桑 凡 鄭漢東,2 李恩重 史佩京 徐濱士
(1. 裝甲兵工程學院裝備再制造技術(shù)國防科技重點實驗室,北京 100072;2. 合肥工業(yè)大學管理學院,合肥 230009)
軍民融合型裝備再制造保障模式探索研究
桑 凡1鄭漢東1,2李恩重1史佩京1徐濱士1
(1. 裝甲兵工程學院裝備再制造技術(shù)國防科技重點實驗室,北京 100072;2. 合肥工業(yè)大學管理學院,合肥 230009)
2017年,國家成立中央軍民融合發(fā)展委員會,提出了以軍民融合支撐國家整體發(fā)展戰(zhàn)略目標的方針。中國特色軍民融合體系結(jié)構(gòu)是軍民融合型國防發(fā)展規(guī)劃融合體,是將國防建設(shè)與軍隊建設(shè)的戰(zhàn)略融入到國家經(jīng)濟社會發(fā)展的總戰(zhàn)略中,從而將科技強國與科技強軍深度融合[1]。目前,我國制造業(yè)、信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展,為裝備研發(fā)提供了強有力的支持。我國現(xiàn)已有2000多家企業(yè)獲得了裝備研制生產(chǎn)許可,其中,民營企業(yè)達到了2/3,我國軍民融合發(fā)展的探索已進入深水區(qū)[2]。因此,武器裝備領(lǐng)域軍民深度融合模式研究已成為我國國防和軍隊現(xiàn)代化建設(shè)的重大課題。
裝備再制造是指對廢舊裝備進行專業(yè)化修復或升級改造,使其質(zhì)量特性不低于新品的過程,是裝備綜合保障技術(shù)的重要組成部分和關(guān)鍵技術(shù)支撐。發(fā)展武器裝備再制造技術(shù),可促進高技術(shù)在武器裝備中的應(yīng)用,并為發(fā)展新裝備提供經(jīng)驗,是節(jié)省軍費、提高裝備保障力和戰(zhàn)斗力的重要舉措,是符合裝備可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一項系統(tǒng)工程。裝備再制造已成為武器裝備綜合技術(shù)保障和國家循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略的重要技術(shù)支撐,是促進再生戰(zhàn)斗力形成的重要手段,已被列入《2030年前國防科技和武器裝備發(fā)展規(guī)劃》和國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)規(guī)劃。發(fā)展再制造產(chǎn)業(yè)有利于形成新的經(jīng)濟增長點,將成為制造業(yè)綠色、智能發(fā)展的重要突破[3]。近年來,在再制造領(lǐng)域的科研投入方面,國家不斷給予大力支持,這些持續(xù)的投入既培養(yǎng)了一批掌握先進技術(shù)的科技人才,同時也提高了武器裝備的保障能力。
但再制造技術(shù)在武器裝備保障過程中,尚有一些優(yōu)勢未得到充分發(fā)揮,富余科研生產(chǎn)能力尚未完全轉(zhuǎn)化為促進民用技術(shù)發(fā)展的能力。在裝備維修保障方面,軍民融合式裝備保障模式仍然在探索和試行中[4]。因此,要結(jié)合我國軍民融合體系建設(shè)實際,客觀分析當前我國裝備再制造軍民融合發(fā)展的障礙,提出面向市場的“不同性質(zhì)主體之間軍民融合”的發(fā)展模式;完善軍民融合型再制造保障模式的運行機制,初步論證基于軍隊、政府、科研單位、企業(yè)的軍民融合模式及運行機制和平臺建設(shè);探索軍民融合技術(shù)發(fā)展思路,建立裝備再制造發(fā)展的標準體系框架,制定軍地合力培育軍事人才的培養(yǎng)方案,進一步推動我國軍隊建設(shè)向質(zhì)量效能型和科技密集型轉(zhuǎn)變。
在民用領(lǐng)域,目前,再制造政策法規(guī)不斷完善,再制造環(huán)境不斷優(yōu)化,國內(nèi)再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢。截至2016年3月,國家發(fā)展和改革委員會、工業(yè)和信息化部共確立并公布了153家再制造試點企業(yè),涵蓋工程機械、機床、汽車零部件、電器電子、軌道車輛等10大類136種產(chǎn)品。同時,為了更好地推動再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展,國家批復建設(shè)湖南長沙、江蘇張家港、上海臨港、四川彭州、安徽合肥及馬鞍山等6家國家再制造示范基地。我國正在積極探索加強產(chǎn)學研合作,建設(shè)集社會、經(jīng)濟、環(huán)保效益于一體的再制造產(chǎn)業(yè)鏈群發(fā)展模式,預計到2020年,我國再制造產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達到2000億元[5]。
在軍事領(lǐng)域,50余年來,裝備再制造也取得了諸多成果。再制造技術(shù)使許多原來失效的部件得以升級改造,使現(xiàn)有裝備及時跟上現(xiàn)代化步伐,確保了武器裝備處于戰(zhàn)斗狀態(tài)。以熔覆技術(shù)、噴涂技術(shù)、刷鍍技術(shù)等為代表的維修與再制造工程技術(shù)及裝備已不同程度地配發(fā)部隊各級修理單位,充分發(fā)揮了再制造技術(shù)在裝備保障綜合技術(shù)中的作用[6]。由于具有高質(zhì)量、高效率、低消耗、低污染等優(yōu)點,再制造技術(shù)已成為軍隊節(jié)約裝備保障費用的重要途徑[7]。
軍民融合型再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,不僅激發(fā)了軍隊維修保障企業(yè)的生機和活力,促進了國防科技綜合實力的提升,也提高了軍地協(xié)作能力與我國的綜合國力。裝備再制造軍民融合保障模式豐富了現(xiàn)有的裝備維修保障模式的內(nèi)涵,延長了裝備維修保障模式的壽命周期[8]。
針對科研體系存在“兩張皮”,軍地單位科研資源“共享率低”,軍民企業(yè)合作“不兼容”,科技成果“轉(zhuǎn)化率低”等現(xiàn)象,國家著力推動軍隊與企業(yè)、研究院所,以及高校之間的不斷合作,積極促進再制造民用技術(shù)與軍用技術(shù)的相互轉(zhuǎn)化,在某些重點領(lǐng)域積極開展軍地合作試點,建立了軍民協(xié)調(diào)、需求對接、成果共享的發(fā)展模式和運行機制,如圖1所示。
一、軍民合作程度不高
當前,我國軍工體系仍較為獨立,裝備研發(fā)及配套較為單一,民營企業(yè)參與武器裝備科研生產(chǎn)的程度還不夠。雖然民營企業(yè)獲得了2/3左右的裝備科研生產(chǎn)許可證,但這些企業(yè)的軍品產(chǎn)值在全國軍品總產(chǎn)值中的占比較低。近年來,部分軍工集團還收購了多家民營企業(yè)成為軍品配套企業(yè),使得原本向多個集團配套的單位及其資源趨于向單一集團內(nèi)部配套轉(zhuǎn)化。軍民雙方在觀念上尚未形成“兩用與合作”意識,不利于軍民融合式發(fā)展及創(chuàng)新體系的構(gòu)建[8]。在汽車、航空等典型的軍民兩用再制造技術(shù)領(lǐng)域,軍工企業(yè)、國防科技重點實驗室、民用各類大型設(shè)施與國防重大設(shè)施等可以實現(xiàn)共享的相關(guān)技術(shù)和設(shè)備設(shè)施尚未實現(xiàn)充分共享。
二、政策制度與標準體系不健全
在政策制度方面。現(xiàn)行的武器裝備生產(chǎn)準入制度提高了“民參軍”的準入門檻,民營企業(yè)要想開展裝備研發(fā)、生產(chǎn)及再制造業(yè)務(wù),在取得裝備科研生產(chǎn)許可證的同時,還需進入合格供應(yīng)商目錄中,辦理流程復雜,降低了企業(yè)的積極性;投資政策不合理導致軍工單位基于自身利益安排配套任務(wù),減少了參與武器裝備科研生產(chǎn)的民營企業(yè)的數(shù)量;存在不同部門之間政策交叉、可操作性的政策缺乏等問題。在準入方面,武器裝備再制造科研生產(chǎn)許可與合格供應(yīng)商目錄兩套準入體系并存,既增加了民營企業(yè)的取證成本,又造成了企業(yè)在科研、生產(chǎn)、自身建設(shè)等方面存在諸多問題。
在標準體系方面。目前,我國已發(fā)布了多項再制造國家標準;現(xiàn)行的標準有強制國家標準(GB)、推薦國家標準(GB/T)、國家軍用標準(GJB)、國家標準指導性技術(shù)文件(GB/Z)、國際標準(ISO)、行業(yè)標準(JB)、團體標準(T/C)、地方標準(DB)、企業(yè)標準(QG/Z)等。完整的再制造技術(shù)體系包括再制造毛坯檢測、再制造工藝設(shè)計、再制造成形及加工、性能測試、再制造裝配等;再制造的各個環(huán)節(jié)都需要一套標準作為技術(shù)基礎(chǔ)支撐。在再制造產(chǎn)業(yè)的標準體系方面,目前尚存在現(xiàn)行再制造技術(shù)標準缺乏系統(tǒng)性、軍民兼容性低、再制造軍民融合標準體系尚未形成,部分標準要求已無法滿足現(xiàn)實需求等問題。
三、保密要求和技術(shù)方面的壁壘
保密要求是企業(yè)參與裝備再制造科研生產(chǎn)存在的首要障礙。軍民融合將部分重要的軍用再制造技術(shù)轉(zhuǎn)化為民用的過程中,由于民營企業(yè)缺乏嚴格的保密措施,第三方機構(gòu)存在通過再制造技術(shù)中應(yīng)用的原材料、設(shè)備、設(shè)計等渠道獲取重要裝備情報的可能性。在技術(shù)方面,由于武器裝備再制造的特殊性,其往往采用內(nèi)部制訂的軍用維修標準,不同于民營企業(yè)采用的國家標準、行業(yè)標準、企業(yè)規(guī)范等,這也在一定程度上制約了軍轉(zhuǎn)民、民參軍、軍民一體化技術(shù)的發(fā)展[9]。
軍民融合型國防工業(yè)是一個既龐大又復雜的系統(tǒng),包含諸多的構(gòu)成要素,相互關(guān)系錯綜復雜。作為一個發(fā)展建設(shè)中的體系,基于體系的基本要素和主要關(guān)系構(gòu)成,從頂層設(shè)計的角度,來構(gòu)建軍民融合型裝備再制造體系是必要的。針對我國裝備再制造軍民融合發(fā)展的現(xiàn)狀和面臨的障礙,構(gòu)建了基于國防需求與市場需求的軍民融合型裝備再制造體系框架,如圖2所示。
一、再制造軍民融合頂層設(shè)計
依托我國軍民融合發(fā)展戰(zhàn)略,規(guī)劃符合中國特色軍民融合體系的軍民融合再制造體系頂層設(shè)計。目前,軍民融合型再制造體系在裝備保障部門、發(fā)展改革委、工信部、工商總局、環(huán)保局等部門的推動下,產(chǎn)業(yè)鏈已初步形成,同時降低了來自具有優(yōu)勢的外企或合資企業(yè)的競爭壓力,但是,同時也造成了軍民融合再制造重疊管理與多頭管理的現(xiàn)象。基于國家政策保障、激勵機制、約束機制下建設(shè)再制造軍民融合平臺,構(gòu)建由軍方、政府、科研院所、企業(yè)聯(lián)合組成的再制造軍民融合體系。軍民融合平臺應(yīng)確保職責分工明確,以及運行高效合理,其主要任務(wù)目標是保證各項政策、規(guī)劃有效實行,一方面吸引民營企業(yè)參與裝備維修保障,另一方面管理參與該行業(yè)的民營企業(yè)與科研單位[10]。軍民融合平臺也受到政府、軍方、企業(yè)及研究所的監(jiān)督管理,同時,還需配合政府與軍隊制定政策與措施,并加強軍隊、政府、企業(yè)和科研院所間的交流溝通。地方政府在制定本地區(qū)再制造發(fā)展規(guī)劃、落實相關(guān)政策、進行重大項目投資時,需聽取軍方、科研單位和企業(yè)的意見和建議。企業(yè)在發(fā)展再制造技術(shù)或投資再制造技術(shù)的過程中,應(yīng)咨詢政府、軍隊的需求,并請科研單位進行論證或技術(shù)支持,從而科學地制定軍民融合型企業(yè)的總體規(guī)劃設(shè)計[11]??蒲性核攸c解決來自軍隊、政府、企業(yè)遇到的技術(shù)難題,并為新裝備的研發(fā)、政府政策的制定及企業(yè)再制造技術(shù)的實現(xiàn),提供技術(shù)支撐和理論依據(jù)。軍民融合平臺的實現(xiàn),將建立一種扎根于社會工業(yè)的裝備再制造保障運行體系,充分發(fā)揮民營企業(yè)蘊藏的技術(shù)、資金、人力資源的潛力,并將其有效吸納到裝備再制造保障體系建設(shè)中。
二、再制造體系軍民融合體建設(shè)
(一)再制造設(shè)計技術(shù)
再制造設(shè)計主要研究再制造回收、再制造加工,以及營銷售后等最優(yōu)化再制造方案的過程,由企業(yè)與再制造技術(shù)重點實驗室、清華大學、合肥工業(yè)大學、重慶大學等院校合作,以實現(xiàn)經(jīng)濟效益與環(huán)境效益最大化為目標,通過改進產(chǎn)品設(shè)計與制造、完善再制造保障系統(tǒng)和不斷優(yōu)化再制造技術(shù),實現(xiàn)裝備與產(chǎn)品的多生命周期。以軍民融合平臺為基礎(chǔ)構(gòu)建新產(chǎn)品、廢舊產(chǎn)品、再制造后產(chǎn)品的再制造產(chǎn)業(yè)涉及技術(shù)、服役安全、經(jīng)濟、環(huán)境等各個因素的評價指標體系,可引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能控制、大數(shù)據(jù)技術(shù)等優(yōu)化裝備再制造保障體系。
(二)再制造系統(tǒng)規(guī)劃技術(shù)
裝備與民品再制造都具有逆向、量少、來源廣、質(zhì)量不穩(wěn)定、種類繁多等特點,未來多種類、小批量的再制造已成為必然趨勢。因此,系統(tǒng)地規(guī)劃再制造系統(tǒng),可以提高再制造過程的可控性,提升企業(yè)效益與再制造件質(zhì)量。因此,迫切需要建立軍民融合型的信息化、智能化的再制造生產(chǎn)工廠,通過整體規(guī)劃設(shè)計帶動產(chǎn)業(yè)效益提升,如圖3所示。
(三)再制造清洗與拆解技術(shù)
科學的清洗與拆解能夠有效地保證毛坯的質(zhì)量,縮短生產(chǎn)周期,并降低費用,減輕環(huán)境污染。裝備的結(jié)構(gòu)、配合度、材料性能、種類等情況日益復雜,對拆解技術(shù)與效率、清洗技術(shù)與成本提出了更高的要求。目前,裝備在拆解過程中存在以人工為主、裝備損傷程度嚴重,以及再制造成本過高等問題,清洗過程中使用清洗劑具有污染性且清洗效率較低,需要引進先進的民用無損拆解技術(shù)與綠色清洗技術(shù),并與研究所和高校開展可拆解性設(shè)計與規(guī)劃的研究和應(yīng)用,實現(xiàn)高效率、低投入、零損傷的裝備拆解與清洗。
(四)再制造損傷評價與壽命評估
戰(zhàn)場情況復雜,使得裝備維修保障更加復雜化。對于再制造產(chǎn)業(yè)而言,再制造對象的服役壽命、損傷情況、失效形式均存在差異和不確定性,需開展裝備再制造前損傷評價與剩余壽命評估,并建立軍民融合型的再制造產(chǎn)品質(zhì)量評價準則。裝備剩余壽命評估通常需要通過力學反應(yīng)量模型、有限元模型、無損檢測等方法,結(jié)合裝備的使用環(huán)境與結(jié)構(gòu)特點,采用更加靈活、柔性化的模型模擬與檢測技術(shù)。國內(nèi)再制造企業(yè)正在積極開展這一方面的研究,并已取得了一些研究成果,但其與武器裝備再制造的結(jié)合程度尚顯不足,未能有效帶動再制造裝備壽命評估技術(shù)水平的整體發(fā)展;此外,裝備在再制造完成投入服役后缺乏有效的反饋機制,因此,應(yīng)積極引進民用先進技術(shù),例如,光纖智能傳感實時檢測技術(shù)、壓電智能傳感檢測技術(shù)、遠程健康檢測技術(shù)等,實現(xiàn)再制造保障管理的信息化和智能化。
(五)再制造成形加工技術(shù)
裝備再制造技術(shù)吸收了先進的新材料、信息、微納技術(shù)等前沿科研領(lǐng)域的最新成果。未來,再制造技術(shù)將向著智能化、復合化、專業(yè)化、柔性化等方向發(fā)展,批量化問題、材料成本問題、工藝復雜、作業(yè)周期長等問題需要與民營企業(yè)聯(lián)合解決。在航空、輕金屬、激光成形等領(lǐng)域,軍用再制造技術(shù)領(lǐng)先于民營企業(yè),需要將軍用技術(shù)在保證安全的前提下轉(zhuǎn)化為民用,推動再制造技術(shù)軍民融合體的構(gòu)建。建立以再制造成形材料技術(shù)、納米復合再制造成形技術(shù)、能束能場再制造成形技術(shù)、智能化再制造成形技術(shù)、現(xiàn)場應(yīng)急再制造成形技術(shù)、再制造加工技術(shù)等技術(shù)為基礎(chǔ)的融合技術(shù)體系。集中企業(yè)、院校、研究所等科研優(yōu)勢,積極發(fā)展既滿足裝備需求,又可用于民品再制造的技術(shù)。
三、再制造保障技術(shù)標準規(guī)范能力建設(shè)
隨著先進再制造技術(shù)在武器裝備維修保障中的廣泛應(yīng)用,建立武器裝備維修與再制造軍民兩用標準體系,加快再制造工藝技術(shù)、再制造質(zhì)量控制及評價等兩用標準的制定。建立再制造保障技術(shù)規(guī)范與標準體系框架,應(yīng)避免標準之間的交叉重復。此外,考慮到再制造技術(shù)與維修和新品制造在具體技術(shù)上差別很大,但在工藝流程、質(zhì)量檢驗、產(chǎn)品管理等方面還有很多相似之處,應(yīng)避免盲目開展標準體系研究,首先應(yīng)對再制造關(guān)鍵技術(shù)進行分析。
經(jīng)過調(diào)研,梳理再制造關(guān)鍵技術(shù),構(gòu)建了一套標準及其體系框架,重點包括:一是圍繞裝備維修與再制造工藝流程開展兩用標準體系設(shè)計,二是圍繞再制造損傷檢測和修復成形進行兩用標準體系設(shè)計,具體如圖4所示。
四、再制造保障人才融合體建設(shè)
裝備維修與再制造工程是一個前沿戰(zhàn)略性新興學科,其研究進展及應(yīng)用與發(fā)展情況為世界各國所關(guān)注。裝備再制造工程學科主要從事以裝備再制造領(lǐng)域人才培養(yǎng)為中心的教學科研工作,以軍隊的人才需求和技術(shù)需求為牽引,堅持教學與科研并重,堅持學歷教育與崗位任職教育并重,出人才、出成果、出效益。裝備再制造學科的人才培養(yǎng)目標是針對武器裝備再制造和戰(zhàn)場搶修需求,為海、陸、空和火箭軍等各軍兵種培養(yǎng)具有裝備維修保障工程素質(zhì)的工程技術(shù)人才;兼顧武器裝備全壽命管理需求,為裝備生產(chǎn)與維修保障部門培養(yǎng)裝備再制造升級改造的質(zhì)量監(jiān)控技術(shù)人員。
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