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產品合格再用制度背景與展望

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本文來源: 《電器》雜志 作者: 黃遜青,由 電小二 整理編輯!轉載請注明來源!

目前確定產品安全使用年限管理的做法,是將99%仍然處于安全狀態的產品與不足1%可能處于不安全狀態的產品一并作棄置處理。這些被棄置的產品即使經過再使用過程成為二手產品或零部件,仍不適宜再次進入市場。這是因為傳統的二手產品及其零部件的處置方式,缺乏科學的剩余壽命評定,即使能夠通過例行的安全性能和使用性能檢驗,進入市場之后的安全性仍具有較高的風險。基于剩余壽命管理的合格再用措施,能夠定量預計再使用的產品或零部件的性能變化趨勢,從而保證在使用過程中安全性能、環保性能、能效指標以及其他性能的變化具有可控性。合格再用方式可以通過零部件的再使用,以及整機產品在使用現場通過零部件更換和檢修實現,從而大大延長相關零部件或整機產品的使用壽命,實現產品質量安全水平的提升以及資源節約和環境保護。

產品合格再用制度背景與展望

產品合格再用標準于2004年由IEC發布,歐盟、日本已經完成標準轉換、采用。該標準在中國的轉換、采用工作即將完成,將為產品合格再用制度的建立奠定基礎。

產品壽命概念

IEC 60050:1990《國際電工詞匯 IEV》對產品使用壽命的定義是,在規定的條件下,從規定時間開始到故障率上升到不可接受水平,或出現不可修復故障而終止的時間間隔。在以往相當長的時間,這個概念是社會上對產品使用壽命的普遍認識。簡單理解,不能使用或者修起來太貴了,成為人們對產品是否適宜繼續使用的判定準則。在GB/T 21097.1-2007《家用和類似用途電器的安全使用年限和再生利用通則》發布后,判定產品使用壽命的依據增加了安全性的考核內容。從多年的實踐可以斷定,一般來說,家用電器和家用燃氣具產品的技術狀態處于不安全的概率達到1%時,已經不安全了。如果沒有其他可以恢復產品安全狀態的措施,按照安全年限來使用和更新產品,使用時間達到規定年限而技術狀態仍然處于安全的99%的產品也需要停止使用和進行廢棄處理。

對應于家用電器產品的安全使用年限,家用燃氣具相應的指標為判廢年限,1999年發布的GB 17905-1999《家用燃氣燃燒器具安全管理規程》規定了若干燃氣具判廢年限的下限值:使用人工煤氣的燃氣熱水器、燃氣采暖爐的判廢年限為6年,使用天然氣和液化石油氣的燃氣熱水器、燃氣采暖爐的判廢年限為8年。

在現有的法規、標準體系下,對產品壽命概念的認識與傳統的產品壽命概念不同。除了產品安全因素,在法規、標準層面上,有害物質的泄漏等環境保護要求,以及產品能效水平也是影響產品使用壽命的重要因素。由于受到一系列法規、標準的約束,對使用壽命的判定并不以發生故障或消費者明顯感覺到差異作為依據,判定的依據主要是出現有害物質泄漏的概率或出現安全事故的概率高于規定的范圍,以及運行能效水平不能符合現行的限定要求。因此,目前提出的家用電器和家用燃氣具的產品使用期,實際上是依據產品安全、環保和能效管理要求而規定的指標,并不是傳統意義上產品性能退化或故障率較高所導致的維修費用較高甚至無法維修,而需要進行廢棄處置的使用壽命。

家用電器和家用燃氣具等產品的壽命問題涉及多方面的影響,棄置產品的處置是環境保護和資源再利用的課題。棄置產品處置不當,將造成嚴重的固體廢物污染,尤其是棄置產品的零部件和結構材料有可能釋放有害物質對環境造成嚴重的危害。同時,這些零部件和結構材料也可以通過適當的加工成為工業原料,當然,利用方式還可以對其中的零部件、材料經過適當的拆解、檢修等處理,在新的產品中使用,或者作為用于維修的零部件再次加以使用。目前,家用電器和家用燃氣具等產品的棄置處理,基本仍以制成工業原料的方式為主。

2020年5月14日,國家發展和改革委員會聯合工業和信息化部、財政部、生態環境部、住房和城鄉建設部、商務部、市場監管總局7部委印發了《關于完善廢舊家電回收處理體系推動家電更新消費的實施方案》。其中第五條提出:按照法治化、市場化原則,發展二手家電交易;引導消費者按照安全年限使用和更新家電,及時淘汰能耗高、安全性差的家電產品。第九條提出:市場主體從事二手家電銷售、租賃,必須嚴格執行舊電器電子產品流通管理相關規定。

二手產品的風險

傳統意義上的二手產品、部件進入市場流通,從產品安全、環保、能效等要求的符合性而言,是不可能滿足基本要求的。這些二手產品、部件的預期質量是不確定的,無論其剩余壽命的長短,在交付階段能夠滿足要求不難,問題在于這樣的合格狀態能夠維持多長時間。如果沒有經過規定的剩余壽命評定和數據追溯程序,這個問題是不確定的。因此,這些二手產品、部件進入市場將明顯增加難以控制的產品質量安全和環境安全風險。

目前產品安全使用年限或判廢年限管理規則,以產品安全性能退化水平作為評定依據。在國際上,產品安全水平處于不可接受水平的概率不超過1%,即在達到產品安全使用年限時,99%以上的產品安全性能應能過通過例行的檢驗,即使非安全性能的項目,保持合格狀態的概率仍然較高,一般也有95%以上的產品能正常運行。由于目前中國耐用消費品生產企業對產品使用壽命的研究工作不夠深入,普遍以保守的方式標識安全使用年限或類似的信息,以致從市場上獲得的數據和可靠性分析可知,若這些產品繼續使用,即使經歷兩個安全使用年限周期,對于高質量產品而言,安全性能變化幅度仍然較小,非安全性能的項目合格水平變化也不大,其安全風險和故障率仍然比其他同類產品使用一個安全使用年限周期時的情況要好。從文末資料所列的幾個實例可以看出,產品的實際使用壽命遠超過人們對同類產品使用壽命的預期,當然,這些產品擁有超長使用壽命的原因,涉及在使用過程中售后服務人員上門對產品的檢修以及零部件的更換等因素。所以,通常在此背景下,有針對性地對產品進行檢修,包括更換安全相關部件或其他部件,就可以解決由于使用時間導致產品安全性能退化的問題以及故障率升高的問題。在IEC標準關于使用壽命的定義中,包括了通過有計劃地進行部件更換實現產品使用壽命大幅度延長的情況。

對產品以及零部件進行壽命特征評價和剩余壽命分析,實際上就是利用科學的方法對產品及其零部件的安全使用年限內以及之后的故障特征進行預計,以此為基礎,可以對產品生命周期的安全水平和故障率進行預計,包括在第一個安全使用年限周期和第二個安全使用年限周期以及其他時間的相關特性進行預計。這項工作是產品及其零部件合格再用的技術基礎。壽命特征評價和剩余壽命分析結果能夠定量預計零部件再用和整機再用的技術風險,包括質量安全、環境安全以及能效退化等,從而擺脫了以全新產品的使用時間來推斷產品是否安全的局限。

合格再用措施

2004年發布的IEC 62309:2004《含可重用部件產品的可靠性 功能性能和試驗要求》,對部件的再使用給出了完整的規定要求,包括與市場準入管理相關的文件規范化和質量檢驗要求。IEC 62309:2004于2004年轉換為歐盟標準EN 62309-2004,于2008年轉換為日本工業標準JIS C5750-4-1-2008。2018年,該標準納入中國標準化管理委員會的轉換計劃,由全國電工電子可靠性與維修性標準化技術委員會負責,以等同采用方式進行轉換,在2019年底已經完成起草工作,預計將在2020年以推薦性國家標準的形式發布。

以IEC 62309:2004為基礎的合格再用制度的基本原理,是以產品的安全性能、環保性能、能效水平、故障率水平、經濟性等因素為依據,確定耐用消費品的使用年限。事實上,產品的其他部件多數使用年限比安全相關部件長許多,而且產品中通常存在一些易損件,在產品的正常使用期內需要更換,甚至是多次更換。當安全相關部件的剩余壽命達到或超過產品預期的使用期限或維修間隔,產品的安全性就能夠達到全新產品的安全水平,即相關產品技術標準規定的安全水平,即使產品使用了再用部件或使用時間已經超過了同類全新產品的使用壽命。影響安全相關部件的剩余壽命因素包括,安全相關部件的設計使用壽命以及更換情況。新換上的安全相關部件的剩余壽命就是該部件的設計使用壽命,所以,更換安全相關部件是延長整機產品使用壽命的重要途徑。因為幾乎所有安全相關部件都可以在使用現場進行更換,只要整機產品在現場能夠進行有效的安全性能檢驗,更換安全相關部件后的整機產品的安全性就可以得到充分的保證。由此可見,合格再用產品與傳統意義上的二手產品的差異,源于對產品剩余壽命的評估,二手產品的剩余壽命是無法確定的,由此形成一系列的差異,包括在市場準入能力方面明顯的差異(詳見表1)

產品合格再用制度背景與展望

合格再用方式

在法規層面,需要明確使用合格再用部件的產品市場準入規則,在市場準入的合格評定制度中規定合格再用部件的評定規則以及整機的評定規則,否則許多的產品會因為無法通過合格評定或類似的市場準入監管手續,而無法進入市場。

目前有一種認知具有一定的代表性,覺得只有經過工廠的過程檢驗才能保證產品的安全性。基于這樣的認知,耐用消費品在使用現場延長使用壽命為目的的現場維護工作,就無法開展。因此,在法規層面對使用現場的維護工作的許可就成為關鍵。如果允許對產品進行現場檢修,在符合規定要求的情況下允許延長產品使用壽命,相關法規就必須明確具體的要求,否則企業、服務機構以及監管部門將無所適從。

在技術標準方面,在工廠內實施的部件再用,重點是解決剩余壽命的確定以及相關部件的追溯性管理,其余的工作基本上參照全新部件的技術要求。但是,整機再用的現場作業,需要對人員資格、工具、作業規程包括現場檢驗和合格判定規則進行規范化。部件再用和整機再用方式的差異(詳見表2)

產品合格再用制度背景與展望

整機通過在現場維護來保持產品安全性和其他性能的方式,在家用燃氣具行業比較常見。例如,在歐洲許多國家的家用燃氣采暖熱水爐,基本上需要每年上門檢修一次,保修期內上門檢修時免費服務,超出保修期之后,屬于收費服務,而且,沒有規定確定產品的報廢期限。但是,在每年例行的檢修活動中,如果檢修人員要求維修和更換部件,用戶不同意的話,產品的安全責任將發生轉移,用戶因此需承擔全部或部分的產品安全責任。至于合格再用標準的實施,使得在維修活動過程中,允許使用合格再用部件,前提是事先聲明和進行適當的標識。

示例:部件合格再用

IEC 62309:2004附錄A提供了一個復印機利用合格再用部件延長整機使用壽命的示例。該復印機制造商計劃將舊機器的部件再用在新機器中。復印機的保修期為2年,平均使用量是每小時復印100份,每天運行8小時,每年運行250天,意味著每年復印20萬份。計劃的方案是,機器將在2年后,即在40萬份復印之后返廠維修。將返廠維修的舊機器的部件再用在新機器中。再用的模塊包括:光學系統與機械結構部件、電機、電源、內存板。

制造商確定復印機整機中所有部件使用壽命不超過8年,其中部件最多再用3次,在再使用期間,所有再用部件的剩余壽命滿足預期的使用要求。具體使用可再用部件的方案為:光學系統再用2次;電機再用1次;電源板再用3次,但是非固體電解質電容器和壓敏電阻器每次都更換;內存板再用3次,加載新的軟件。

每次復印機返回工廠,需核對計數器上記錄的復印次數,以確保相關部件的剩余壽命符合再用要求,這些部件都有條形碼,以便在信息系統中核對部件的信息,如設計壽命、剩余壽命、使用情況等,作為處置這些部件的依據。

使用合格再用部件的復印機須明確告知用戶使用合格再用部件的情況,在出廠之前功能測試所依據的測試要求與同型號的全新復印機的要求相同。

示例:整機合格再用

日本的耐用消費品現場再用制度于2009年4月實施,名為《長期使用產品安全檢修制度》。該項制度的主要內容是,耐用消費品檢修期限必須規定設計標準使用期限,檢修期跨越越家電生產企業聲明的設計使用期限,在時間跨度為1~3年范圍內實施,以設計使用期限作為中點,短則為前后6個月,長則為前后18個月。對于使用壽命超過設計使用期限的產品,只要經過規定的程序檢修后,質量狀態合格,仍然允許繼續使用。日本耐用消費品機身上標識的設計標準使用期限,常常被國內相關人員當成產品安全使用年限來理解。事實上,按日本的相關法規要求,這是提醒用戶通知服務機構上門檢修的信息,與產品是否需要報廢沒有必然的關系。若用戶在規定的檢修期內仍然未通過檢修,產品安全責任將從產品生產企業、服務機構,轉移到用戶,超期使用的產品在未通過規定的檢修過程,一旦發生安全事故,用戶需承擔原先由生產企業和服務機構承擔的責任。用戶、生產企業、服務機構在法規的框架下,各自承擔義務,有利于維護各方的合理權益,是產品安全管理進入良性發展的軌道。在這個框架下,用戶需按相關信息的提示,通知服務機構,同時要自行承擔檢修費用,在履行這些義務的前提下,獲得繼續安全使用產品的權利。

強制安全檢修制度有明確的規范化程序要求,在使用現場完成必要的維修,包括零部件更換,以及規定的質量檢驗,使已經達到原先使用期限的產品獲得新的等同期限,從而大幅度延長產品的實際使用期限。檢修時的記錄表,不僅規定了各項檢修項目和安全測試要求,而且包括費用的計算。顯然,這類的檢修工作與一般發生故障上門維修的要求有著十分明顯的差異,無論人員資格和作業程序都有明顯的差異。強制檢修突出系統性地全面對安全相關項目進行檢查和測試,即使沒有發生故障也需要對合格狀態進行確認,這樣的檢修實際上是對產品的剩余壽命進行評估,在檢修結束時以施加標識的方式告知用戶,產品的剩余壽命足以維持到下一次檢修期。

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