裝備資源性評價研究

呼凱凱，倪明仿，劉世倫，魏楊倬，2

（1.裝甲兵工程學(xué)院技術(shù)保障工程系，北京 100072，2.中國人民解放軍38軍66069部隊，河北 保定 072650）

資源節(jié)約是我國的一項基本國策。中央軍委明確要求軍隊資源節(jié)約工作要努力走在全社會的前列，裝備資源節(jié)約工作是軍隊資源節(jié)約的重要組成部分。隨著裝備復(fù)雜程度、技術(shù)含量不斷提高，裝備建設(shè)對資源的需求也越來越高，裝備資源的供需矛盾日益突出。在此背景下，裝備資源性的提出具有重要的理論創(chuàng)新和實踐意義。它是一種從源頭促進裝備資源節(jié)約和環(huán)境友好的先進理念及裝備屬性，也是突破資源約束、促進裝備可持續(xù)發(fā)展的未來之路。隨著裝備資源性理論研究的不斷深入，如何將裝備資源性由理論向?qū)嵺`進行轉(zhuǎn)變，以及對已有裝備資源性好壞的度量成為亟需解決的問題。在前期對裝備資源性的概念內(nèi)涵、設(shè)計策略等研究基礎(chǔ)之上[1-4]，對裝備資源性評價進行研究，為裝備資源性論證及設(shè)計提高提供決策依據(jù)。

1 裝備資源性評價基本概念

裝備資源性是裝備與資源、環(huán)境密切相關(guān)的一種屬性，是在滿足各項軍事要求的基礎(chǔ)上，裝備所具備的緩解資源短缺與環(huán)境危害、促進資源節(jié)約和環(huán)境友好的能力[1]。其基本思想是：將裝備的資源使用、環(huán)境影響情況作為裝備的設(shè)計屬性，通過源頭控制，促進裝備資源的循環(huán)利用和高效利用，使裝備具備促進資源節(jié)約、環(huán)境友好的“基因”。同時，裝備資源性的概念包含“一緩一促”，即“緩解資源短缺與環(huán)境危害、促進資源節(jié)約和環(huán)境友好”兩個層次。其中，“緩解資源短缺與環(huán)境危害”是裝備資源性的底線，是裝備資源性首要解決的問題，而“促進資源節(jié)約和環(huán)境友好”是裝備資源性的期望與努力方向[4]，這兩方面體現(xiàn)了裝備資源性的理論內(nèi)涵。

裝備資源性評價是對裝備在全壽命周期內(nèi)資源性好壞以及判斷裝備是否滿足規(guī)定的定量和定性的資源性指標(biāo)要求的一個驗證過程。實施裝備資源性評價對確保裝備資源性設(shè)計特性，優(yōu)化裝備資源節(jié)約工作起著決定性的作用。其目的在于及時提供裝備資源性的度量，驗證裝備資源節(jié)約工作是否達到預(yù)期的目標(biāo)，及時發(fā)現(xiàn)裝備在全系統(tǒng)范圍內(nèi)與全壽命過程中資源性缺陷，以便提出糾正措施，使裝備系統(tǒng)的研制能實現(xiàn)資源性目標(biāo)并使裝備能在使用階段實現(xiàn)資源節(jié)約與環(huán)境友好型特性，有效協(xié)調(diào)裝備發(fā)展與資源約束之間的矛盾，促進裝備的可持續(xù)發(fā)展。

裝備資源性評價涉及到裝備的整個壽命周期，因此，在裝備資源性評價過程中需要結(jié)合裝備資源性的評價原則，對裝備整個壽命周期各個階段進行分析，總結(jié)出對裝備資源性影響重大的因素，進而分析出裝備資源性評價的主要內(nèi)容。

2 裝備資源性評價主要原則

2.1 面向全壽命周期性原則

裝備資源性是裝備的一種固有屬性，涉及到裝備全壽命周期的各個階段。因此，在對裝備資源性進行評價時，必須對所涉及到的各個壽命周期階段進行考慮分析，同時還要結(jié)合整個壽命周期各個階段之間的相互作用進行全面綜合分析。

2.2 典型性與代表性原則

裝備資源性評價應(yīng)以能反映評價對象資源性的特性為主要原則。裝備在全壽命周期內(nèi)的各個階段中對資源和環(huán)境的影響反映在多個方面和眾多因素上。因此，在裝備資源性評價過程中，不能面面俱到，應(yīng)選擇影響較大的因素或較關(guān)注的因素進行評價，重點因素的選擇通常體現(xiàn)在兩個方面：在裝備全壽命周期中，側(cè)重于考慮對裝備資源性影響較大的壽命階段；在裝備全壽命周期各個階段分析中，重點考慮影響嚴(yán)重的影響因子。

2.3 導(dǎo)向性原則

裝備資源性評價的目的在于驗證裝備資源性的好壞，及時發(fā)現(xiàn)裝備在全系統(tǒng)范圍內(nèi)與全壽命過程中資源性缺陷，以便提出糾正措施。為此，在進行裝備資源性評價過程中，需要注重評價的導(dǎo)向性，從有利于提高裝備的資源性，有利于形成促進裝備資源節(jié)約工作氛圍的角度出發(fā)，合理評價。

3 裝備資源性影響因素分析

裝備資源性是多種影響因素作用的結(jié)果。在裝備設(shè)計選材之初，不同資源的選取將會直接決定裝備是否具有良好資源性的“基因”；在資源選取相同的情況下，不同的功能結(jié)構(gòu)使得裝備資源性的表現(xiàn)也不盡相同；隨著裝備的生產(chǎn)定型，在裝備后期的使用、維護、保養(yǎng)以及退役報廢階段，裝備都將向外界排放污染物，進而對周圍環(huán)境造成影響。因此，將裝備選材、功能結(jié)構(gòu)以及污染排放三方面內(nèi)容作為裝備資源性的重要影響因素，進行具體分析討論。

3.1 裝備選材

裝備設(shè)計階段資源的選擇是裝備后期資源性優(yōu)劣的重要影響因素。有的資源在自然界中儲量豐富并且屬于可再生或可回收利用資源，伴隨著裝備的持續(xù)生產(chǎn)，始終可以滿足裝備的需求，可持續(xù)供應(yīng)能力強，如：太陽能、風(fēng)能等；而有的資源在自然界中儲量稀少屬于不可再生、不可回收利用資源，伴隨著裝備的持續(xù)生產(chǎn)，無法滿足裝備的需求，可持續(xù)供應(yīng)能力弱，如：石油、天然氣等。因此，在達到同等軍事要求的條件下，在裝備設(shè)計階段如果選擇儲量大、可再生以及可回收利用資源，將會大大提高裝備的資源性。由此可見，裝備的選材應(yīng)該列入裝備資源性評價內(nèi)容的考慮范疇。

3.2 功能結(jié)構(gòu)

合理設(shè)置裝備的功能結(jié)構(gòu)有利于提高資源利用效率進而明顯提升裝備的資源性。例如，盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件制造的裝備，比采用專用件的裝備要更容易實現(xiàn)裝備保障與維護保養(yǎng)，更能減少不必要的資源與生產(chǎn)消耗，從而更能促進資源的節(jié)約；采用新型能源或新型動力系統(tǒng)，如核動力、新能源、混合動力等，比傳統(tǒng)的油料動力系統(tǒng)更清潔，對化石能源的依賴度更低，從而使裝備具備更好的資源性。因此，功能結(jié)構(gòu)的合理規(guī)劃也是影響裝備資源性的重要因素，是裝備資源性評價應(yīng)重點關(guān)注的內(nèi)容。

3.3 污染排放

在裝備的整個生命周期內(nèi)，裝備是否具有“促進資源節(jié)約和環(huán)境友好”的能力是裝備資源性好壞的一種表現(xiàn)。資源性比較好的裝備在裝備的整個生命周期內(nèi)，向外界排放的污染物較少，對自然環(huán)境的影響以及生態(tài)環(huán)境的破壞較??；而裝備資源性差的裝備會向外界排放較多的污染物，對自然環(huán)境的影響以及生態(tài)環(huán)境的破壞較大。因此，對于裝備的資源性評價研究，必須把裝備對外界排放廢棄物而造成的影響列入考慮范圍之內(nèi)，這樣才能使裝備資源性的評價研究有據(jù)可依。

4 裝備資源性評價主要內(nèi)容

選擇合理的裝備資源性評價內(nèi)容是進行裝備資源性評價的前提。在前文裝備資源性影響因素分析中，裝備選材、功能結(jié)構(gòu)和污染排放對裝備資源性的影響主要體現(xiàn)在裝備消耗資源的可持續(xù)供給能力、資源利用效率、環(huán)境影響情況三個方面，因此，裝備資源性評價內(nèi)容可從這三方面進行梳理。

4.1 裝備消耗資源可持續(xù)供給能力

裝備消耗資源的可持續(xù)供給能力直接影響到裝備后期的生產(chǎn)使用以及維護保養(yǎng)。而裝備消耗資源可持續(xù)供給能力主要包含裝備自身材料消耗的可持續(xù)供給能力及裝備使用維護中能源消耗的可持續(xù)供給能力兩個方面。其中，裝備自身材料消耗的可持續(xù)供給能力主要體現(xiàn)在裝備材料是否選用貴重金屬、稀缺材料等一系列不可再生或不可持續(xù)供給的材料；而對于裝備使用維護中能源可持續(xù)供給能力，主要體現(xiàn)在所采用的能源是否屬于不可再生或可持續(xù)供給能力弱的能源。因此，在具體的評價中可以選用貴重材料使用率、稀缺材料使用率、材料對外依存度、可再生能源使用比率以及能源對外依存度等相關(guān)指標(biāo)進行評價。

4.2 資源利用效率

裝備資源利用效率方面的評價主要是衡量裝備在整個壽命周期中對所使用資源的利用情況。通過分析可從以下幾方面進行評價，首先，在裝備生產(chǎn)能耗方面對裝備資源利用效率方面的評價不僅需要考慮裝備生產(chǎn)時所消耗的成本的高低，而且還要考慮在生產(chǎn)過程中單位成品所消耗工時的高低；其次，在裝備使用能耗方面則需要考慮裝備總體的能耗量以及對相關(guān)能源的利用情況；最后，在資源循環(huán)利用方面則主要考慮裝備的可擴展性、可拆卸性和可回收性等方面的情況。因此，在具體裝備資源性評價中可使用產(chǎn)品材料利用率、產(chǎn)品生產(chǎn)工時率、裝備綜合能耗、裝備能源利用率、標(biāo)準(zhǔn)件使用率、可回收零部件率等相關(guān)指標(biāo)進行評價。

4.3 環(huán)境影響

環(huán)境影響方面的評價主要用于衡量裝備對自然（生態(tài)）環(huán)境的影響及對人體健康的影響兩個方面情況[5]。反映裝備對自然（生態(tài)）環(huán)境影響的指標(biāo)主要包括裝備是否選用綠色環(huán)保材料，以及裝備壽命周期中固體、液體、氣體及有毒害廢棄物的排放量。在實際評價中，在設(shè)計階段不可能收集到裝備壽命周期內(nèi)的所有排放物相關(guān)數(shù)據(jù)，但可以通過歷史數(shù)據(jù)類比、仿真模擬試驗、樣機試驗等方法獲取數(shù)據(jù)作為評價依據(jù)[6]。裝備對人體健康產(chǎn)生影響的主要因素有噪聲、震動、點擊、輻射、腐蝕、毒害等，可以根據(jù)裝備對人體健康的損害度作為評價指標(biāo)進行衡量。

結(jié)合上面的相關(guān)分析，可以得出裝備資源性評價的內(nèi)容框架，如表1所示。

表1 裝備資源性評價的主要內(nèi)容 元/t

5 結(jié)語

裝備資源性評價是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及到裝備工作的方方面面。文中只是對裝備資源性評價的相關(guān)原則、裝備資源性的影響因素及裝備資源性的評價內(nèi)容進行了分析，對裝備資源性做了一定的理論擴展研究。除此之外，裝備資源性評價指標(biāo)體系的構(gòu)建及其量化、評價模型、評價策略等內(nèi)容，都亟需進行深入地研究探討。

[1] 倪明仿，劉世倫，王樹禮，等.裝備資源性的基本概念與理論內(nèi)涵研究[J].資源科學(xué)，2010(12):2257-2262.

[2] 郭小亮，楊宏偉，申瑩，等.資源節(jié)約型和環(huán)境友好型裝備發(fā)展戰(zhàn)略研究[J].資源科學(xué)，2010(12):2280-2285.

[3] 劉世倫，倪明仿，王生鳳，等.面向壽命周期的裝備資源性設(shè)計策略研究[J].資源科學(xué)，2011(03):564-569.

[4] 劉世倫.裝備資源性設(shè)計理論研究[D].北京：裝甲兵工程學(xué)院，2010.

[5] 郭英玲.綠色制造技術(shù)的分析及評價方法研究[D].北京：機械科學(xué)研究總院，2009：97-98.

[6] 張麗，劉長濱.建筑產(chǎn)品的全壽命周期環(huán)境影響評價[J].北京交通大學(xué)學(xué)報(社科版)，2005，12(4):39-42.