专委会提供的有关数据，经过计算分析，目 6 上海大学硕十学位论文 前我国墨盒型打印耗材再生情况如下所示： 表1 1 我国墨盒销量及销售额 。 年份 2 0 0 2 2 0 0 3 2 0 0 4 2 0 0 52 0 0 6 销量( 万个)3 3 8 2 45 4 5 1 06 2 3 0 07 1 0 0 98 7 7 6 7 。：趟笪麴! 圣丞2 墨! ：圣鱼! ：圣z 兰：鱼皇q ：垒z塑： 图1 2 我国墨盒销量及销售额趋势图 由图表可知，我国墨盒的销量从2 0 0 2 年的3 3 8 2 4 万个跃居至2 0 0 6 年的 8 7 7 6 7 万个，年平均增长率为3 9 8 7 ，销售额从2 0 0 2 年的5 1 2 亿元增长至2 0 0 6 年的9 9 5 亿元，年平均增长率为2 3 5 8 ；其中，我国墨盒的总产量和出口量情 况如下所示： 表1 2 我国墨盒总产量与出口量 年份 2 0 0 2 2 0 0 32 0 0 42 0 0 52 0 0 6 出口量( 万个) 2 4 2 1 82 8 7 5 03 3 7 5 0 4 0 0 5 0 4 3 9 8 7 总产量( 万个) 2 6 0 4 1 3 1 2 5 03 7 5 0 04 5 0 0 05 1 5 7 0 出口所占比例 9 3 0 0 9 2 0 0 9 0 0 0 8 9 0 0 8 5 3 0 7 m 女学f n 抡女 l 划】3 我同墨盒产晕及出u 率示意图 由罔表可知，我l 司踺盒的出口量从2 0 0 2 年的2 4 2 18 万个跃膳至2 0 0 6 年的 4 3 9 8 7 万个，年平均增长率为2 04 1 ，总产量从2 0 0 2 年的2 6 0 4 1 万个增长至2 0 0 6 年的5 1 5 7 0 万个，年平均增长牢为2 45 1 ；同时，由于我同国内耗材市场内需 逐年增大，造成出u 墨盒占总产量的比例逐年下降由2 0 0 2 年的9 3 降至2 0 0 6 年的8 53 ，年半均f 降率为2 0 】。 此外，从事墨盒再生的企业规模如下图所示： 我围墨盒企业规模驶数量比例分布( 2 0 0 7 年) 60 9 47 5 鼍2 6 1 87 0 2 17 4 e l1 0 1 5 万个 4 3 4 8 口_ 5 1 。5 - - 3 1 0 0 0 刑万- 个 d1 0 0 5 0 0 h 督 5 0 0 1 0 0 0 万个 口i 0 0 0 5 0 0 0 万个 曼幽0 万个以r l 制14 我国再制造墨盒规模企业结构幽 上海大学硕七学位论文 由图1 4 可知，目前我国从事再生墨盒的企业以年产量1 0 0 万个以下的小型 企业为主，占从业企业总数的7 8 2 6 ，其次是年产量5 0 0 - 1 0 0 0 万的中型企业所 占比例为1 4 7 9 ，年产量1 0 0 0 万以上的大型企业所占比例为6 9 6 。 激光打印耗材 根据上海市计算机行业协会提供的有关数据，经过计算分析，目前我国硒鼓 型打印耗材再生情况如下所示： 表1 3 我国硒鼓销量及销售额 生坌 至q q 圣至q q 圣圣q q 垒至q q 墨星q q 鱼 销量 1 0 5 5 11 4 5 4 41 9 9 6 32 5 7 1 93 2 4 5 7 丝笪堑曼垒：垒墨 z 垒皇鱼：至墨 ! 垒垒：! z ! 墨墨：至z 图1 5 我国硒鼓销量及销售额趋势图 9 一j ：海大学硕上学位论文 由图表可知，我国硒鼓的销量从2 0 0 2 年的1 0 5 5 1 万个跃居至2 0 0 6 年的 3 2 4 5 7 万个，年平均增长率为5 1 9 1 ，销售额从2 0 0 2 年的5 4 8 5 亿元增长至2 0 0 6 年的1 5 5 2 7 亿元，年平均增长率为4 5 7 8 ；其中，我国硒鼓的总产量和出口量 情况如下所示： 表1 4 我国硒鼓总产量与出口量 年份 2 0 0 22 0 0 32 0 0 42 0 0 5 2 0 0 6 出口量( 万个) 1 8 4 8 82 3 6 1 62 9 2 2 33 5 7 6 4 4 9 7 4 8 总产量( 万个) 1 9 8 82 6 2 4 3 4 3 8 4 4 7 0 5 7 6 6 出口压占比例 9 3 0 0 9 0 0 0 8 5 0 0 8 0 0 0 7 8 0 0 图1 6 我国硒鼓总产量与出口量示意图 由图表可知，我国硒鼓的出口量从2 0 0 2 年的1 8 4 8 8 万个跃居至2 0 0 6 年的 4 4 9 7 4 8 万个，年平均增长率为3 5 8 2 ，总产量从2 0 0 2 年的1 9 8 8 万个增长至2 0 0 6 年的5 7 6 6 万个，年平均增长率为4 7 5 1 ；同时，由于我国国内耗材市场内需逐 年增大，造成出口硒鼓占总产量的比例逐年下降，由2 0 0 2 年的9 3 降至2 0 0 6 年的7 8 ，年平均下降率为4 0 3 。 1 0 此外，从事硒鼓再牛的企业规模如下图所示 幽l7 我国再制造i 2 模企业结构l 刘 山罔17u ，知，目前我同从事再牛硒鼓的企l p 以年产量1 0 万个以下的小型 企业为丰，占从业企业总数的8 46 1 ，其次是年产量1 0 - 1 0 0 万的中型企业所占 比例为1 07 7 ，年，“量1 0 0 万以上的大型企业所占比例为3 2 4 。 目前，我国耗材市场品牌已成三足鼎立：第一类是由打印机厂商自己推出的 原装墨盒，如爱普牛、惠普，利盟及佳能，二是以天威、格之格、富士樱等为代 表的通川耗材，第三类就是假冒原装耗材。其市场占有率如下所示： 4 0 2 0 0 6 年我同耗材市场结构图 嘲p 训。 凹18 我国耗柯市场状况例 口原装耗材 通用耗村 口假冒耗材 上海大学硕j ：学位论文 由上图可知，目前我国原装耗材和兼容耗材的市场占有份额以达到1 ：l 的 比例，而原装耗材和兼容耗材之间的价格差异，给我国的消费者带来了实惠，在 很大程度上解除了用户因原装耗材价格高昂而影响其购买打印机的信心，因此也 对喷墨打印机和激光打印机市场的进一步发展起到了积极的促进作用。 1 4 3 我国发展打印耗材再制造产业的意义 当今，时代丰题是“节能、绿色、环保、生态”。“绿色打印、环保耗材 已 成为行业发展的必然趋势。再制造( r e m a n u f a e t u r e ) ，就是将一种已经用完的物 品重新加工之后，使其恢复到可用的水平。再制造的优点是资源综合利用减少环 境污染，把废置的物品加工成有用的商品【3 3 】。一方面，有效地保护环境，避免 能源以及人力资源的流失；另一方面，循环再制造工业也能够为政府大大减低弃 置废物带来的沉重负担。 1 5 总结 首先，我国面对打印耗材需求的迅猛增长，耗材再制造企业的队伍不断壮大， 导致了用户耗材成本的下降，价格的下调，将直接导致激光打印机的进一步推广 使用，并拥有更多的用户。耗材成本的下降，也为激光打印能早日进入家庭提供 了必不可少的重要前提。可以改变目前激光打印机的用户“买得起马，置不起鞍” 的尴尬局面。 其次，打印耗材再制造技术所能带来更重要更深远的意义是在环境保护方 面。美国政府早在1 9 9 2 年就针对这一问题向国会提交一份议案，要求制定有关 法律，采用再牛技术来保护环境。而我国激光打印机只是刚刚得到初步的推广和 使用，为防患于未然，因此打印耗材再制造技术的应用是一项保护环境不受侵害、 具有重要的、长远的意义的新兴产业。 最后，随着打印耗材再制造企业数量和规模的不断增大，可以提供更多的就 业机会，促进经济的发展，适合我围国情，解决再就业问题。 1 2 上海大学硕一i ：学位论文 第二章打印耗材再制造产业生命周期分析 2 t 生命周期理论 生命周期( 1 i f ec y c l e ，l c ) 的概念源自自然生态系统，人们将其引用于社会 经济系统的研究领域，用以描述社会经济现象的某些类似于自然生态系统的生命 曲线特征。但必须指出的是，社会经济系统的生命周期与自然牛态系统的牛命周 期有着根本性的区别。自然生态系统生命周期的规律性很强，可在统计意义上进 行定量分析；社会经济系统是人造的有人系统，包含了人的价值系统及设计因素， 其复杂性大大超越了自然生态系统。社会经济系统演化进程中的衰退并不一定必 然地走向死亡【3 4 1 ，它可以通过变革获得新生并向更用自然牛态中的牛命循环过 程，及其不同阶段所呈现的特质来模拟社会经济系统的演化存在许多局限，社会 经济系统的生命周期不可能是一个精确的概念，因此，生命周期理论受到了一些 学者的批评【3 5 1 。尽管如此，在分析诸如组织、产品、市场、技术、产业等社会 经济系统的演化过程时，生命周期理论仍然因其具有较强的解释能力，而被广泛 采用。 对于生命周期理论已有很多研究，相关理论概念多达数十种【3 5 3 9 1 。除了需求、 技术、竞争与产品等经典概念外，学者们将生命周期的概念引入到产业、企业、 管理、领导、变革等广泛的领域。值得一提的是，a d i z e s 最早提出了企业生命周 期理论【川，c h a s e 和a q u i l a n o 最早从技术系统的角度研究了制造系统的牛命周期 问题【矧。特别是近几年出现的各种牛命周期评价方法、牛命周期工程( l c e ) 【4 1 1 、 连续采办与全牛命周期支援( c a l s ) 、生命周期设计( 1 i f ec y c l ed e s i g n ，l c d ) 【4 2 1 、 虚拟企业组建、过程重组生命周期( p r o c e s sr e e n g i n e e r i n gl i f ec y c l e ) 体系框架等【4 3 】， 进一步拓展了牛命周期理论应用的新领域。 于7 0 年代初至9 0 年代发展起来的“生命周期评价”的理论，即对产品从最 初的原材料采掘到原材料牛产、产品制造、产品使用以及产品用后处理的全过程 进行跟踪和定量分析( 即所谓的从摇篮到坟墓) 与定性评价【删。当前生命周期评 价己形成了基本的概念框架和技术框架，成为产业生态学主要理论与方法。而国 际标准化组织( i s 0 ) 正在制定的i s 0 1 4 0 0 0 环境管理体系亦将牛命周期评价作为 1 3 二海大学硕l ：学位论文 该体系的一个重要步骤。目前i s 0 正在积极促进生命周期评价理论的完善和方法 的国际标准化工作。因此对生命周期评价的理论与方法研究将是2 l 世纪生态学 与环境管理的前沿领域，也是实现全球可持续发展的具体行动方案。 2 2 再制造产品的多生命周期 生命周期分析研究显示，产品的使用和维修所消耗的费用往往数倍于前期( 开 发、设计、制造) 费用。如何通过产品生命周期分析，正确而科学地解决产品设 计、制造和产品使用、维修后半生的费用是先进制造技术所要解决的一项重大课 题。随着科学技术不断提高，人们已经认识到对产品进行全生命周期管理的必要 性【4 5 舶】，将产品的回收作为管理的重要方面。尤其是随着再制造工程的提出和推 广【4 7 4 9 】，人们正在进行以产品循环为特点的高层次回收，并逐步形成了产品的多 寿命周期。而再制造技术符合知识经济和节能、节材、减少环境污染发展的要求， 不仅能使产品得到技术改进，减低后半生费用，还扩展了产品一生中的内涵，延 长了产品寿命周期，创造出更多的利润。 f 再制造是一个统筹考虑产品部件生命周期管理的系统工程，它利用原用零件 并采用再制造技术，使零部件恢复尺寸、形状和性能，形成再制造产品。主要包 括在新产品上重使用经过再制造的旧部件以及在产品的长期使用过程中对部件 的性能、可靠性和寿命等通过再制造加以恢复和提高，从而使产品或设备在对环 境污染最小，资源利用率最高，投入费用最少的情况下重新达到最佳的性能要求。 由于传统的产品寿命周期是“从研制到报废 ，其物流是一个开环系统；而理想 的再制造产品寿命周期是“从研制到再生，其物流是一个闭环系统，不但是延 长了产品的寿命周期，甚至在技术不落后的条件下，能够重新参与生命周期循环， 达到多个寿命周期。产品多生命周期则不仅包括本代产品生命周期的全部时间， 而且还包括本代产品报废或停止使用后，产品或其有关零部件在换代下一 代、再下一代、多代一一产品中的循环使用和循环利用的时间。但在实际 中，由于产品的技术更新以及零部件的使用极限，出现第二次生命周期之后很难 出现第三次甚至多次的生命周期，其示意图如下所示： 1 4 上海大学硕i ：学位论文 至一 上一- i、l 资源需求 生产制遗 二 使用 = 终修 = 报废回收 i b 产品或零韶件 回用处理 拆卸及检测分类 废弃 图2 1 产品多生命周期见图【6 3 1 传统观念往往注重对占全寿命周期费用2 0 - 3 0 的产品前半生( 论证、设计、 制造阶段) 的研究，而却忽视了对占全寿命周期费用7 0 - 8 0 的产品后半生( 使 用、维修、报废阶段) 的研究。再制造就是以产品后半牛为研究对象，提升、改 ， 造废旧产品的性