汽車核心零部件再制造工程研究

喬邦++陸忠東

摘 要：汽車再制造工程是汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要技術(shù)途徑之一。通過汽車核心零部件的再制造，傳統(tǒng)汽車制造產(chǎn)業(yè)鏈得以閉合。汽車再制造是一項系統(tǒng)工程，文章闡述了汽車再制造工程的相關(guān)概念及其主要特征；闡述了影響廢舊零部件可再制造性的評價因子及汽車廢舊零部件的再制造方法；總結(jié)汽車核心零部件再制造工藝流程；并預(yù)測汽車核心零部件再制造工程的產(chǎn)業(yè)前景。

關(guān)鍵詞：汽車零部件 可再制造性 工藝流程

中圖分類號：U469.6；96 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）11（a）-0014-03

汽車再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，改變了傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)增長方式，形成了循環(huán)經(jīng)濟(jì)增長模式，即“資源-產(chǎn)品-失效-再生資源”的循環(huán)過程；從社會角度分析，發(fā)展汽車再制造產(chǎn)業(yè)，可更有效地利用資源和保護(hù)環(huán)境，以盡可能小的資源消耗和環(huán)境成本，獲得盡可能大的經(jīng)濟(jì)和社會效益，契合了循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求；從企業(yè)角度分析，發(fā)展汽車再制造產(chǎn)業(yè)，可有效的縮短汽車制造周期，降低制造成本；從汽車使用者權(quán)益分析，汽車再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，能夠保障汽車用戶的廢舊汽車被回收的權(quán)益。

目前，在以美國、墨西哥為首的北美地區(qū)，其汽車再制造產(chǎn)業(yè)規(guī)模占全球50%～60%的市場份額；而中國的汽車再制造占全球市場份額的0.6%；截至到2015年底，我國的汽車保有量已經(jīng)達(dá)到了1.72億輛，2015年，我國的汽車注銷量604萬輛，占汽車保有量的3.51%；同年，我國的汽車回收量為170多萬輛，占汽車保有量的0.99%，占我國當(dāng)年注銷量的28%；2016年，我國汽車的回收量預(yù)計可達(dá)280萬輛左右。而在發(fā)達(dá)國家中，汽車的報廢率（汽車報廢量與汽車保有量占比）在6%～8%之間；廢舊汽車的回收率在5%～7%之間；未來幾年，我國的汽車再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間大、發(fā)展前景好。

1 再制造主要特征

汽車再制造工程是以汽車零部件的全壽命周期理論為指導(dǎo)，以實(shí)現(xiàn)廢舊零部件性能提升為目標(biāo)，以優(yōu)質(zhì)高效、節(jié)能環(huán)保為準(zhǔn)則，用先進(jìn)的修復(fù)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)為手段，對廢舊零部件所進(jìn)行的性能修復(fù)、改造、升級等一系列技術(shù)措施或工程活動的總稱。簡言之，汽車再制造工程就是廢舊零部件高技術(shù)修復(fù)、性能升級的產(chǎn)業(yè)化，在生產(chǎn)環(huán)境中把廢舊的汽車零部件還原到與新產(chǎn)品同樣質(zhì)量的制造過程。

汽車再制造的特征主要體現(xiàn)在以下幾個方面：一是材料的來源方面，汽車再制造工程主要材料來源于功能性損壞或技術(shù)性淘汰等原因不再使用的汽車及零部件產(chǎn)品；二是工藝過程和工藝技術(shù)方面，汽車再制造工程的主要特殊工藝有舊件檢測、舊件可再制造性能評估、舊件拆解、清洗及表面修復(fù)技術(shù)等工藝；三是體現(xiàn)在特有的技術(shù)裝備支撐方面，包括再制造成形與加工裝備、拆解與清洗裝備、無損檢測與壽命評估設(shè)備等。

2 汽車再制造工藝流程

汽車零部件中常見的再制造零部件包括發(fā)動機(jī)、變速箱、前后橋、轉(zhuǎn)向器、發(fā)電機(jī)、起動機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)、水泵等。

在汽車核心零部件再制造的工藝過程中，首先對回收的廢舊車輛進(jìn)行無破壞精細(xì)拆解；其次是對被拆解的全部零部件進(jìn)行無損檢測及分類，對其中易損件（如橡膠件、墊片、密封圈等）直接報廢；根據(jù)具體零件的磨損程度、公差配合情況、材料的疲勞程度等因素，對部件總成的基礎(chǔ)件、核心件分為報廢件、可再使用件及可再制造件三類；其中的報廢件直接破碎，對材料進(jìn)行回收再利用；對可使用件清潔后使用；對可再制造件清潔后進(jìn)行機(jī)械加工修復(fù)或表面工程修復(fù)；最后對再制造后的零部件進(jìn)行精密檢測，對不合格零件進(jìn)行報廢處理，對合格零件配合新件進(jìn)行總裝、測試，對測試合格的再制造部件總成進(jìn)行打標(biāo)、封裝、銷售。

其具體再制造工藝流程如圖1汽車再制造工藝流程圖所示。

3 汽車再制造方法及可再制造性因素

汽車核心零部件再制造主要有兩類實(shí)現(xiàn)方法，分別是減尺寸法和恢復(fù)尺寸法，兩類方法各有優(yōu)劣。減尺寸法的主要優(yōu)勢在于質(zhì)量相對穩(wěn)定，成本相對較低，更適合大批量生產(chǎn)，但是由于不同報廢零件的磨損尺寸不盡相同，因此加工一致性較差；而恢復(fù)尺寸法再制造的汽車零部件產(chǎn)品與新品基本一致，用戶接受度較好，但質(zhì)量難控制，工藝成本高，生產(chǎn)效率較低。

影響汽車零部件再制造可行性的主要因素有汽車零部件再制造的技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)可行性、環(huán)境可行性及零部件再制造服役性四大因素。廢舊汽車零部件的可再制造性定量評價是一項綜合系統(tǒng)工程，涉及其評價體系及評價方法。建立可靠的再制造評價模型，是進(jìn)行再制造可行性評價的前提。通過把不同的再制造技術(shù)方案所需的時間、費(fèi)用、修復(fù)技術(shù)及環(huán)境效能進(jìn)行綜合分析，建立“費(fèi)用-技術(shù)-效率-環(huán)境-性能”評價模型，為汽車廢舊零部件再制造方案決策提供依據(jù)。

4 汽車再制造走向產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)研究

針對當(dāng)前汽車再制造產(chǎn)業(yè)醞釀突破的關(guān)鍵時期，基礎(chǔ)研究必須跟上產(chǎn)業(yè)步伐，以期指導(dǎo)和支持產(chǎn)業(yè)發(fā)展。我國汽車回收及再制造產(chǎn)業(yè)起步晚、起點(diǎn)低、技術(shù)基礎(chǔ)薄弱。

我國汽車回收及再制造產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展，離不開其基礎(chǔ)問題的研究；其具體的研究方向，應(yīng)從以下幾個方面展開。

（1）建立舊件的拆解技術(shù)體系。

研究舊件結(jié)構(gòu)、舊件完整性拆解技術(shù)及拆解特征的最大目的，即最大限度保證零件的使用價值，應(yīng)注重強(qiáng)調(diào)基于零部件可再制造性確定的拆解順序，基于舊件的物理特性決定拆解工藝及基于拆解分析建立零件信息庫；而研究舊件結(jié)構(gòu)與舊件非完整性拆解技術(shù)，應(yīng)注重可回收利用程度，決定材料裁切的方式及基于連接方式?jīng)Q定零件再利用的場合等。而基于舊件材料回收壓實(shí)技術(shù)的主要特征是，最大限度壓縮材料體積以便轉(zhuǎn)運(yùn)與處理。

（2）建立舊件可再制造性無損檢測體系。

研究舊件可再制造性無損檢測特征的最大目的，即最大限度的確保再制造的零部件具有可再制造性；應(yīng)注重研究再制造零部件失效區(qū)組織性能無損檢測技術(shù)，研究再制造零部件服役性能評估及預(yù)測技術(shù)，研究再制造零部件安全性檢測裝備及預(yù)測技術(shù)。

（3）建立舊件質(zhì)量恢復(fù)特性的參數(shù)表征體系。

研究舊件再制造技術(shù)及其特征，最根本的目的是盡可能以最小的修復(fù)成本恢復(fù)舊件的使用性能。舊件表面修復(fù)工藝技術(shù)研究開發(fā)，要從舊件的表面鍍覆工藝技術(shù)、舊件表面裂紋修補(bǔ)技術(shù)、舊件表面局部精密修整技術(shù)、舊件表面無損清潔技術(shù)等方面進(jìn)行研究。而舊件強(qiáng)度特性恢復(fù)工藝技術(shù)研究開發(fā)，要求從舊件的表面激光強(qiáng)化提升強(qiáng)度等級工藝技術(shù)、表面激光強(qiáng)化增強(qiáng)耐磨損性能工藝技術(shù)、整體二次熱處理提升零件強(qiáng)韌性工藝技術(shù)、降級使用的強(qiáng)度特性評定技術(shù)等方面進(jìn)行研究。

（4）建立舊件廢棄物無害化處理技術(shù)體系。

研究舊件廢棄物無害化處理技術(shù)的根本出發(fā)點(diǎn)是盡可能以最小的控制環(huán)境成本，免于環(huán)境污染。對固體廢棄物無害化處置工藝技術(shù)研究開發(fā)，需要從輪胎破碎后物理化處理工藝技術(shù)研究、輪胎破碎后化學(xué)處理再生制膠工藝技術(shù)研究、輪胎破碎后材料分解技術(shù)研究、內(nèi)飾材料再生制造工藝研究等方面著手。而對與液體廢棄物無害化處置工藝技術(shù)研究開發(fā)，需要從強(qiáng)腐蝕液體（如電解液等）的物理與化學(xué)處置工藝開發(fā)、污染性廢棄油液（如機(jī)油、齒輪油、防凍液等）的無害化工藝研究、廢棄物處置安全性評估技術(shù)研究等方面著手。

5 結(jié)語

汽車再制造工程充分利用廢舊汽車的零部件，通過再制造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益的雙贏，符合資源節(jié)約型、環(huán)境友好型經(jīng)濟(jì)要求；同時，汽車再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，能與我國的新車制造相互促進(jìn)和補(bǔ)充。其一，大量到期服役的汽車，如能及時的退出流通市場，一定程度上會刺激新車的銷量；其二，廢舊汽車的拆解，能夠為新車的改進(jìn)設(shè)計提供技術(shù)依據(jù)；其三，舊車零部件的再次使用，能夠極大的減少國家的資源消耗，降低新車成本；其四，通過舊車的回收、拆解、再制造；保障了汽車用戶的廢舊汽車被回收的權(quán)益。

報廢汽車回收、拆解、再制造的主要意義在于，可有效控制報廢汽車對環(huán)境的污染；能夠有效的增加國家對資源的重復(fù)利用率；能夠促進(jìn)汽車制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展；能夠形成新的產(chǎn)業(yè)體系；未來幾年，我國的汽車再制造產(chǎn)業(yè)將會迎來大的發(fā)展；但是，我國汽車再制造產(chǎn)業(yè)，還存在以下幾個方面的不足。

（1）回收、拆解及再制造企業(yè)數(shù)量嚴(yán)重不足。

（2）先進(jìn)的回收、拆解技術(shù)嚴(yán)重缺乏；回收、拆解管理理念落后、陳舊。

（3）國家對汽車再制造產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管缺失，社會對汽車再制造產(chǎn)品認(rèn)可度不高。

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