设计可持续消费电子:PCB材料和供应链管理
在12世纪,莱昂纳多斐波那契对实际问题有了一个主意。他想要计算的理想扩张兔子繁殖超过一年。兔子繁殖似乎不像一个广泛研究的主题,斐波那契投身任务并发现1.6180的比例……或者是黄金比例指定为φ。
我们现在知道斐波纳契比例发现,人们可以使用它来创建或设计任何完美的平衡。比率可以追溯到斐波那契序列,序列中的每个数字等于之前的两个数字的总和。斐波那契序列始于一个趋于无穷时:
1,1,2,3,5,8,13日,21日,34岁,55岁,89,…。
研究表明,古埃及人使用的黄金比例,以构建金字塔和φ变得明显在帕特农神庙的体系结构以及自然现象如蜗牛壳,鲜花,DNA,和人类的身体。从设计的角度来看,黄金比例创建模式,我们发现的,因为完美的平衡和校准。
另一个美丽的设计:可持续性
可持续性设计或d4需要很长远的产品创新和生产策略。这漫长的视图包含了环境和社会问题的方程,导致端到端产品开发和生命周期评价。如果我们单独一个产品的生命周期的各个阶段,这些环境和社会问题联系所有包括设计、营销、供应链和处置。
可持续性设计的真正的美和广度范围内建立的问题。d4同时适用于发达国家和发展中经济体。虽然我们可能谈论环境问题在一个广泛的背景下,这些问题变得更加具体的土地,空气,水污染或气候变化的许多复杂的元素。
虽然“社会经济”一词似乎脱离日常运营,为可持续性设计告诉我们,与贫困相关的问题,健康,安全,不平等,和工作条件影响策略,创新、市场机遇,产品质量,生产效率,每天多个操作。之间的联系的问题可能发生在当地社区层面对小公司或跨国公司在全球市场的水平。
以未来为中心目标,企业价值的定义方法的多面性。“价值”的定义延伸过去当地或国家的担忧消费在全球范围内的影响。然而,全球范围的广度需要有针对性的方法,考虑了竞争但有时对齐的社会、环境、和商业发达国家以及发展中国家的需求。d4提供有针对性的方法。
了解业务和生产需求。
这些活泼的倍
在产品生命周期的观点似乎是一种陈词滥调。不过,与设计的可持续性产品生命周期是焦点。d4的背景下,产品生命周期始于提取、加工、原材料供应。
让我们用集成电路为例。d4认为发现、挖掘、提炼和供应的材料,如:
二氧化硅
铝
黄金
银
铜
硼
锗
铅
磷
合金42
Borophosphosilicate玻璃
砷化镓
柯伐
硅化铂
多晶硅
Sichrome
氮化硅
旋涂玻璃
锡
钛dislicide
钛钨
硅的生产涉及矿业石英岩。生产所需的99.99999999999%的纯硅集成电路需要爆破石英岩在强大的炉中创建一个化学反应。其他化学过程的金属硅转化为四氯化硅用于光纤和三氯甲硅烷生产多晶硅用于集成电路。每个过程涉及到不同的公司的一部分。石英岩的提取包括劳动力和设备操作矿山位于美国和所有权,总部位于比利时的盈利能力问题。
制造集成电路开始准备硅晶片,晶片光减少和转移面具,掺杂,添加连续层和生产单个集成电路流程使用气体和化学物质包括醋酸、丙酮、ammomium氟化物,盐酸甲基酒精、过氧化氢、硝酸、磷酸、硫酸、二甲苯以及其他化合物。处理操作使用这些和其他化学物质和气体产生有害和有毒的副产品,需要特别的清理方法,控制和处理。
d4观点认为潜在的生态破坏,损害人体健康和资源枯竭,发生在产品生命周期的每个阶段。在观看开幕式集成电路产品生命周期的阶段,我们可能会遇到的植物和动物接触有毒物质,尘埃和其他污染物的排放,致癌物质的释放,和水的消耗和矿物质来源。公司专注于设计可持续发展寻求方法实现盈利而减少对人类和环境造成的影响在本地、区域和全球尺度。
d4生命周期评估产品对社会和环境影响整个产品生命周期。例如,电容器声表面波滤波器,特殊类型的玻璃,和飞机引擎依赖tantalum-a稀土元素。在发展中国家如尼日利亚,不受监管的处置大量的矿山尾矿含有铀和钍产生健康和环境危害。
大多数的钽矿与卢旺达发生冲突地区,尼日利亚,刚果,莫桑比克钽精矿生产超过50%。处理的问题和可能的冲突,这些采矿作业可能使用童工。
增加对电子材料的来源可以帮助整个电子行业。
强调可持续性设计推动公司寻找替代方法,减少环境和社会的影响。次要的方法获取包括提取金属钽锡冶炼厂的副产品浪费,城市垃圾填埋场,工业垃圾填埋场,制造废品。
可持续消费电子:现在没有停止
任何产品的生命周期视图还包括分配、使用、重用、回收和处理。在这些后期,设计可持续性考虑能源使用,排放,废物,振动、噪声、辐射、电磁场。所有这些因素有可能影响人们和环境。结合时,这些因素可以产生更高的各级和持久的影响。
这些影响变得明显通过不同的应用程序。例如,一个典型的智能手机容器包括纸板包装,纸指令,泡沫包装,以保护手机,塑料袋等各个组件的耳机和电源。不同的公司位于不同地区或国家可能造成包装材料的一部分。智能手机有一个塑料盖,紧固件、粘合剂、和一个特殊的玻璃屏幕,回应我们的联系。一个印刷电路、组件和电池内部的电话由材料从铝、钴铜、硅和镍。
可持续性设计封面纸板和塑料用于包装的可回收性。此外,d4关注手机的电磁场辐射和环境影响计划报废的设备。倾销过时的智能手机进入垃圾填埋场不仅浪费铜、银、金、钯、钇、lanthanium,和其他贵金属也增加了地球的污染。
制造商工作从d4的角度可以将责任从消费者通过生产升级手机,模块化设计,功能可回收包装和金属,电池,消费者可以取代。此外,这些厂商也可以从无冲突寻求稀土金属位置提供公平的工作条件。
的最后一部分方程
设计有关盈利能力的可持续性影响商业的角度,社会影响和环境成本。这些观点成为一个更高优先级的需要符合国际和国家规定。
两个—浪费电和电子指令(WEEE)限制使用某些有害(ROHS)Directive-influence可持续的产品设计。WEEE指令鼓励电气和电子设备的设计和生产会议目标重用,回收,和恢复。ROHS指令要求重新设计或撤回的产品含有限制物质。
遵守这些标准可以减少利润。然而,公司开始:
采用降低制造业和临终成本的最佳实践
获得竞争优势通过选择和社会环保材料和设计
实现减少资源消耗的好处通过改进机械、电气和电子设计
每一步骤产生新的营销机会,提高声誉,节约成本。
当看你作为一个工程师工作设计、分析和生产团队可以做影响可持续消费电子产品设计计划,有很多选择。与快板PCB设计者和你的伴侣,你能工作团队实时设计,利用可持续收获组件,和认真的生产周期。
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