开创我国再制造产业新发展

2023-06-30 理论教育版权反馈

【摘要】：若要确保再制造产品的质量达到或高于新品，则必须按制造的标准进行生产。放眼未来，中国的再制造应从三个方面予以重点突破。图3-4 建立中国特色的再制造发展模式6.中国再制造的特点充分引入零部件寿命评估预测技术

1.再制造起源于维修

我国特色的再制造起源于维修，是维修发展的高级阶段；同时，再制造也是先进制造的组成部分。但是，再制造又明显区别于维修和制造，具有自身独立的标准和要求。维修产品的质量低于新品。若要确保再制造产品的质量达到或高于新品，则必须按制造的标准进行生产。但是与制造相比，再制造有更多的技术基础问题需要独立解决：①加工对象更苛刻。制造的对象是经铸锻焊、车铣磨、热处理后的新毛坯，性能均质、单一。而再制造的对象是旧毛坯，即报废的成形零件，存在着尺寸超差、残余应力、内部裂纹和表面变形等一系列缺陷；②前期处理更繁琐，制造的毛坯是基本清洁的，很少需要前处理，而再制造的毛坯必须去除油污、水垢、锈蚀层及硬化层；③质量控制更困难，制造过程的质量控制已趋成熟，再制造毛坯的寿命预测和质量控制，因毛坯损伤的复杂性和特殊性而使其非常困难；④工艺标准更严格，制造过程非常规范，再制造过程中废旧零件的尺寸变形和表面损伤程度各不相同，必须采用更高技术标准的加工工艺。

2.再制造势在必行

我国已进入机械装备和家用电器报废的高峰期，再制造势在必行。目前全国在用10年以上的机床超过200万台；80%的工程机械超过保质期；每年报废汽车约500万辆；报废电脑、电视机、电冰箱1600万台；报废手机2000万部，每年产生约8亿吨固体废物。上述设备均有进行再制造的巨大潜力。

我国在用机械装备的运行损失十分惊人，2002年我国因腐蚀造成损失近6000亿元，占当年GDP的5%。2006年全国因摩擦磨损造成的损失高达9500亿元，占当年GDP的4.5%。两项损失合计1.55万亿元，占GDP的9.5%，而发达国家只达到4%～5%。若能采取有效的修复及再制造等措施挽回10%的损失，则每年可节约1550亿元。

再制造的社会效益十分巨大。与相关制造业比，再制造业的就业人数是其1～3倍。

3.再制造产业重点突破

再制造作为我国21世纪重点发展起来的新方向，以节约资源能源、保护环境为特色，以综合利用信息技术、纳米技术、生物技术等高科技为核心，充分体现了具有中国特色自主创新的特点。再制造高度契合了构建循环经济、实施节能减排的战略需求，必能为循环经济和节能减排的贯彻实施作出更大贡献。放眼未来，中国的再制造应从三个方面予以重点突破。

（1）再制造的科学研究深入探索研究以产品全寿命周期理论、废旧零件和再制造零件的寿命评估的再制造基础理论，以揭示产品寿命演变规律。废旧零件的剩余寿命是否足够，再制造零件的使用寿命是否可保持一个完整的周期，由于缺少理论依据，有时仅凭简单的检测设备或经验判断来完成。为解决这个重大难题，必须探索研究更多更有效的无损检测及寿命预测理论与技术。目前的研究已有初步成效。

（2）再制造的关键技术不断创新研发用于再制造的先进表面工程技术，使再制造零件表面涂层的强度更高、寿命更长，确保再制造产品的质量达到或超过新品。我国已先后开发成功纳米表面工程技术和自动化表面工程技术，前者包括纳米颗粒复合电刷镀技术、纳米热喷涂技术、纳米减摩自修复添加剂技术等，后者包括自动化电弧喷涂技术、自动化纳米颗粒复合电刷镀技术等。纳米表面工程技术的核心是利用纳米颗粒材料的小尺寸效应，通过在涂层或添加剂中的均匀、弥散分布，实现纳米颗粒与基质金属间原子尺度的化学键结合，从而显著提高涂层的强度学和摩擦学性能；自动化表面工程技术的核心是利用机器人或操作机来取代手工操作，通过自动控制规划路径，实时反馈调节涂层成形工艺参数，实现表面涂层制备的自动化、智能化。

（3）再制造的行业标准尽早建立系统、完善的再制造工艺技术标准、质量检测标准等体现再制造走向规范化的标准体系。国内再制造因起步较晚，再制造企业的技术积累少，再制造的标准及规范缺乏，因而一定程度上阻碍了再制造的广泛应用。2008年，国家标准化管理委员会批准成立了“全国绿色制造标准化技术委员会再制造分技术委员会”。同时，国内相关高等院校和再制造企业正在联合制定“再制造技术工艺标准、再制造质量检测标准、再制造产品认证标准”等多类标准草案，包括：再制造发动机工艺流程标准、发动机再制造产品性能评价与质量检测标准、废旧发动机零件剩余寿命评估标准、再制造的关键零件（曲轴、缸体、凸轮轴、连杆轴等）质量检测标准、再制造发动机试车考核标准等，通过努力制定出具有良好通用性和可操作性的标准。

再制造在我国得到快速发展，在产业化实践和基础理论等方面取得了很多成果，我国已成为国际再制造中心之一，将在国际再制造领域发挥更重要的作用。

4.再制造产业发展探索

目前我国再制造产业发展主要有三个形式，见表3-1。

表3-1 再制造发展形式

5.[案例]再制造示范试点项目（济南复强动力有限公司）

（1）产销量上规模由于政策环境和公众认识的制约，当前首先碰到废旧组件难以回收，同时再制造产品上市场后，难以被用户接受，影响产品销售的问题。通过各种渠道广泛宣传，向公众介绍并推广再制造的产品，进一步加深公众对再制造产品的认识，见表3-2。

表3-2 复强公司销售情况

（2）完善质量保证体系参照欧美模式建立生产、技术、供应和营销体系，争取达到国际同期水平。完善质量保证体系：2003年公司通过ISO9001：2000质量保证体系认证。2007年公司通过TSI6949汽车零部件质量体系认证。

（3）完善技术创新体系中国重汽集团济南复强动力有限公司和装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室通过多年的紧密合作，已在再制造基础理论研究、关键技术研发、工程实践应用和管理营销模式等方面取得重要突破。开发了8套表面修复设备，使得数量占62%、重量占80.1%的零件通过表面工程技术恢复了零件的表面尺寸和整体性能。例发动机连杆/缸孔自动化纳米电刷镀技术与设备；发动机缸体和曲轴机器人快速智能电弧喷涂再制造技术与设备；缸体止推面/气门自动化等离子再制造技术与设备。

（4）完善信息化物流管理系统复强公司再制造技术及工艺逐步得到完善，见图3-4。

图3-4 建立中国特色的再制造发展模式（循环实施）

6.中国再制造的特点

充分引入零部件寿命评估预测技术和表面工程技术，形成了我国再制造模式。我国再制造模式以恢复尺寸、不断提升性能的表面工程技术为支撑，以提高旧件利用率为核心，产学研相结合，既循环又经济的再制造模式。中国再制造的特点为：

（1）高新技术的集约性再制造结合了力学、摩擦学、材料学等多学科理论，其技术手段体现了综合集成，既有表面处理技术，又是新兴的无损检测、寿命评估预测、质量控制等先进技术。

（2）节能减排的实效性通过对零件的局部损伤进行加法修复，最大限度地挖掘了废旧零件中蕴含的附加值，避免了回炉的资源能源消耗和环境污染，充分体现了再制造的节能减排的优势。

（3）关键技术的先进性通过自主研究的先进纳米、自动化表面工程技术大大提高旧件的利用率，降低了成本，提升了再制造产品品质，目前国内成功开发了再制造（零部件）寿命评估监测装置、自动化纳米电刷镀设备、自动化快速电弧喷涂设备、自动化等离子熔覆设备、智能纳米减摩自修复装置等在再制造产业中得到充分运用，并进一步得到发展。

（4）基础研究的先导性创新开发应用超声波、涡流检测、金属磁记忆等无损检测技术与评估手段，借鉴国际先进的再制造寿命评估预测预估，使我国再制造基础研究得到充分发展并在实践中得到不断升华。

（5）工程应用的指导性我国再制造模式已在发动机再制造企业起到了良好的示范作用，对我国再制造产业的发展，起到十分显著的指导性作用。

开创我国再制造产业新发展

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