4.3 Единичный процесс

Продукционные системы подразделяют на совокупности единичных процессов (рисунок 2). Единичные процессы соединяются между собой потоками полуфабрикатов и/или потоками отходов, предназначенных для переработки, потоками продукции - с другими продукционными системами и элементарными потоками - с окружающей средой.

Примерами элементарных потоков, входящих в единичный процесс, являются сырая нефть и солнечное излучение элементарных потоков, выходящих из единичного процесса, - выбросы в атмосферу, сбросы в воду и излучение, потоков полуфабрикатов - сырьевые материалы и подсборки.

Разделение продукционной системы на единичные процессы упрощают идентификацию входных и выходных потоков продукционной системы. Во многих случаях некоторые входные потоки используют как составные части выходной продукции, тогда как другие (дополнительные входные потоки) используют в единичном процессе, но не составляют часть выходной продукции. Как результат своей деятельности, единичный процесс также создает другие выходные потоки (элементарные потоки и/или продукцию). Границы единичного процесса определяет уровень детальности моделирования, необходимый для достижения целей исследования.

Поскольку система представляет собой физическую систему, то в каждом единичном процессе должны соблюдаться законы сохранения массы и энергии. Балансы массы и энергии представляют собой полезный инструмент для проверки достоверности описания единичного процесса.

4.4 Категории данных

Собранные данные, измеренные, расчетные или оцененные, используют для количественного описания входных и выходных потоков единичного процесса и классифицируют следующим образом;

- входные энергетические потоки, входные сырьевые потоки, дополнительные входные потоки, другие физические входные потоки;

- продукция;

- выбросы в атмосферу, сбросы в воду, сбросы в почву, другие экологические аспекты.

В дальнейшем могут быть выделены категории данных, удовлетворяющие цели исследования. Например, под рубрикой "выбросы в атмосферу" могут быть выделены такие категории, как моноксид углерода, диоксид углерода, оксиды серы, оксиды азота и т.п. Описание категорий данных приведено в 5.3.4.

4.5 Моделирование продукционных систем

Для исследования ОЖЦ разрабатывают модели, описывающие ключевые элементы физических систем. Часто бывает нецелесообразно исследовать все взаимосвязи между всеми единичными процессами в продукционной системе или все взаимосвязи между продукционной системой и окружением системы. Выбор элементов физической системы для моделирования зависит от цели и области исследования. Используемые модели должны быть описаны, допущения, положенные в основу сделанного выбора, идентифицированы.

5 Цель и область исследования ОЖЦ

5.1 Общие положения

Цель и область исследования ОЖЦ должны быть четко определены в соответствии с предполагаемым использованием результатов в соответствии с требованиями 5.1 ГОСТ Р ИСО 14040:

5.2 Цель исследования

Цель исследования ОЖЦ должна недвусмысленно указывать на целевое использование, причины выполнения исследования и предполагаемого потребителя результатов исследования.

5.3 Область исследования

5.3.1 Основные положения

К области исследования относят вопросы, предусмотренные ГОСТ Р ИСО 14040, 5.1.2.

Исследование ОЖЦ - итеративный процесс, и по мере сбора данных и информации различные аспекты области исследования могут потребовать модификации для соответствия исходной цели исследования. Цель исследования может быть пересмотрена из-за появления непредвиденных обстоятельств и ограничений или в результате получения дополнительной информации. Такие модификации и причины, их вызвавшие, должны быть соответствующим образом документированы.

5.3.2 Функция, функциональная единица и базовый поток

При определении области исследования ОЖЦ должны быть четко сформулированы требования к функциям (функциональным характеристикам) продукции.

Для количественной оценки таких функций используют функциональную единицу.

Основная цель функциональной единицы - создание базы, на которую нормализуют (в математическом смысле) количественные оценки входных и выходных потоков. Поэтому функциональная единица должна быть четко определенной и измеряемой величиной.

Для определенной функциональной единицы необходимо определить количество продукции, требуемое для выполнения функции. Результатом такого количественного определения является базовый поток.

Базовый поток используют для расчета входных и выходных потоков системы. Сравнения систем проводят на основе одной и той же функции, количественно оцениваемой одной и той же функциональной единицей в виде их базовых потоков.

ПРИМЕР

Для функции сушки рук исследуют варианты сушки с помощью бумажного полотенца или с использованием воздухосушилки. Выбранная функциональная единица может быть выражена количеством пар рук, осушенных обеими системами. Для каждой системы можно определить базовый поток, например среднюю массу бумаги или средний объем горячего воздуха, требуемых, соответственно, для однократной сушки рук. Для обеих систем формируют перечень входных и выходных потоков на основе базовых потоков. В случае бумажного полотенца это будет количество израсходованной бумаги, в случае воздухосушилки - количество энергии на входе в воздухосушилку.

Если дополнительные функции любой из этих систем при сравнении функциональных единиц не учитывают, такие допущения должны быть документированы. Например, системы А и В выполняют функции х и у, которые представлены выбранной функциональной единицей, однако система А выполняет также функцию z, которая не представлена в функциональной единице. Следует документально зафиксировать, что функция z исключена из функциональной единицы. Как вариант, системы, связанные с выполнением функции z, могут быть включены в границы системы В, чтобы сделать системы более сравнимыми. В таких случаях выбранные процессы должны быть документированы и обоснованы.

5.3.3 Границы исходной системы

Границы системы определяют единичные процессы, включаемые в моделируемую систему. Идеальную продукционную систему следует моделировать таким образом, чтобы входные и выходные потоки на ее границе были элементарными. Так как во многих случаях для проведения такого исследования нет достаточного времени, данных или ресурсов, принимают решение относительно того, какие единичные процессы будут смоделированы в исследовании и с каким уровнем детальности должны быть исследованы. Нет необходимости тратить ресурсы на количественную оценку входных и выходных потоков, которые не приведут к значительному изменению общих выводов исследования.

Также принимают решения относительно того, какие выбросы в окружающую среду и с каким уровнем детальности должны быть оценены. Границы системы, определенные изначально, должны быть уточнены на основе результатов предварительных работ (см. 6.4.5). Критерии выбора входных и выходных потоков должны быть легко понимаемы и описаны.

Любое решение о том, чтобы не учитывать стадии жизненного цикла, процессы или входные/выходные потоки, должно быть четко сформулировано и обосновано. Критерии установления границ системы определяют степень доверия к результатам исследования, чтобы они не были скомпрометированы и цель исследования была достигнута.

Учитывают следующие стадии жизненного цикла, единичные процессы и потоки:

- входные и выходные потоки основной последовательности процесса изготовления/обработки;

- распределение/транспортирование;

- производство и использование топлива, электричества и тепла;

- использование и техническое обслуживание продукции;

- удаление продукции и отходов производства;

- утилизация использованной продукции (включая повторное использование, рециклинг и получение энергии за счет утилизации отходов);

- производство дополнительных материалов;

- производство, техническое обслуживание и вывод из эксплуатации основного оборудования;

- дополнительные работы, такие как освещение, отопление;

- другие факторы, относящиеся к оценке воздействия (если таковые имеются).

Полезно представить систему в виде блок-схемы, иллюстрирующей единичные процессы и их взаимосвязь. Каждый из единичных процессов должен быть изначально описан, чтобы определить:

- где берет начало единичный процесс, с точки зрения получения сырьевых материалов или полуфабрикатов;