廢舊產(chǎn)品清潔再制造生產(chǎn)及其應(yīng)用

崔培枝，姚巨坤，楊緒，江宏亮

廢舊產(chǎn)品清潔再制造生產(chǎn)及其應(yīng)用

崔培枝1，姚巨坤2，楊緒2，江宏亮2

（1.裝甲兵工程學(xué)院科研部，北京100072；2.裝甲兵工程學(xué)院裝備維修與再制造工程系，北京100072）

廢舊產(chǎn)品再制造是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品資源利用的重要手段，是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品多壽命周期循環(huán)利用的主要途徑。在再制造生產(chǎn)過程中采用清潔生產(chǎn)技術(shù)和方式，能夠顯著提升再制造生產(chǎn)過程的環(huán)境效益。在分析清潔再制造生產(chǎn)基本內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，闡述了清潔再制造生產(chǎn)的內(nèi)容框架，并提出了發(fā)動(dòng)機(jī)清潔再制造的具體應(yīng)用要求，可為企業(yè)開展清潔再制造生產(chǎn)提供參考。

清潔再制造生產(chǎn)；清潔生產(chǎn)；發(fā)動(dòng)機(jī)再制造

清潔生產(chǎn)（C1eaner Production）是指既可以滿足人們的需要又可以合理使用自然資源和能源，并保護(hù)環(huán)境的實(shí)用生產(chǎn)方法和措施[1]。其自20世紀(jì)70年代出現(xiàn)以來，各國相繼出臺(tái)了有關(guān)清潔生產(chǎn)及其實(shí)施的相關(guān)政策，促進(jìn)了清潔生產(chǎn)在產(chǎn)品制造中的應(yīng)用。再制造是一種將廢舊產(chǎn)品制造成“如新品一樣好”的再循環(huán)過程，并且被認(rèn)為是廢舊產(chǎn)品再循環(huán)的最佳形式，高效益地實(shí)現(xiàn)了老舊產(chǎn)品的資源節(jié)約，避免了老舊產(chǎn)品的環(huán)境污染[2]。再制造既屬于先進(jìn)制造的重要內(nèi)容，也與清潔生產(chǎn)具有相同環(huán)保目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)二者的結(jié)合，通過在廢舊產(chǎn)品再制造生產(chǎn)過程中設(shè)計(jì)并采用清潔生產(chǎn)理念及技術(shù)方法，建立全新的清潔再制造生產(chǎn)模式，將能夠進(jìn)一步促進(jìn)再制造生產(chǎn)方式變革，提升再制造的資源和環(huán)境效益。

1 清潔再制造生產(chǎn)的內(nèi)涵

清潔再制造生產(chǎn)可以定義為，在再制造生產(chǎn)過程中，采用清潔生產(chǎn)的理念與技術(shù)方法，以實(shí)現(xiàn)減少再制造生產(chǎn)過程的環(huán)境污染，并減少原材料資源和能源使用的先進(jìn)綠色再制造生產(chǎn)方式。其本質(zhì)是減少再制造生產(chǎn)過程的環(huán)境污染和資源消耗，它既是一種體現(xiàn)再制造宏觀發(fā)展方向的重要生產(chǎn)工程思想與趨勢(shì)，也可以從微觀上對(duì)再制造生產(chǎn)工藝做出具體要求和規(guī)劃，體現(xiàn)再制造資源和能源節(jié)約的優(yōu)勢(shì)，從生產(chǎn)過程中制訂污染預(yù)防措施。

清潔再制造生產(chǎn)主要是通過再制造管理和工藝流程的優(yōu)化設(shè)計(jì)，使得再制造生產(chǎn)過程污染排放最低，資源消耗最少，資源利用率最高，以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的清潔綠色再制造生產(chǎn)過程。清潔再制造生產(chǎn)方式在再制造企業(yè)的應(yīng)用，將能夠有效提升再制造生產(chǎn)的綠色度，解決當(dāng)前制造企業(yè)面臨的資源和環(huán)境問題，增強(qiáng)再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和競爭能力。

再制造與清潔生產(chǎn)兩者都體現(xiàn)著節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的理念，都是支撐可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的有效技術(shù)手段，相互之間存在著密切的聯(lián)系。再制造的生產(chǎn)方式是實(shí)現(xiàn)廢舊產(chǎn)品的重新利用，這一過程實(shí)現(xiàn)了資源的高質(zhì)量回收和環(huán)境污染排放最大化的減少，所以再制造本身就是一種清潔生產(chǎn)方式。同時(shí)，再制造生產(chǎn)本身也屬于制造生產(chǎn)過程，所以在再制造生產(chǎn)過程中采用清潔生產(chǎn)技術(shù)，可以進(jìn)一步減少再制造生產(chǎn)過程的資源消耗和環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)再制造資源和環(huán)境效益的全過程最大化。再制造所使用的毛坯是退役的廢舊產(chǎn)品，本身蘊(yùn)含了大量的附加值，相當(dāng)于采用了最優(yōu)的清潔能源完成了大量毛坯成形。而且再制造過程本身相對(duì)制造過程來說消耗的材料和能源極少，再制造生產(chǎn)本身也是清潔生產(chǎn)過程，再制造產(chǎn)品符合清潔生產(chǎn)的產(chǎn)品要求，屬于綠色產(chǎn)品的范疇。

2 清潔再制造生產(chǎn)內(nèi)容及控制

清潔再制造生產(chǎn)不但是一種生產(chǎn)理念，更是一套科學(xué)可行的生產(chǎn)程序。這套程序需要從生產(chǎn)設(shè)計(jì)規(guī)劃開始，結(jié)合再制造全周期過程逐步深入分析，按一定的程序分析制訂出再制造全工藝過程的資源消耗、污染產(chǎn)生及環(huán)境評(píng)估，采用清單分析方法進(jìn)行生產(chǎn)系統(tǒng)資源消耗分析，采用不影響環(huán)境的資源使用方案，減少或避免在生產(chǎn)過程中使用有毒物質(zhì)，對(duì)再制造生產(chǎn)全過程也進(jìn)行排放的廢棄物品類進(jìn)行分析，避免對(duì)環(huán)境污染方案或資源的采用，從傳統(tǒng)的以產(chǎn)品生產(chǎn)為目標(biāo)的生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)換至生產(chǎn)產(chǎn)品和污染預(yù)防兼重的生產(chǎn)模式，在生產(chǎn)管理理念、工藝技術(shù)手段等方面，嚴(yán)格按照清潔生產(chǎn)程序組織再制造生產(chǎn)，達(dá)到消除或減少環(huán)境污染，最大化利用資源的目的。

清潔再制造生產(chǎn)需要從生產(chǎn)全過程來進(jìn)行控制，圖1給出了再制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)清潔再制造生產(chǎn)的控制流程及內(nèi)容框架。具體來講，其在工廠的應(yīng)用，需要從廢舊產(chǎn)品的再制造設(shè)計(jì)階段就開展進(jìn)行規(guī)劃，調(diào)整再制造生產(chǎn)過程使用的材料及能源，改進(jìn)技術(shù)工藝設(shè)備，加強(qiáng)清潔再制造的工藝、技術(shù)設(shè)備、物流管理、生產(chǎn)管理、環(huán)境管理等工作，實(shí)現(xiàn)再制造生產(chǎn)過程的節(jié)能、降耗、減污，并實(shí)現(xiàn)廢物處理的減量化、無害化。

圖1 清潔再制造生產(chǎn)內(nèi)容及全過程控制

3 廢舊發(fā)動(dòng)機(jī)清潔再制造生產(chǎn)應(yīng)用

3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)清潔再制造工藝思路

再制造在我國已經(jīng)得到了初步的發(fā)展，越來越多的企業(yè)加入到再制造行列。發(fā)動(dòng)機(jī)再制造是我國最早開展再制造應(yīng)用的領(lǐng)域，經(jīng)過近20年的發(fā)展，在我國已經(jīng)形成了一定的生產(chǎn)規(guī)模，形成了成熟的生產(chǎn)工藝流程，其主要生產(chǎn)步驟包括拆解、清洗、檢測(cè)、加工、裝配及包裝等過程。在發(fā)動(dòng)機(jī)再制造生產(chǎn)中，引入清潔生產(chǎn)理念，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)再制造生產(chǎn)方式進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)，廣泛采用清潔再制造生產(chǎn)方式，將能夠進(jìn)一步減少再制造過程的資源消耗和降低環(huán)境污染，增強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)再制造效益。

發(fā)動(dòng)機(jī)清潔再制造生產(chǎn)，在管理層面，需要推行清潔再制造全生產(chǎn)過程的清潔管理，即對(duì)生產(chǎn)全過程采用清單分析的方法，應(yīng)用清潔生產(chǎn)審計(jì)，即在生產(chǎn)規(guī)劃之初，對(duì)計(jì)劃進(jìn)行或者正在采用的再制造生產(chǎn)過程進(jìn)行總體的污染測(cè)算和全過程的清單分析評(píng)估，對(duì)預(yù)計(jì)產(chǎn)生污染較多的工藝步驟進(jìn)行改進(jìn)或改造，盡量減少再制造生產(chǎn)過程中的各種危險(xiǎn)性因素，如高溫、高壓、低溫、低壓、易燃、易爆、強(qiáng)噪聲、強(qiáng)振動(dòng)等，制訂出最優(yōu)化的清潔再制造生產(chǎn)工藝過程。例如可以在檢查有關(guān)生產(chǎn)單元技術(shù)過程、原材料和水電消耗、三廢排放的來源、數(shù)量以及類型的清單基礎(chǔ)上，通過全工藝過程的定量化評(píng)估分析，綜合考慮投入與產(chǎn)出關(guān)系，找出不合理污染單元，制訂減少污染排放方案，進(jìn)而提升環(huán)境等綜合效益，建立可循環(huán)的綠色清潔再制造生產(chǎn)線。

3.2 發(fā)動(dòng)機(jī)清潔再制造生產(chǎn)工藝

根據(jù)清潔生產(chǎn)的理念和要求，結(jié)合再制造生產(chǎn)的關(guān)鍵特點(diǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)清潔再制造生產(chǎn)需要重點(diǎn)做好以下工藝過程內(nèi)容要求。

3.2.1 清潔再制造拆解過程

老舊產(chǎn)品的再制造拆解是實(shí)現(xiàn)再制造的基礎(chǔ)步驟，是再制造的關(guān)鍵內(nèi)容。但由于老舊產(chǎn)品本身經(jīng)過使用后，本身品質(zhì)下降，在拆解中面臨著大量的廢棄件、廢棄油料的處理問題，容易造成污染，因此，采用清潔再制造拆解過程是發(fā)動(dòng)機(jī)清潔生產(chǎn)的重要內(nèi)容[3]。為實(shí)現(xiàn)清潔拆解，一是建立自動(dòng)化程度高的流水線拆解方式，避免人為誤操作造成的舊件損傷，產(chǎn)生過多的資源浪費(fèi)和固體廢棄物；二是根據(jù)老舊發(fā)動(dòng)機(jī)特點(diǎn)，制訂廢油、廢水的收集處理的方案及措施，避免泄露造成環(huán)境污染；三是不斷提高拆解技術(shù)水平，配置高效或?qū)Ｓ玫牟鸾庠O(shè)備，淘汰舊件回收率低、污染嚴(yán)重的老舊拆解工藝設(shè)備，提高無損拆解率。

3.2.2 清潔再制造清洗過程

再制造清洗過程是清除廢舊件表面污垢的過程，包括化學(xué)清洗和物理清洗方法，也是再制造生產(chǎn)中易產(chǎn)生高污染的過程，屬于清潔再制造生產(chǎn)中需要重點(diǎn)關(guān)注并進(jìn)行清潔設(shè)計(jì)的內(nèi)容[4]。傳統(tǒng)的廢舊件再制造化學(xué)清洗液中存在著污染環(huán)境、不利于環(huán)保處理的化學(xué)成分，對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。清潔再制造清洗要求，一是盡量減少化學(xué)清洗液的使用，尤其減少化學(xué)清洗液中對(duì)環(huán)境污染大的成分，杜絕對(duì)環(huán)境的化學(xué)污染；二是盡量采用機(jī)械清洗方式，重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)化學(xué)溶劑的清洗方法向水基的機(jī)械清洗方法發(fā)展，例如摩擦、噴砂、超聲、熱力等清洗方式，增加物理清洗在再制造清洗中的比重，避免化學(xué)清洗的污染；三是大量采用先進(jìn)的清洗技術(shù)，例如干冰清洗、激光清洗、感應(yīng)清洗等，提高清洗效率，減少環(huán)境影響；四是建立再制造清洗殘留液或固體廢棄物的環(huán)保處理裝置，實(shí)現(xiàn)廢液的循環(huán)利用和固體廢棄物的減量化無害處理?？傊?，清洗環(huán)節(jié)是清潔再制造生產(chǎn)控制的重要內(nèi)容，也是不同于清潔制造的過程，應(yīng)通過清潔清洗技術(shù)、工藝、設(shè)備和管理來保證再制造清洗實(shí)現(xiàn)清潔、環(huán)保、高效，減少清洗過程的環(huán)境污染。

3.2.3 清潔再制造加工過程

對(duì)檢測(cè)后存在表面或體積缺陷，需要性能恢復(fù)或升級(jí)的舊件，將進(jìn)入再制造加工過程，主要包括機(jī)械尺寸修理法和表面技術(shù)恢復(fù)法[5]。機(jī)械尺寸修理法主要是通過機(jī)械加工設(shè)備，對(duì)損傷表面進(jìn)行磨削、車削、鏜削等機(jī)械加工方法來進(jìn)行零件表面形狀公差和配合公差的恢復(fù)，其清潔生產(chǎn)過程與傳統(tǒng)產(chǎn)品制造中清潔生產(chǎn)要求相同，即主要是采用清潔能源和環(huán)保切削液，加強(qiáng)廢液和切屑等固體廢棄物的資源化利用和環(huán)保處理，降低設(shè)備噪聲，從而實(shí)現(xiàn)清潔機(jī)械加工過程。

表面技術(shù)恢復(fù)法是采用表面改性、膜層、涂層、敷層等技術(shù)方法來實(shí)現(xiàn)表面性能提升和尺寸恢復(fù)，通常為了達(dá)到表面配合要求，在完成表面技術(shù)處理后，還需要進(jìn)行機(jī)械加工以滿足表面配合精度要求，對(duì)機(jī)械加工的清潔處理可以參考舊件機(jī)械加工的清潔生產(chǎn)要求內(nèi)容。表面技術(shù)處理過程通常會(huì)帶來較大的環(huán)境污染，例如化學(xué)鍍液的處理、噴涂或熔敷過程中的噪音及粉塵污染等。做好表面技術(shù)加工過程的清潔生產(chǎn)，需要注意做好以下幾點(diǎn)：一是要求盡量減少化學(xué)鍍液的使用，尤其是限制使用毒性較高的原材料，減少使用揮發(fā)性有機(jī)溶劑，如使用替代六價(jià)鉻、鎘、鉛、氰化物、苯系溶劑的工藝，嚴(yán)格避免六價(jià)鉻污染；二是改造生產(chǎn)環(huán)境，部分高聲、光、電、粉塵污染的設(shè)備進(jìn)行隔離，避免對(duì)生產(chǎn)環(huán)境產(chǎn)生污染，危害人身健康，例如對(duì)于噴涂工藝設(shè)備，要建立專用房間處理，操作人員穿著防護(hù)服，對(duì)粉塵采用抽風(fēng)管道進(jìn)行處理等；三是建立完善的“三廢”處理裝置，既實(shí)現(xiàn)有用資源的回收利用，又使最終“三廢”排放均經(jīng)過環(huán)保處理，將其環(huán)境影響降至最低；四是不斷發(fā)展綠色表面技術(shù)，并加強(qiáng)對(duì)污染重工藝技術(shù)的改造和替換，例如用物理方法替代化學(xué)方法獲得涂層，用易處理的鍍液代替污染重的鍍液等[6]。

3.2.4 清潔再制造涂裝過程

再制造零件與新件組裝成再制造產(chǎn)品后，最后需要進(jìn)行涂裝工藝，即對(duì)表面進(jìn)行噴漆等，以達(dá)到防護(hù)、裝飾、標(biāo)識(shí)等目的。再制造涂裝由于涉及大量的揮發(fā)性有機(jī)物，易于對(duì)空氣質(zhì)量和環(huán)境造成嚴(yán)重危害，并對(duì)人類健康造成巨大威脅。清潔再制造涂裝需要從涂裝對(duì)象、工藝、材料、設(shè)備、管理等方面來綜合考慮，例如，對(duì)涂裝對(duì)象和涂裝目的進(jìn)行深入分析設(shè)計(jì)，避免過度涂裝，節(jié)約資源；對(duì)涂裝工藝過程進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用高效可靠的技術(shù)流程；對(duì)涂裝材料進(jìn)行科學(xué)選擇，避免采用高污染的材料；對(duì)涂裝設(shè)備進(jìn)行模塊化規(guī)劃配置，以更小的占用面積、更小的材料消耗來實(shí)現(xiàn)材料節(jié)約；涂裝管理除強(qiáng)調(diào)全過程管理外，還可以采取專業(yè)化外包的方式，減少環(huán)保處理負(fù)擔(dān)[7]。

3.3 發(fā)動(dòng)機(jī)清潔再制造生產(chǎn)管理

發(fā)動(dòng)機(jī)清潔再制造生產(chǎn)要求以減少環(huán)境污染和資源浪費(fèi)為目的，面向再制造全過程進(jìn)行綜合管理和控制。從企業(yè)管理層面，應(yīng)提出并實(shí)施清潔再制造生產(chǎn)管理，將環(huán)境影響作為再制造生產(chǎn)過程中各種決策的重要方面，在對(duì)再制造產(chǎn)品的論證規(guī)劃、再制造生產(chǎn)線布局、生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用、再制造廢棄物處理等，都在規(guī)劃之初要體現(xiàn)清潔生產(chǎn)的思想，體現(xiàn)清潔生產(chǎn)戰(zhàn)略和實(shí)施方案，從設(shè)計(jì)源頭規(guī)劃出再制造生產(chǎn)中的污染預(yù)防理念。例如，盡量采用各種方法對(duì)常規(guī)的能源采取清潔利用，如電、煤、油及各種燃?xì)獾墓?yīng)等；在再制造生產(chǎn)過程中嚴(yán)格限制能源消耗高、資源浪費(fèi)大、污染嚴(yán)重的工藝流程，對(duì)可能污染重、全壽命周期能耗高、產(chǎn)品性能品質(zhì)劣的再制造產(chǎn)品實(shí)行轉(zhuǎn)產(chǎn)；完善再制造生產(chǎn)管理，減少無效勞動(dòng)和消耗；組織安全文明生產(chǎn)，倡導(dǎo)綠色文明、綠色文化；落實(shí)崗位和目標(biāo)責(zé)任制，防止生產(chǎn)事故；科學(xué)安排生產(chǎn)進(jìn)度，改進(jìn)操作程序等。在具體工藝層面，清潔再制造生產(chǎn)需要通過具體的工藝手段措施來實(shí)現(xiàn)再制造全周期過程的污染預(yù)防和資源節(jié)約。例如，對(duì)企業(yè)內(nèi)部的物料進(jìn)行內(nèi)部循環(huán)利用；加強(qiáng)設(shè)備管理，杜絕跑冒滴漏，提高設(shè)備完好率和運(yùn)行率；通過資源、原材料的節(jié)約和合理利用，使原材料中的所有組分通過生產(chǎn)過程盡可能地轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，使廢棄物資源化、減量化和無害化，減少污染物排放；盡量少用和不用有毒有害的原料，以防止原料及產(chǎn)品對(duì)人類和環(huán)境的危害；同時(shí)替代原廢舊產(chǎn)品中毒性較大的材料及零件，對(duì)廢舊產(chǎn)品中的高環(huán)境污染材料和零件進(jìn)行合理處理，減少其廢棄后的環(huán)境危害；在再制造所需新備件使用中，要采用無毒、無害的最新技術(shù)備件產(chǎn)品，防止使用過程中對(duì)人類的危害等。

4 結(jié)束語

科學(xué)發(fā)展觀提出了要建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)，再制造和清潔生產(chǎn)都是針對(duì)當(dāng)前面臨的嚴(yán)峻環(huán)境與資源挑戰(zhàn)而提出來的，是推進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要手段，也是貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀的重要內(nèi)容。運(yùn)用清潔生產(chǎn)理念，通過科學(xué)規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)清潔再制造生產(chǎn)，將不但能夠提升再制造企業(yè)產(chǎn)品的綠色度，減少環(huán)境污染和資源消耗，還能夠提升再制造企業(yè)效益，建立企業(yè)綠色文化。同時(shí)，作為先進(jìn)清潔的再制造生產(chǎn)方式，政府部門也需要通過完善規(guī)章制度等措施，不斷促使再制造企業(yè)，自覺、連續(xù)、持久地推行清潔再制造生產(chǎn)，為社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

[1] 朱慎林，趙毅紅，周中平.清潔生產(chǎn)導(dǎo)論[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2001.

[2]姚巨坤，時(shí)小軍，朱勝.基于循環(huán)經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品可持續(xù)發(fā)展研究[J].再生資源與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2008，1(8)：11-13.

[3] 時(shí)小軍，姚巨坤.再制造拆裝工藝與技術(shù)[J].新技術(shù)新工藝，2009(2):33-35.

[4]崔培枝，姚巨坤.再制造清洗工藝與技術(shù)[J].新技術(shù)新工藝，2009(3):25-28.

[5]姚巨坤，崔培枝.再制造加工及其機(jī)械加工方法[J].新技術(shù)新工藝，2009(5):1-3.

[6]樊景星.綠色表面處理與清潔生產(chǎn)[J].涂裝與電鍍，2008(3):44-46.

[7]王福才.綠色涂裝理念在涂裝車間規(guī)劃中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代涂料與涂裝，2014，17(12):24-26.

Cleaner remanufacturing production and application of used product

CUI Peizhi1,YAO Jukun2,YANG Xuqi2,JIANG Hongliang2
（1.Science Research Department,Academy of Armored Forces Engineering,Beijing 100072，China; 2.Department of Equipment Maintain and Remanufacturing Engineering,Academy of Armored Forces Engineering,Beijing 100072，China）

Remanufacturing engineering is an important measure for realizing product resource use,and is a main approach forproductmulti-life recycles.Application ofcleanerproduction technology and methods during remanufacturing process could enhance remanufacturing environmental benefit.Based on the analysis of cleaner remanufacturing production connotation,the content framework of cleaner remanufacturing production was expounded, and the detailed engine cleaner remanufacturing application was put forward,which could provide the reference for cleaner remanufacturing production.

cleaner remanufacturing production;cleaner production;engine remanufacturing

F062.2；TH17；X38

A

1674-0912（2017）01-0035-04

2016-11-10）

崔培枝（1975-），女，博士，講師，主要從事裝備再制造與信息化領(lǐng)域的教學(xué)與科研工作。