再制造工程

再制造工程在水电设备中的应用赵林明王清贵（河北工程大学，石家庄智铠深冷技术有限公司）摘要：本文简要地介绍了再制造产业的崛起，以及党中央和国务院对再制造的战略部署；再制造的确切概念与内涵以及再制造产业的核心技术——表面工程技术；同时阐述了再制造技术在水电设备中的应用。

关键词：再制造；表面工程；水电设备一. 再制造工程的崛起工业革命以来，人类在创造巨大物质财富的同时，也付出了巨大的资源和环境代价。

20世纪的100年，人类创造的物质财富超过了以往5000年的历史总和，传统的经济增长模式在极端地消耗地球资源（已使地球上较贵重金属的开采量下降到仅有30年的年限—弹指一挥间的时间啊！）。

又给人类社会带来许多负面效应，特别对生态环境的污染是极其严峻的。

党的十六大提出了全面建设小康社会的目标和任务。

而国际经验则表明：从低收入国家步入中低收入国家行列的阶段，对任何国家的成长来说都是一个极为重要的历史阶段，它既是一个“黄金发展时间”，又是“矛盾凸现时期”，特别是随着经济快速增长和人口的不断增加，水、土地、能源、矿产等资源不足的矛盾会越来越凸出，生态建设和环境保护的形势则日益严峻。

继续沿袭传统的以资源的大量消耗来实现工业化和现代化，是难以为继的，是决不可取的；必须按照科学发展的要求，大力发展循环经济，坚持循环经济中的4R原则，即减量化、再利用、再制造、再循环，充分发挥再制造在废旧机电产品资源化中的作用，加快建立资源节约型社会和环境友好型社会。

完全可以说：再制造产业是社会发展的必然选择。

我国是一个人口众多，人均资源相对缺乏的国家，随着国民经济的飞速发展和人民生活水平的不断提高，产品更新换代频率加快，一方面造成了自然资源的日益匮乏，另一方面造成了机电产品年报废量的激增，并以惊人的报废速度呈现在我们面前：2000年达到报废标准的汽车210万辆，预测到2010年前，年均汽车报废量将在200万辆以上，家电年均报废量超过1500万台；电脑的平均淘汰量在500万台以上。

直接经济损失逾千亿元；如此巨大数量废弃的机电产品若不能及时有效地资源化，将成为极大的“社会公害”：1. 严重威胁人类健康：废旧机电产品中含有300多种有害物质，处置不当可能通过呼吸，食物链甚至皮肤进入人体，威胁人类健康；2. 污染自然环境：目前尚无有效处理的办法，只能混同一般的固体垃圾堆放和填埋，造成了对空气、土壤、水质的严重污染，破坏了生态环境；3. 占用大量土地：在破坏环境景观的同时，占用着大量土地，我国1993年固体废弃物占地约500km2；4. 构成安全隐患：一些本应报废的产品大量从发达地区流向不发达地区继续使用，不仅造成多种形式的环境污染，同时很容易引发直接危及人身安全的触电、火灾、车祸等事故。

以废旧机电产品为对象或毛坯的再制造产业的崛起就是在如此严峻的时期应运而生的，而废旧机电产品这一“都市矿山”（全球可工业化开采的资源绝大部分已不在地下了）就成了再制造产业的资源。

二. 关于再制造工程技术在一部机器（装备、设施）中通常固定件的使用寿命长，如箱体、支架、轴承座等，而运转件的使用寿命短；而在运转件中承担扭矩传递的主体使用寿命长，而摩擦表面使用寿命短；与腐蚀介质直接接触的表面使用寿命短，反之则使用寿命长。

这种各零部件的不等寿命性和零件上各工作表面的不等寿命性是导致机器不能使用而报废的根本所在。

再制造则是通过对没有损坏的零部件继续使用，把局部损伤的零件采用先进的表面工程技术等手段通过再制造加工而继续使用，并针对不同的失效原因采取相应的措施使机器的使用寿命延长，从而充分地挖掘出废旧机电产品中所蕴涵的附加值，恢复或提升其功能，挖掘废旧机电产品中的潜在附加值是再制造产业的宗旨，庞大的废旧机电产品则是再制造产业的巨大资源。

以汽车发动机为例：再制造过程中由于充分利用了废旧产品中的附加值，因而能源消耗只是新品制造中的50%，劳动力消耗只是新品制造中的67%，原材料消耗只是新品制造中的11%～20%，其节约能源，节约材料、保护环境的综合效益更是新品制造所无法比拟的。

从而为再制造产业的长足发展提供了可靠的保障。

再制造的特性决定了再制造生产中能敏锐地不断吸纳最先进的工程技术，使再制造产品的性能得以不断提升而赢得用户的信赖；使再制造产品的成本不断下降而增强市场竞争力，使再制造过程中节约能源、节约材料、保护环境的作用更加突出，而对国家可持续发展做出贡献。

再制造技术是将永远优于原始制造技术的，其根本原因在于一部机电产品制造出后，是经过若干年后的使用才达到报废阶段的，其内在的技术含量是不变的；而在这个期间科学技术发展迅速，新材料、新技术、新工艺、新控制则在不断涌现，对报废机电产品实施再制造的技术必将吸纳最新的科技成果，使得对报废产品实施再制造后，既可以提高易损零件、易损表面的使用寿命，又可以对报废产品进行技术改造，使它的整体性能跟上时代的要求。

再制造技术是随着科学技术的发展而发展的，其核心技术—表面工程技术已由十多年前的单一表面工程技术发展到复合表面技术，进而又发展到以微纳米材料、纳米技术与传统的表面工程技术相结合的纳米表面工程技术。

以最先进的科学技术作支撑的再制造产业将永远以充盈而坚实的可靠性立足于制造业的前沿，引领着制造业的发展。

总上所叙，再制造工程（产业）是一种利于环保、节约材料、节约能源、节约资金的先进的新型的循环经济形态，是集经济、技术、绿色环保于一体而致力于材料的增值和循环利用以及产品附加值的跨越式提升，并且满足可持续发展要求的新的闭合的产品制造系统。

它不仅完全考虑了传统产品生命周期的三个过程（制造、使用及报废），更重要的是在产品的研发、设计中，充分考虑了产品的维护以及应用先进的技术对行将报废或已报废的产品实施再制造，在保证资源利用率最高的情况下，使产品达到最佳的使用（服役）性能，从而实现了资源的优化配置和资源的再生。

再制造工程（产业）的确切定义则是“以机电产品全寿命周期设计和管理为指导，以废旧机电产品实现性能跨越式提升为目标，以优质、高效、节能、节材、环保为准则，以先进技术和产业化生产为手段，对废旧机电产品进行修复和改造的一系列措施或工程活动的总称”。

简单概括，再制造就是废旧机电产品高技术维修的产业化。

再制造的重要特征是再制造产品的质量和性能达到或超过新品，成本仅是新品的50%左右，节能60%、节材70%以上，对保护环境贡献显著。

再制造的对象即可以是设备、系统、设施，也可以是零部件；既包括硬件，也包括软件。

再制造工程包括再制造加工和过时产品的性能升级。

再制造工程（产业）既不同于产品（装备）的传统维修，又不同于传统的再循环（回收利用），而是紧跟科学技术前进的步伐，综合采用高新科技成果对报废的产品实施再制造的过程。

传统的维修是在产品的使用阶段为了使其保持良好的状况和使用功能而采取的技术措施，常具有随机性、原位性、应急性；而再制造则是将废旧产品拆卸后，在不损坏零部件性能的基础上，按零部件的类型进行检测、失效分析，将有较高剩余附加值的零部件作为再制造的毛坯，利用先进的表面技术及其它高新技术对其进行产业化的再制造，使其性能升级，达到甚至超过原新品的性能；因此，再制造工程是在优先考虑了设备的可拆卸性、可回收性、可再制造性等属性的同时，保证了产品的基本目标—优质、高效、同时实现了企业效益与社会经济效益的协调优化。

传统的再循环（回收利用）是通过回炉处理等加工方式，获取低于产品原材料品味的再生材料，该过程中不但要消耗较多的能源和劳动力的投入，还对环境造成较大的污染；而再制造则是以废旧的成型零部件为毛坯作为再制造的材料资源，应用表面工程等高新技术对其实施再制造，从而获得高品质、高附加值的产品，再制造过程中消耗的能源少，排放少，具有非常显著的资源环境效益，同时最大限度地提升了废旧零部件的附加值，且再制造的成本远远低于原新品的制造成本；实践证明：再制造可使废旧产品中蕴涵的附加值得到最大的开发和利用，是废旧机电资源化的最佳形式和首选途径，是节约资源的重要手段，是发展循环经济、建设资源节约型、社会友好型的战略举措。

因此可以说：再制造工程是通过提升产品的附加值，追求人力资源与物力资源投入的减少，而致力于地球资源物流和能量流的减少以实现生态环境的平衡的绿色制造工程，并使得机电产品及与之息息相关的生产企业以及产品的使用者实现了制造业系统工程—一种建立在极少废料和污染物的技术与工艺的系统工程的可持续性发展的战略目标，完全能够经受得住“绿色发展”的考验和挑战。

中国人民解放军少将，装甲兵工程学院徐滨士院士参加制定我国2020年中长期科学技术发展规划时，对未来20年我国再制造研究目标归纳为“突破三项技术，制定两个标准，建立一个产业”。

突破三项技术是：⑴突破基于信息技术、微纳米技术、生物技术等具有自主知识产权的先进自修复和再制造的关键技术群；⑵突破具有自适性性、自修复功能的先进材料研究和产业化制造技术；⑶突破先进的智能自修复检测和控制技术。

制定两个标准是：制定废旧产品的报废标准；⑵制定再制造产品的质量标准。

建立一个产业是：将再制造建成为制造业的支柱产业之一，构成循环经济的重要组成部分，并建立起相关辅助的产业体系，拉动国民经济，实现再就业和可持续发展。

再制造工程的科学研究和论证是在国家发展与改革委员会、中国工程院、国家自然科学资金委、国防科工委的密切关注下获得长足的发展，并对再制造工程的理论基础、关键技术、组织实施通过协同合作进行了系统的研究。

为此党中央和国务院以高瞻远瞩的战略目标，坚持科学发展观，作出了发展循环经济，保护生态环境，加快建设资源节约型、环境友好型社会，促进经济发展与人口、资源、环境相协调的战略决策：政府和有关部门将再制造工程的研究与应用列入“十五”先进制造技术的前沿和国家自然科学基金机械学科优先发展的领域。

在有关的战略部署中明确提出支持机械设备、工程设施和相关产品实施再制造，并把绿色再制造技术列为支持循环经济持续发展的共性和关键的工程技术之一。

特别是国发[2005]21号《国务院关于做好建设节约型社会近期重要工作的通知》中，把“绿色再制造技术”列为“对节约资源和建设循环经济有重大意义，且将重点组织开发和示范”的技术之一。

紧接着又在国发[2005]22号《国务院关于加快发展循环经济若干意见》中指出国家将大力支持“废旧机电产品再制造”，并把“绿色再制造技术”列为“国务院有关部门和地方各级人民政府要加大经费支持力度的共性和关键技术研究开发”的项目之一。

党中央和国务院坚持科学发展观，提出了发展循环经济，保护生态环境，加快建设资源节约型、环境友好型社会，促进经济发展与人口、资源、环境相协调的战略决策，同时在相关的战略部署中明确提出支持机械设备再制造，并把绿色再制造列为支持循环经济的共性和关键性技术之一。