再制造是實(shí)現(xiàn)循環(huán)發(fā)展的必然選擇

劉榮+楊進(jìn)平

徐濱士，1931年生，1954年畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)械制造與焊接專業(yè)并留校任教。1990年晉升少將軍銜，1995年當(dāng)選中國工程院院士?，F(xiàn)任裝甲兵工程學(xué)院再制造裝備技術(shù)國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室榮譽(yù)主任，教授、博士生導(dǎo)師，我國裝備修復(fù)工程、表面工程和再制造工程領(lǐng)域著名專家。發(fā)表學(xué)術(shù)論文千余篇，出版著作20余部，獲國家發(fā)明專利50余項(xiàng)。先后獲國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng)4項(xiàng)、三等獎(jiǎng)1項(xiàng)，國家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，國家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，省部級科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)9項(xiàng)、二等獎(jiǎng)10項(xiàng)，以及中國工程院“光華科技工程獎(jiǎng)”、何梁何利基金技術(shù)科學(xué)獎(jiǎng)、中國表面工程學(xué)會(huì)和摩擦學(xué)學(xué)會(huì)“最高成就獎(jiǎng)”、中國焊接學(xué)會(huì)“終身成就獎(jiǎng)”等榮譽(yù)。

采用專門的工藝和技術(shù)，在廢舊機(jī)器設(shè)備原有制造基礎(chǔ)上進(jìn)行重新制造，使制造出來的產(chǎn)品無論性能還是質(zhì)量都優(yōu)于原有新品，這種讓廢舊機(jī)器設(shè)備重?zé)ㄐ律倪^程就是再制造。

2005年，國務(wù)院在《關(guān)于加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的若干意見》中明確提出支持發(fā)展再制造，將其作為第一批循環(huán)經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)重點(diǎn)領(lǐng)域。2009年1月，《循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法》頒布實(shí)施，再制造正式被納入國家法制化軌道。

再制造在中國的興起，裝甲兵工程學(xué)院教授徐濱士院士功不可沒，是他將我國再制造推上了國家戰(zhàn)略的層面，讓再制造從無到有、趕超國際。今天，隨著相關(guān)基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域不斷取得重大突破，我國再制造工藝和技術(shù)逐步躋身國際先進(jìn)水平。談及再制造產(chǎn)業(yè)的這段發(fā)展歷程以及未來的發(fā)展規(guī)劃，徐濱士無疑是最有發(fā)言權(quán)的人士之一。

記者：這些年來您一直在為再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策。您為什么認(rèn)為再制造產(chǎn)業(yè)一定會(huì)有廣闊的前景？

徐濱士：當(dāng)下，工業(yè)化、城鎮(zhèn)化推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)和社會(huì)高速發(fā)展和進(jìn)步，同時(shí)也加劇了資源環(huán)境約束等問題。保護(hù)地球環(huán)境、構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟(jì)、實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展已成為全世界的共同關(guān)注，各國都在尋找經(jīng)濟(jì)效益更大、資源消耗更少、環(huán)境污染更低、勞動(dòng)就業(yè)更多的先進(jìn)經(jīng)濟(jì)模式。而綠色制造和循環(huán)經(jīng)濟(jì)無疑是人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。

2015年《政府工作報(bào)告》提出要實(shí)施“中國制造2025”，堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、智能轉(zhuǎn)型、強(qiáng)化基礎(chǔ)、綠色發(fā)展。堅(jiān)持綠色發(fā)展，推行綠色制造是關(guān)鍵。再制造作為綠色制造的典型形式，是循環(huán)經(jīng)濟(jì)和節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的重要技術(shù)支撐。它以節(jié)約資源、節(jié)省能源、保護(hù)環(huán)境為特色，以綜合利用信息技術(shù)、納米技術(shù)、生物技術(shù)等高技術(shù)為核心，充分體現(xiàn)了具有中國特色自主創(chuàng)新的特點(diǎn)。通過再制造技術(shù)，可以使廢舊資源中蘊(yùn)含的價(jià)值得到最大限度開發(fā)和利用，能有效緩解資源短缺與資源浪費(fèi)的矛盾，減少大量失效、報(bào)廢產(chǎn)品對環(huán)境的危害，是廢舊機(jī)電產(chǎn)品資源化的最佳形式和首選途徑，更是節(jié)約資源的重要手段，這高度契合了國家發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略。大力開展再制造工程是實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。

記者：與西方國家再制造產(chǎn)業(yè)相比，我國再制造產(chǎn)業(yè)有什么區(qū)別和特色？

徐濱士：歐美等國的再制造是在原型產(chǎn)品制造工業(yè)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，主要以尺寸修理法和換件修理法為主。隨著科技的發(fā)展，這種模式逐漸顯現(xiàn)出舊件再制造率低、節(jié)能節(jié)材效果差、難以提升再制造產(chǎn)品性能、加工量大、環(huán)保效果不佳等弊端。

我國再制造可以概括為廢舊產(chǎn)品高技術(shù)修復(fù)、改造的產(chǎn)業(yè)化，是在維修工程、表面工程基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，主要基于復(fù)合表面工程技術(shù)、納米表面技術(shù)和自動(dòng)化表面技術(shù)，這是國外再制造時(shí)不曾采用的。因此，我國再制造獨(dú)具中國特色，主要體現(xiàn)是再制造產(chǎn)品的質(zhì)量和性能不低于新品，成本只有新品的50%，節(jié)能60%，節(jié)材70%，對環(huán)境的不良影響顯著降低。

同時(shí)，由于先進(jìn)表面工程技術(shù)的應(yīng)用，我國再制造能將舊件再制造率提高到90%，零件尺寸精度和質(zhì)量性能不僅不低于原型新品標(biāo)準(zhǔn)，而且耐蝕、耐磨、抗疲勞等性能能達(dá)到甚至超過原型新品水平，受到了國際同行的高度關(guān)注和認(rèn)同。

記者：我國再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展至今10年有余，作為參與其中的專家之一，請您談?wù)勚袊厣僦圃飚a(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀？

徐濱士：10余年的發(fā)展，我國再制造產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了產(chǎn)業(yè)萌生、科學(xué)論證和政府推進(jìn)三個(gè)階段，經(jīng)歷了一個(gè)從無到有、不斷完善的過程，走上了法制化道路。我們在實(shí)踐的基礎(chǔ)上探索形成了以高技術(shù)為支撐，產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，既循環(huán)又經(jīng)濟(jì)的自主創(chuàng)新的中國特色再制造模式。目前，對于再制造產(chǎn)業(yè)，我國采取的是政策導(dǎo)向、技術(shù)引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方式。隨著再制造基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)取得突破，我國再制造產(chǎn)業(yè)政策和技術(shù)環(huán)境也在不斷優(yōu)化，現(xiàn)已形成了“尺寸恢復(fù)、性能提升”的中國特色再制造技術(shù)模式。

同時(shí)，為推進(jìn)再制造產(chǎn)業(yè)規(guī)?；?、規(guī)范化、專業(yè)化發(fā)展，充分發(fā)揮試點(diǎn)示范引領(lǐng)作用，結(jié)合再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展形式，我國逐步擴(kuò)大了再制造試點(diǎn)企業(yè)的數(shù)量，截至2014年底，我國再制造試點(diǎn)企業(yè)已有70余家。在此過程中，為支持再制造產(chǎn)品的推廣使用，促進(jìn)再制造舊件回收，擴(kuò)大再制造產(chǎn)品市場份額，我國還開展了“以舊換再”工作，目前這項(xiàng)工作也在穩(wěn)步推進(jìn)中。

在國家的高度重視和大力支持下，越來越多的企業(yè)致力于發(fā)展再制造，科研單位的研究投入力度也不斷加大，我國再制造產(chǎn)業(yè)迎來了良好的發(fā)展機(jī)遇。

記者：再制造技術(shù)有哪些關(guān)鍵要領(lǐng)？經(jīng)過多年的發(fā)展，我國再制造產(chǎn)業(yè)取得了哪些代表性的技術(shù)成果？

徐濱士：再制造壽命監(jiān)測的核心是疲勞壽命，再制造質(zhì)量控制的關(guān)鍵是裂紋控制，再制造的主要損傷形式是表面磨損。根據(jù)再制造產(chǎn)品失效特征和質(zhì)量性能不低于新品的標(biāo)準(zhǔn)要求，我國通過多年研究實(shí)踐和不斷自主創(chuàng)新，形成了不少中國特色的再制造技術(shù)，包括自動(dòng)化納米顆粒復(fù)合電刷鍍技術(shù)、自動(dòng)化高速電弧噴涂技術(shù)、自動(dòng)化微束等離子熔覆技術(shù)以及再制造無損檢測評估技術(shù)及儀器設(shè)備等。

記者：能具體介紹一下這些技術(shù)的特點(diǎn)、優(yōu)勢，以及應(yīng)用情況嗎？

徐濱士：首先介紹自動(dòng)化納米顆粒復(fù)合電刷鍍技術(shù)。這是我們自主研發(fā)的一項(xiàng)先進(jìn)再制造技術(shù)，主要是把納米顆粒加入電刷鍍?nèi)芤海蛊浜湾円航饘匐x子在電刷鍍電場作用下共同沉積在金屬表面，形成納米顆粒復(fù)合涂層。研發(fā)過程中，我們創(chuàng)造性地解決了納米顆粒分散和在鍍層中沉積的難題，制備出來的納米復(fù)合電刷鍍層中均勻彌散分布大量的硬質(zhì)納米顆粒，使再制造零件表面的耐磨性、耐高溫性和抗接觸疲勞性能得到了顯著提高，成功應(yīng)用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿、凸輪軸和缸體的再制造。

考慮到重載汽車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿和缸體缸筒再制造難題和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)需求，我國又自主研發(fā)了發(fā)動(dòng)機(jī)連桿自動(dòng)化納米電刷鍍專用設(shè)備和氣缸筒自動(dòng)化電刷鍍專用設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了鍍液連續(xù)供應(yīng)和循環(huán)利用、納米電刷鍍再制造工藝過程綜合監(jiān)控，生產(chǎn)率提高了5～10倍，耗材僅為零件本體重量的1%～2%，費(fèi)用僅為新品的1/10，實(shí)現(xiàn)了廢舊零件再制造的需求，而鍍液循環(huán)利用、廢水集中處理也實(shí)現(xiàn)了全過程綠色化的要求。

其次，介紹一下自動(dòng)化高速電弧噴涂技術(shù)。這也是自主研發(fā)的一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，主要利用機(jī)器人或操作機(jī)的操作臂夾持噴槍，通過紅外溫度場監(jiān)測和編程控制高速電弧噴槍按照規(guī)劃路徑實(shí)現(xiàn)自動(dòng)噴涂作業(yè)，噴涂過程中能實(shí)時(shí)反饋調(diào)節(jié)噴涂工藝參數(shù)。該技術(shù)結(jié)合新開發(fā)的FeAl和FeAlMn系粉芯絲材制備出的噴涂層，具有結(jié)合強(qiáng)度高、硬度高、耐磨性高等特點(diǎn)，目前已在廢舊斯太爾發(fā)動(dòng)機(jī)缸體再制造中成功應(yīng)用，再制造量高達(dá)200余臺。采用該技術(shù)再制造單件發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的時(shí)間由手工的1.5小時(shí)縮短為20分鐘，噴涂效率提高了3.5倍。

第三，談?wù)勛詣?dòng)化微束等離子熔覆技術(shù)。常用的微束等離子逆變頻率為20KHz，我們自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)出了70KHz高頻逆變微束等離子電源，有效減少了設(shè)備體積，提高了系統(tǒng)響應(yīng)特性，使微束等離子弧的工作更加穩(wěn)定。采用該技術(shù)對發(fā)動(dòng)機(jī)廢舊排氣門密封錐面進(jìn)行再制造后的氣門變形量小，表面硬度恢復(fù)到新品數(shù)值，力學(xué)性能滿足要求，成本僅為新品的1/5。

最后，說一下再制造無損檢測評估技術(shù)及儀器設(shè)備。廢舊零部件損傷狀態(tài)無損檢測與評估是再制造質(zhì)量控制體系的重要內(nèi)容。這些年來，我們研究了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、曲軸、連桿、氣門桿等不同再制造零部件的多種無損檢測評估技術(shù)，比如渦流、超聲、金屬磁記憶、聲發(fā)射等，研制出了高頻渦流無損檢測儀（適用于氣門桿、連桿等，通用性強(qiáng)）、高穿透力超聲無損檢測儀（適用于曲軸，通用性強(qiáng)）、缸體渦流/磁記憶綜合無損檢測評估儀、金屬磁記憶壽命評估儀、納米復(fù)合刷鍍層無損測厚儀等，初步實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)氣門桿、連桿、曲軸、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體等重要零部件損傷和無損檢測評估，為再制造產(chǎn)品質(zhì)量不低于新品的質(zhì)量控制體系提供了有力保障。目前，這些相關(guān)技術(shù)和儀器設(shè)備已經(jīng)在濟(jì)南復(fù)強(qiáng)動(dòng)力有限公司再制造生產(chǎn)線上應(yīng)用試驗(yàn)，為再制造毛坯質(zhì)量控制體系提供了技術(shù)支撐。

記者：《循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法》中明確提出要發(fā)展再制造產(chǎn)業(yè)以促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)向產(chǎn)業(yè)化、集群化方向發(fā)展。在您看來，我國再制造產(chǎn)業(yè)如何才能滿足這一要求？

徐濱士：從國內(nèi)外制造及再制造的發(fā)展歷程看，“技術(shù)產(chǎn)業(yè)化”是一個(gè)普遍的發(fā)展模式，我國再制造產(chǎn)業(yè)在這一環(huán)節(jié)上采取的是企業(yè)試點(diǎn)模式，總體上是分散化運(yùn)作，產(chǎn)業(yè)集群能力明顯不足，需要加強(qiáng)和完善。因此，建設(shè)再制造產(chǎn)業(yè)基地或園區(qū)就成了再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要模式，這一模式總體遵從技術(shù)產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)業(yè)集聚化、集聚規(guī)模化、規(guī)模園區(qū)化、園區(qū)科學(xué)化的建設(shè)理念，既能有效彌補(bǔ)當(dāng)前再制造產(chǎn)業(yè)企業(yè)試點(diǎn)模式的不足，也能帶動(dòng)多支點(diǎn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。通過再制造產(chǎn)業(yè)基地或園區(qū)的建設(shè)，能進(jìn)一步加強(qiáng)現(xiàn)代裝備再制造基地建設(shè)步伐，提升工業(yè)核心競爭力，切實(shí)推進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級和結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)制造和再制造產(chǎn)業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

記者：那么，在當(dāng)前背景下，我國再制造產(chǎn)業(yè)要想實(shí)現(xiàn)持續(xù)、穩(wěn)定地發(fā)展，您認(rèn)為應(yīng)該采取哪些對策？

徐濱士：國家的宏觀政策為再制造的發(fā)展提供了重大的機(jī)遇，但是我國再制造產(chǎn)業(yè)仍然面臨諸多挑戰(zhàn)，所以我們要充分考慮我國具體國情，完善和實(shí)施我國再制造政策法規(guī)及措施，為再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)I造良好環(huán)境。

具體來說，首先，按照國家有關(guān)部委的部署優(yōu)先推進(jìn)重點(diǎn)領(lǐng)域的再制造。如：大力發(fā)展工程機(jī)械、機(jī)床、電機(jī)等再制造，引進(jìn)國內(nèi)外有實(shí)力的企業(yè)投資裝備再制造，發(fā)展機(jī)床、工程機(jī)械、工業(yè)機(jī)電設(shè)備、鐵路機(jī)車裝備制造；大力發(fā)展電子及辦公信息設(shè)備再制造，突破各種制約瓶頸，擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)化規(guī)模。

其次，國內(nèi)再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展，要靠科技和創(chuàng)新支撐。這就需要政府加大科技投入，積極爭取國家科技扶持資金，加強(qiáng)與國內(nèi)高校及科研院所的合作，組建再制造重點(diǎn)技術(shù)研發(fā)中心和院士工作站，圍繞再制造產(chǎn)品的技術(shù)研發(fā)、安全檢測等方面進(jìn)行研發(fā)和創(chuàng)新。同時(shí)，還要積極引進(jìn)國內(nèi)外高端人才，構(gòu)筑人才高地，加強(qiáng)與國內(nèi)高校合作，加大高層次、復(fù)合型、創(chuàng)新型再制造人才的培養(yǎng)力度，充分發(fā)揮高等職業(yè)技術(shù)教育方面的資源優(yōu)勢，加速教育和科技產(chǎn)業(yè)的集聚和整合。

最后，全面建設(shè)再制造配套服務(wù)體系，為再制造企業(yè)的發(fā)展提供有力支撐。如：積極爭取國家有關(guān)部門支持，在再制造產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)良好的再制造經(jīng)營環(huán)境；依托產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，完善再制造產(chǎn)業(yè)鏈；把再制造產(chǎn)業(yè)所需裝備作為再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要內(nèi)容，發(fā)揮機(jī)械裝備制造業(yè)優(yōu)勢，大力發(fā)展再制造裝備研發(fā)和生產(chǎn)，逐步形成再制造關(guān)鍵設(shè)備生產(chǎn)研發(fā)體系；發(fā)揮區(qū)位及物流優(yōu)勢，與國內(nèi)外原廠生產(chǎn)商合作發(fā)展逆向物流，形成適應(yīng)再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的舊件收集能力；在企業(yè)現(xiàn)有質(zhì)量管理體系基礎(chǔ)上，進(jìn)一步完善適應(yīng)再制造的管理體系；強(qiáng)化安全、環(huán)保和職業(yè)健康工作，建立嚴(yán)格的再制造環(huán)保安全保障體系；加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)，完善配套政策保障體系，同時(shí)盡快制定和落實(shí)涉及再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策、法規(guī)，為再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造優(yōu)良的軟環(huán)境。

記者：您比較看好再制造產(chǎn)業(yè)未來在哪些領(lǐng)域的發(fā)展？

徐濱士：再制造是循環(huán)經(jīng)濟(jì)和節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的重要技術(shù)支撐，作為我國的新型產(chǎn)業(yè)，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。根據(jù)再制造的技術(shù)特點(diǎn)以及產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點(diǎn)，再制造技術(shù)今后在汽車、機(jī)床、工程機(jī)械、農(nóng)用機(jī)械、礦山機(jī)械、化工冶金等領(lǐng)域?qū)⒋笥凶鳛椋谶@些領(lǐng)域推廣應(yīng)用再制造技術(shù)將會(huì)帶來顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和節(jié)能減排效益。