VDI 4431-2001 Life-cycle management in the manufacturing industry.pdf

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1、VEREIN DEUTSCHERINGENIEUREKreislaufwirtschaft fr produzierende UnternehmenLife-cycle management in the manufacturing industryVDI 4431Ausg. deutsch/englischIssue German/EnglishVDI-Koordinierungsstelle UmwelttechnikVDI-Kompetenzfeld Betrieblicher Umweltschutz und UmweltmanagementKompetenzbereich Wirts

2、chaften in Kreislufen und StoffstrommanagementAusschuss EntsorgungslogistikVDI-Handbuch UmwelttechnikVDI-Handbuch Betriebstechnik Teil 1VDI-Handbuch Materialfluss und Frdertechnik Band 6VDI-RICHTLINIENZu beziehen durch / Available from Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin Alle Rechte vorbehalten / All ri

3、ghts reserved Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 2001Vervielfltigung auchfr innerbetriebliche Zwecke nicht gestattet / Reproduction even for internal use not permittedDie deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich.ICS 13.030.50Juli 2001July 2001The German version of this guideline shall

4、be taken as authorita-tive. No guarantee can be given with respect to the English trans-lation.Inhalt Seite1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.1 Geltungsbereich . . . . . . . . . . . . . . . 21.2 Zweck der Richtlinie . . . . . . . . . . . . 21.3 Zielgruppe . . . . . . . . . . . .

5、 . . . . . . 22 Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22.1 Unternehmen. . . . . . . . . . . . . . . . . 22.2 Gesetzgeber . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Rechtliche Rahmenbedingungen . . . . . . . 73.1 International . . . . . . . . . . . . . . . . . 73.2 Europische Union . . . . . .

6、 . . . . . . . 73.3 Deutschland . . . . . . . . . . . . . . . . . 84Grenzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 Chancen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135.1 Strukturell . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135.2 Technisch . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135.3 konomisch . . .

7、. . . . . . . . . . . . . . 146 Beispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146.1 Redistribution und Aufbereitung; Stofnger . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146.2 Redistribution und Aufbereitung; Reibbelge . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176.3 Redistribution und Aufbereitung; Elektrow

8、erkzeuge . . . . . . . . . . . . . . 186.4 Materialkreislauf im Fertigungsverbund; Kunststoff . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186.5 Materialkreislauf im Fertigungsverbund; Galvanik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20Contents Page1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.1 Sco

9、pe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.2 Purpose of the guideline . . . . . . . . . . . 21.3 Target group . . . . . . . . . . . . . . . . . 22Motivation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22.1 Businesses . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22.2 Legislation . . . . . . . . . . . . . .

10、. . . . 33 Legal framework . . . . . . . . . . . . . . . . . 73.1 International . . . . . . . . . . . . . . . . . 73.2 European Union . . . . . . . . . . . . . . . 73.3 Germany . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 Limits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 Chances. . . . . . . . .

11、. . . . . . . . . . . . . 135.1 Structural . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135.2 Technical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135.3 Economic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146.1 Redistribution and reconditioning; bumpers . . . .

12、. . . . . . . . . . . . . . . . 146.2 Redistribution and reconditioning; friction linings . . . . . . . . . . . . . . . . 176.3 Redistribution and reconditioning;electrical tools . . . . . . . . . . . . . . . . 186.4 Materials cycle in a networked production;plastics . . . . . . . . . . . . . . . .

13、. . . . 186.5 Materials cycle in a networked production;electroplating . . . . . . . . . . . . . . . . . 20Frhere Ausgabe: 7.98 Entwurf,deutschFormer edition: 7/98 draft, in German onlyB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure

14、, Dsseldorf 2001 2 VDI 4431Seite6.6 Produktnutzung durch zweite Nutzungs-ebene; Elektronische Bauteile. . . . . . . . 216.7 Produktnutzung durch zweite Nutzungs-ebene; Mechanische Kupplungen . . . . . . 236.8 Produktnutzung durch zweite Nutzungs-ebene; Kopierer . . . . . . . . . . . . . . . 267 Chec

15、kliste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277.1 Einordnung der Beispiele . . . . . . . . . . 31Schrifttum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 471 Einleitung1.1 GeltungsbereichDiese Richtlinie ist fr die Verantwortlichen in ge-werblichen Unternehmen bestimmt, die den Aufbauund Betrieb vo

16、n Kreislaufwirtschaftssystemen be-triebsspezifisch umzusetzen haben.1.2 Zweck der RichtlinieZweck der Richtlinie ist es, Mglichkeiten fr Pro-dukte innerhalb der Kreislaufwirtschaft mit mehrerenNutzern und mehreren Nutzungsebenen zu beschrei-ben und Grenzen zwischen Produkt- und Stoffkreis-lufen eine

17、rseits sowie Abfallstrmen andererseitsaufzuzeigen.1.3 ZielgruppeDiese Richtlinie richtet sich sowohl an die Unterneh-mensleitung als auch an die ausfhrenden Organe.Sie enthlt Hinweise fr den strategischen Aufbauvon Kreislaufwirtschaftssystemen. Bei der Umset-zung und dem Betrieb hilft sie auf der Pr

18、oduktions-seite der Produktentwicklung, der Produktionspla-nung, der Materialwirtschaft und Logistik, der Ent-sorgungsfachstelle und auf der Seite der Aufarbei-tung den Anlagenbetreibern.2 Motivation2.1 UnternehmenDie Unternehmen bewegen sich mit ihren Hand-lungsalternativen in engen technischen, wi

19、rtschaft-lichen und rechtlichen Rahmen. Diese Zwnge undNotwendigkeiten des Marktes bestimmen die kurz-und mittelfristigen Unternehmensziele mageblich.Der Kunde ist umweltbewusst“ geworden, und Pro-dukte mit positivem Umweltimage werden nachge-fragt. Der Abgleich des Kunden zwischen konomieund kologi

20、e lenkt die Kaufentscheidung oftmalsauf das konomisch bessere“ aber nicht immer ko-logisch bessere“ Produkt.Page6.6 Use of products at the second level of use;electronic components . . . . . . . . . . . . 216.7 Use of products at the second level of use;clutches . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

21、 . 236.8 Use of products at the second level of use;copiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267 Check list Questions . . . . . . . . . . . . . 287.1 Classification of the examples . . . . . . . . 32Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 471 Introduction1.1 ScopeThis guideline

22、 is intended for those in industrial busi-nesses who are responsible for the plant-specific de-velopment and operation of life-cycle managementsystems.1.2 Purpose of the guidelineThe purpose of this guideline is to describe the possi-bilities offered by life-cycle management for prod-ucts to be used

23、 by several users and at several levelsof use, and to identify the boundaries between prod-ucts and materials cycles on the one hand and wasteflows on the other hand.1.3 Target groupThis guideline is intended for business managers aswell as executives. It gives guidance on the strategicdevelopment o

24、f life-cycle management systems. Asfar as the implementation and operation of such sys-tems is concerned, this guideline provides assistanceto product development, production planning, mate-rials management and logistics, and the disposal of-fice on the production side, and to the plant operatorson

25、the reconditioning side.2 Motivation2.1 BusinessesThe businesses scope for action lies within narrowtechnical, commercial and legal bounds. These con-straints and necessities of the market play an impor-tant part in the determination of short-term and me-dium-term business goals.Todays customers are

26、 ecology-minded, demandingproducts with a positive environmental image. Thecustomers comparison of economic and ecologicalaspects often leads to a buying decision for the eco-nomically ”better“, but not always the ecologically”better“, product.B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - S

27、tand 2012-08Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 2001 VDI 4431 3 Die Entwicklung der rechtlichen und marktspezifi-schen Rahmenbedingungen zur Kreislaufwirtschaftvollzog sich relativ kurzfristig. Die zur Umsetzungnotwendigen technischen und wirtschaftlichen Vo-raussetzungen

28、sind daher noch nicht durchgngigvorhanden.In der ffentlichkeit ergibt sich schnell der Eindruck,die Industrie sperre sich gegen den geforderten ko-logischen Umbau des Wirtschaftssystems. Aber wiesollen z.B. in groen Mengen demontierte Bauteileaus PKWs technisch und wirtschaftlich wieder- oderweiterv

29、erwendet werden, wenn der potenzielleKunde (Altauto, in dem dieses Bauteil funktioniert)nicht mehr auf den Straen zu finden ist. Die Modell-reihen sind auerdem noch nicht so weit kompatibel,dass ein Bauteil in gleicher oder aufgearbeiteter Formber mehrere Modellreihen eingesetzt werden kann.Vor dies

30、em Hintergrund knnen die Ziele der produ-zierenden Unternehmen, die Kreislaufwirtschaft auf-zubauen, wie folgt beschrieben werden:sinnvolle kologische Gestaltung des Wirtschafts-systemsErfllung der rechtlichen RandbedingungenWettbewerbsvorteilewirtschaftlicher Einsatz von aufgearbeiteten, tech-nisch

31、 klar beschriebenen Bauteilen bzw. Werk-stoffen bei Reparaturen (zeitwertgerechte Repara-tur)wirtschaftlicher Einsatz von reparierten oder auf-gearbeiteten technisch klar beschriebenen Bautei-len bzw. Werkstoffen in NeuproduktenZur Realisierung dieser Ziele ist eine enge Verzah-nung zwischen Produkt

32、ion und Aufarbeitung not-wendig (siehe Bild 1). Die Mglichkeiten der Ver-marktung von reparierten oder aufgearbeiteten Pro-dukten mssen die Strukturen der Produktion vomMarkt bis zur Serienfertigung durchdringen und dieklassischen Fertigungsmethoden sinnvoll erweitern.Risiken, die zur Verschleppung

33、oder Anreicherungvon Schadstoffen in Produkten fhren, mssen er-kannt und eliminiert werden. Ebenso notwendig istdie Schaffung von Normen und Richtlinien zur tech-nisch klaren Beschreibung von aufgearbeiteten Bau-teilen und Werkstoffen.2.2 GesetzgeberDas kontinuierliche Ansteigen des Abfallaufkommenf

34、hrte im Jahr 1972 erstmals zur Verabschiedungeines Abfallbeseitigungsgesetzes auf Bundesebene.Durch drei Novellierungen in den Jahren 1976, 1982und 1985 erfolgte eine stndige Anpassung diesesRechts an die weiterhin bestehende Abfallproblema-tik. Das steigende Wirtschaftswachstum und das da-The legal

35、 and market-specific framework of life-cy-cle management has developed in a rather short pe-riod of time. Therefore, the necessary technical andcommercial conditions have not yet been fully real-ised.The public is quick to think that industry is most re-luctant to perform the requested ecological re

36、struc-turing of the economic system. But how can the tech-nical and efficient re-use or modified use of, for in-stance, large quantities of disassembled car compo-nents be realised if the potential customer (the usedcar in which this component would function) is nolonger to be found in the streets?

37、Furthermore, the se-ries of models are not yet compatible enough for acomponent in unchanged or reconditioned form to beused over several series of models.Against this background, the targets of the manufac-turing industry to develop a life-cycle managementcan be described as follows:reasonable ecol

38、ogical structuring of the economicsystemcompliance with the legal frameworkcompetitive advantagesefficient use of reconditioned components and/ormaterials with clear technical description in re-pairs (repair in accordance with the market value)efficient use of repaired or reconditioned compo-nents a

39、nd/or materials with clear technical de-scription in new productsThe realisation of these targets requires a close coor-dination between production and reconditioning (seeFigure 1). The marketing potentials of repaired orreconditioned products must penetrate the structuresof production from the mark

40、et to the series produc-tion, and must supplement the conventional manufac-turing methods in a reasonable way.Any risk of transferring or accumulating harmfulsubstances in(to) products must be identified andeliminated. Also, it is necessary to elaborate stand-ards and guidelines regarding the clear

41、technical de-scription of reconditioned components and materials.2.2 LegislationThe constant increase of the waste volume led to thepassing of the first federal Waste Removal Act in1972. By way of three amendments passed in 1976,1982 and 1985, this act has been continually adaptedto the waste proble

42、ms which still existed and exist.The increasing economic growth and the correspond-ing consumer behaviour of society contributed to an-B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 2001 4 VDI 4431Bild 1. Schnittstellen

43、zwischen Produktion und Aufarbeitung 5Fig. 1. Intersections between production and reconditioning according to 5B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 2001 VDI 4431 5 mit verbundene Konsumverhalten der Gesell

44、schafttrugen zu einer erneuten Novellierung in Form des1986 in Kraft getretenen Gesetzes zur Vermeidungund Entsorgung von Abfllen, kurz Abfallgesetz(AbfG), bei. Dieses wurde in den folgenden Jahrendurch Verordnungen, die die Produzenten strker mitin die Verantwortung einbezogen, wie z.B. die Ver-ord

45、nung ber die Vermeidung von Verpackungsabfl-len (VerpackVO) und die Verordnung ber die Ent-sorgung gebrauchter halogenierter Lsemittel(HKWAbfG), ergnzt 1. Eine erneute, noch weiter-gehende nderung, wurde z.B. mit dem vom Rat derSachverstndigen im September 1990 vorgelegtenSondergutachten Abfallwirts

46、chaft“ 2 eingeleitet.Die Schwerpunkte der hier formulierten Forderungenlauten:VermeidungsgebotVorrang der stofflichen gegenber der thermi-schen Verwertung, soweit kologisch vertretbarProduktverantwortung von Hersteller und Konsu-ment fr den gesamten LebenszyklusKennzeichnung der Produkte bezglich um

47、weltre-levanter EigenschaftenWiederverwertbarkeit 1; 3Es wird die Abkehr vom bisherigen berwiegend li-nearen hin zu einem zyklischen Produktlebensweg,sinngem in Bild 2 dargestellt, gefordert.Um die Realisierung der zyklischen Strukturen unteranderem zur Ressourcenschonung zu beschleunigenund um eine

48、m drohenden Entsorgungsengpass vor-zugreifen, wurde gleichzeitig eine Verkrzung derGenehmigungsverfahren fr Abfallbeseitigungsanla-gen durch nderung des Bundesimmissionsschutz-Gesetzes (BImSchG) vorangetrieben 3. Des Weite-ren wurde 1993 dem sich in Vorbereitung befinden-den Kreislaufwirtschafts- un

49、d Abfallgesetz (KrW-/AbfG) vorgegriffen, indem eine nderung im Inves-titionserleichterungs- und Wohnbaulandgesetz er-folgte. Ziel war eine Beschleunigung des Ablaufs derGenehmigungsverfahren von technisch ausgereiftenEntsorgungsanlagen. Lediglich fr Deponien ver-blieb das Planfeststellungsverfahren, alle brigenAnlagen sind nach dem Genehmigungsverfahren desBImSchG zuzulassen.Ein besonders wichtiger Aspekt bei der Erstellungdes KrW-/AbfG war die Harmonisierung der