油料裝備壽命周期中的綠色維修探討

文/郭建科 張 鎮(zhèn) 彭 斌

油料裝備的生命周期中，裝備的使用與維護(hù)的時(shí)間是最長的、耗能也是最大，造成的污染可能是最多的。因此，為了在維修中貫徹執(zhí)行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和清潔化維修，必須進(jìn)行綠色維修探討。

一、綠色維修概述

綠色維修是在維修的基礎(chǔ)上綜合考慮環(huán)境影響和資源利用效率的現(xiàn)代維修模式，即在維修過程及裝備維修后直至裝備報(bào)廢處理這一段時(shí)期內(nèi)，既要最大程度地使裝備保持和恢復(fù)原來規(guī)定的各種狀態(tài)，又要使維修廢棄物和有害排放物最??；既對環(huán)境的負(fù)面影響最小，又對維修操作人員的勞動(dòng)保護(hù)性好，還要使資源利用率最高。綠色維修的目標(biāo)是：以最少的資源消耗，保持、恢復(fù)、延長、改善設(shè)備的功能；同時(shí)，避免產(chǎn)生廢物或污染環(huán)境，符合社會(huì)和公眾利益及政府法規(guī)。為了達(dá)到上述目標(biāo)，必須開展無公害、無污染和資源重新利用的綠色維修研究，而且應(yīng)當(dāng)從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)初期就提出產(chǎn)品的綠色維修性要求，進(jìn)行綠色維修性設(shè)計(jì)。油料裝備綠色維修模型如圖1所示。

由此可見，綠色維修是在綜合考慮資源利用效率和對環(huán)境的影響的條件下，使裝備保持或恢復(fù)到規(guī)定狀態(tài)的全部活動(dòng)。其要求是，在達(dá)到保持和恢復(fù)裝備的規(guī)定狀態(tài)這一物理目標(biāo)的同時(shí)，還應(yīng)達(dá)到在裝備維修直至報(bào)廢處理的全部活動(dòng)中，對環(huán)境的污染最小，資源利用率最高的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。綠色維修應(yīng)從兩方面入手，一是在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)初期就提出產(chǎn)品的綠色維修性要求，進(jìn)行綠色維修性設(shè)計(jì)的有關(guān)研究；二是進(jìn)行綠色維修生產(chǎn)的無污染或少污染工藝方法和污染防治研究。綠色維修以可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)形成一個(gè)完整的體系。在維修方法、材料、能源、過程等方面提出相應(yīng)的要求，并制訂出具體的措施。綠色維修兼顧經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，最大限度地減少了原材料和能源的消耗，降低成本、提高效益，對環(huán)境和人類危害最小，對生產(chǎn)全過程進(jìn)行科學(xué)的改革和嚴(yán)格的管理，使維修過程中排放的污染達(dá)到最小，使環(huán)境危害大大減輕。

二、油料裝備壽命周期中綠色維修的作用

1.減少水及土壤污染

油料裝備維修過程中的水、土壤污染主要指由于修理人員環(huán)保觀念差，對修理產(chǎn)生的廢水、廢渣、廢油等不能采取適當(dāng)?shù)幕厥沾胧?，直接排入大自然造成的土壤及地下水污染，?yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。為此，維修過程中采取以下措施：一是對不同的材料采取不同的回收處理方法，可以按照能回收重用的、無法再用的和有特殊材料的(如含有毒、有害成分的材料)進(jìn)行分類；二在維修工藝方案選擇上，要盡量選擇無污染或少污染的維修工藝方案。

2.避免廢棄物污染

油料裝備維修過程中，需要加工一些維修備件，很容易產(chǎn)生大量切屑和磨屑，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生一些報(bào)廢件、磨損件以及一些垃圾(含有毒的材料)。因此，需采取下列措施：一是對維修過程中產(chǎn)生的垃圾進(jìn)行分類，以便于廢品的回收處理，提高廢品利用率；二是維修實(shí)現(xiàn)模塊化，建立模件庫，將更換下來的部件帶回模件庫中，修好后入庫，以備下次使用，提高維修效率。

3.實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展

從可持續(xù)發(fā)展的觀點(diǎn)看，資源的再使用和避免廢物產(chǎn)生是至關(guān)重要的，而維修由于其自身功能，恰恰能滿足這兩方面的需求。一般來說，通過維修恢復(fù)油料裝備的性能所消耗的勞動(dòng)量和資源，僅僅是制造同一裝備的幾分之一甚至十幾分之一。而人力、物力資源消耗的減少，就意味著物料流和能量流的減少，意味著對環(huán)境污染的減少并利于社會(huì)的持續(xù)發(fā)展。同時(shí)，以最小的資源消耗，保持、恢復(fù)、延長、改善設(shè)備的功能，避免產(chǎn)生廢物或污染環(huán)境，符合社會(huì)和公眾利益及政府法規(guī)需要。所以綠色維修方式可以實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)利用，在維修過程中可以控制大部分污染，減少污染來源，具有較高的環(huán)境效益。

三、油料裝備壽命周期中的綠色維修對策

綠色維修關(guān)注的是提高資源及能源的利用率，使裝備使用及維修等生命周期內(nèi)無環(huán)境污染或使污染最小化，降低裝備壽命周期費(fèi)用，提高軍事經(jīng)濟(jì)效益。

1.完善裝備材料的選擇和管理

利用高科技對裝備零件修復(fù)，不僅可以恢復(fù)其幾何尺寸與精度，而且能提高零件乃至整個(gè)設(shè)備的性能與質(zhì)量。如在某型號裝備上應(yīng)用新型電弧熱噴涂防腐技術(shù)，可使其防腐壽命由5年提高到15年。在維修材料的選擇上，要優(yōu)先考慮無毒和來源廣泛的材料，這些都是解決污染的一些措施。雖然這些做法有些從經(jīng)濟(jì)方面來看成本較高，但是符合維修業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展要求。

材料選擇要求具有環(huán)境適用性，不加任何有害涂鍍，廢棄后能自然分解并為自然界吸收；選用低能耗、低成本、少污染，易加工且加工中無污染或污染最小的材料；使用易回收、易處理、可重用、可降解的材料等。

維修材料管理過程中，不能把含有有害成分與無害成分的材料混放在一起；對于達(dá)到壽命周期的產(chǎn)品，有用部分要充分回收利用，不可用部分要采用一定的工藝方法進(jìn)行處理，使其對環(huán)境的影響降到最低限度。

2.更新設(shè)計(jì)理念

其一，回收性設(shè)計(jì)?；厥招栽O(shè)計(jì)是在產(chǎn)品綠色維修性設(shè)計(jì)初期充分考慮其零件材料的回收可能性、回收價(jià)值的大小、回收處理方法、回收處理結(jié)構(gòu)工藝等與回收性有關(guān)的一系列問題，最終達(dá)到零件材料資源及能源的最大利用，并對環(huán)境污染為最小的一種設(shè)計(jì)思想和方法?；厥招栽O(shè)計(jì)包括回收材料的標(biāo)志，回收工藝及方法，回收的經(jīng)濟(jì)性評價(jià)和回收性設(shè)計(jì)。

其二，拆卸性設(shè)計(jì)?？刹鹦缎允钱a(chǎn)品綠色性設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，它要求在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的初級階段就將拆卸性作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個(gè)評價(jià)準(zhǔn)則，使所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)易于拆卸，維護(hù)方便，并在產(chǎn)品報(bào)廢后可以重新利用部分能充分有效地回收和重用，以達(dá)到節(jié)約資源和能源、保護(hù)環(huán)境的目的。綠色維修性要求在產(chǎn)品的使用、維護(hù)和修理中避免破壞性拆卸。

其三，組合性設(shè)計(jì)。組合性設(shè)計(jì)即模塊化設(shè)計(jì)，其對提高產(chǎn)品綠色維修性水平有重要意義。模塊化設(shè)計(jì)可以簡化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、能夠滿足產(chǎn)品的快速開發(fā)要求，并可將產(chǎn)品中對環(huán)境或?qū)θ梭w有害的部分、使用壽命相近的部分集成在同—模塊中，便于拆卸回收和維護(hù)更換。

3.實(shí)施智能故障診斷

智能故障診斷始于機(jī)械設(shè)備故障診斷，較常用的技術(shù)手段有振動(dòng)監(jiān)測、噪聲監(jiān)測、溫度監(jiān)測、油液分析、無損探傷等。故障診斷技術(shù)可以在設(shè)備運(yùn)行過程或基本不拆卸的情況下，監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)行技術(shù)狀況，預(yù)測設(shè)備的可靠性，判斷故障的部位和原因。因此，能夠防止突發(fā)故障和事故的發(fā)生，減少事故性停機(jī)，同時(shí)能夠較科學(xué)地確定設(shè)備修理間隔期和內(nèi)容，降低維修成本，保證安全生產(chǎn)，節(jié)約能源。據(jù)統(tǒng)計(jì)，采用該項(xiàng)技術(shù)后，可減少75%以上的機(jī)械設(shè)備事故，維修費(fèi)用降低25－75%，已成為提高機(jī)械設(shè)備安全、穩(wěn)定、可靠、長周期、滿負(fù)荷地運(yùn)行服務(wù)以及實(shí)現(xiàn)綠色維修的關(guān)鍵技術(shù)。

油料裝備故障的特點(diǎn)是具有“擴(kuò)散性”，即系統(tǒng)中某一元件發(fā)生了故障，往往會(huì)導(dǎo)致一系列元件發(fā)生故障。對油料裝備進(jìn)行在線監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除故障。對于保證油料裝備使用的可靠性具有特殊的重要意義。油料裝備的故障形式及故障誘因很多，在進(jìn)行故障診斷中，了解油料裝備中常見的典型故障及其誘發(fā)原因，既有助于選擇簡便而有效的診斷方法。又有利于獲得準(zhǔn)確的診斷結(jié)論。

4.利用再制造工程技術(shù)

再制造工程的含義是以設(shè)備(零件)全壽命周期設(shè)計(jì)和管理為指導(dǎo)，以優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、節(jié)材和環(huán)保為標(biāo)準(zhǔn)，以先進(jìn)技術(shù)、新型材料和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)為手段，以修復(fù)、改造失效設(shè)備(零件)或提升使用性能為目的一系列技術(shù)、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的總稱。推行再制造工程符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求，改善設(shè)備(零件)的性能與質(zhì)量，節(jié)約維修或制造成本。綠色再制造工程是一門新興學(xué)科，對加速舊裝備的延壽和升級改造，對軍隊(duì)油料裝備維修保障將起到重要作用。

再制造工程以油料裝備壽命周期管理為指導(dǎo)，包括對油料裝備的以下處理方法：一是修復(fù)，通過測試、拆修、換件、局部加工等，恢復(fù)裝備的規(guī)定狀態(tài)或規(guī)定功能。二是改裝，通過局部修改裝備設(shè)計(jì)或連接、局部制造等使產(chǎn)品適合于不同的使用環(huán)境或條件。三是改進(jìn)或改型，通過局部修改和制造，特別是引進(jìn)新技術(shù)等使產(chǎn)品使用與技術(shù)性能得到提高，適應(yīng)使用或技術(shù)發(fā)展的需要，延長使用壽命。四是回收利用，通過對廢舊產(chǎn)品進(jìn)行測試、分類、拆卸、加工等使產(chǎn)品或其零部件、原材料得到再利用。因此，再制造工程不同于一般意義上的簡單維修，減少了資源浪費(fèi)。

5.創(chuàng)新維修工藝

在油料裝備修理中，采取環(huán)保設(shè)施及手段降低和處理維修過程中有害物的排放。如在裝備維修中，采用符合環(huán)保要求的油漆和打磨(帶吸塵)裝置，防止含有害化學(xué)成分的粉塵污染。在裝備維修過程中推行有利于環(huán)境保護(hù)的制造及修理技術(shù)，在修理中用高速氧燃料熱噴涂來代替鍍鉻，用化學(xué)鍍鎳來代替鎳鎘合金鍍等。

采用何種綠色維修工藝要做系統(tǒng)性的決策，具體做法是建立一個(gè)數(shù)據(jù)庫，查明每臺裝備每一個(gè)零件何處用了有害材料，可根據(jù)毒性及對環(huán)境和健康的影響對其進(jìn)行數(shù)值量化。這樣在維修過程中，有助于工作人員了解重點(diǎn)應(yīng)放在何處。從油料裝備的早期研制抓起，使新一代裝備具有良好的綠色維修性。綠色維修方案要兼顧維修工藝的傳統(tǒng)評價(jià)(適用性、耐久性和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性)和“綠色性”指標(biāo)。在工藝方案的選擇上，要盡量選擇無污染或少污染的工藝方案。

6.開展綠色維修理論研究和應(yīng)用

在裝備的壽命周期過程中，應(yīng)對裝備綠色維修的概念和模型、綠色維修設(shè)計(jì)原理和技術(shù)、綠色維修檢測原理、綠色維修工藝、綠色維修材料理論等進(jìn)行研究和應(yīng)用。在裝備綠色維修研究過程中對裝備系統(tǒng)綠色維修理論進(jìn)行研究和應(yīng)用，對裝備系統(tǒng)綠色維修性的定量和定性要求進(jìn)行研究和應(yīng)用。改進(jìn)維修技術(shù)和設(shè)備，減少或杜絕維修對環(huán)境的污染并且盡量利用低污染或無污染的新工藝新技術(shù)。

四、結(jié)論

油料裝備綠色維修貫穿于壽命周期全過程中，體現(xiàn)在論證、設(shè)計(jì)、制造、使用及維修等各個(gè)方面。綠色維修增加了對維修的約束，同時(shí)加大了維修目標(biāo)。綠色維修是一個(gè)動(dòng)態(tài)演變的體系，有很大的發(fā)展空間，是一件利國利民的大事。在綠色維修理念的指引下，通過制度創(chuàng)新、改善油料裝備維修體系，以技術(shù)創(chuàng)新為引導(dǎo)，使裝備綠色維修得到長足的發(fā)展，可促進(jìn)我國循環(huán)經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展。同時(shí)，從裝備的早期研制抓起，使新一代油料裝備具有良好的綠色維修性，在裝備材料的選擇上，要優(yōu)先考慮無毒和來源廣泛的材料，這些都是推行綠色維修的有效手段。