煙草工業(yè)物流設(shè)備“再制造”技術(shù)探索與實(shí)踐

王雙麗，楊正清

（紅云紅河煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，云南 彌勒 652300）

0 引言

再制造（Remanufacture）是前沿學(xué)科，目前學(xué)術(shù)界尚無統(tǒng)一的定義。徐濱士院士的定義是：以產(chǎn)品全壽命周期理論為指導(dǎo)，以優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保為準(zhǔn)則，以先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)為手段，進(jìn)行修復(fù)、改造廢舊設(shè)備產(chǎn)品的一系列技術(shù)措施或工程活動(dòng)的總稱。從上述定義不難看出，再制造是基于一定前提條件下方能實(shí)施的修復(fù)技術(shù)，即必須是在以原有設(shè)備為毛坯，對(duì)其實(shí)施高技術(shù)修復(fù)手段，使設(shè)備能夠在正常設(shè)計(jì)使用年限之外的一種生命周期的延伸和拓展，能夠產(chǎn)生較高的產(chǎn)品附加值和循環(huán)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的制造修復(fù)活動(dòng)。

1 再制造在煙草工業(yè)中的意義

我國煙草工業(yè)企業(yè)物流設(shè)備投用較早，且自動(dòng)化程度較高，特別是高架庫用于貨物存取的堆垛機(jī)，作為物流的關(guān)鍵設(shè)備，在系統(tǒng)引進(jìn)之初，綜合評(píng)估當(dāng)時(shí)國內(nèi)堆垛機(jī)整機(jī)制造水平，以及堆垛機(jī)的關(guān)鍵性和重要性后，進(jìn)口品牌的堆垛機(jī)成了系統(tǒng)建設(shè)之初的首選考慮，與此同時(shí)，國內(nèi)的物流集成商及堆垛機(jī)單機(jī)設(shè)備制造廠家，也利用此契機(jī)加速推進(jìn)堆垛機(jī)技術(shù)的轉(zhuǎn)化吸收和自主研發(fā)工作。

按照常規(guī)的堆垛機(jī)使用維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)進(jìn)口堆垛機(jī)的關(guān)鍵部位（具有廠家專用技術(shù)的部件）或大面積的器件出現(xiàn)損壞或故障，且原廠家已無后續(xù)技術(shù)支持時(shí)，一般會(huì)采用更換新堆垛機(jī)的方式來保障生產(chǎn)。但隨著國內(nèi)堆垛機(jī)整機(jī)制造水平的不斷提高，在引入再制造理念后，當(dāng)堆垛機(jī)關(guān)鍵部位或大面積器件出現(xiàn)損壞或故障（即報(bào)廢）時(shí)，將委托具有再制造能力的企業(yè)對(duì)堆垛機(jī)進(jìn)行再制造修復(fù)，從而不僅能快速恢復(fù)設(shè)備的使用，還能以最低的成本、最少的能源資源消耗延長產(chǎn)品的生命周期，是最為經(jīng)濟(jì)適用的設(shè)備再制造修復(fù)方案，將為煙草企業(yè)節(jié)約大量的技改資金投入。

2 再制造在煙草工業(yè)的實(shí)例應(yīng)用

紅云紅河煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司紅河卷煙廠原料庫堆垛機(jī)是1997年由意大利CMA公司生產(chǎn)制造的RS1000型單立柱雙伸叉堆垛機(jī)，并于1998年完成設(shè)備的調(diào)試安裝后投入使用，投用后7～8年運(yùn)行基本正常，第8年后堆垛機(jī)故障率明顯提高，出現(xiàn)了諸如走行升降電機(jī)抱閘失效，走行升降定位不準(zhǔn)、取貨時(shí)將貨物頂落貨架等故障，嚴(yán)重影響生產(chǎn)運(yùn)行。

圖1 堆垛機(jī)電控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

通過何種方式來保證生產(chǎn)的問題就擺在筆者團(tuán)隊(duì)面前，更換新堆垛機(jī)，不僅工作量大、影響生產(chǎn)，而且投入資金極高；由于堆垛機(jī)已快接近使用壽命，如果能夠通過再制造延長堆垛機(jī)使用壽命，這樣不僅為企業(yè)節(jié)約運(yùn)行成本，還適應(yīng)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，但由于再制造是一種對(duì)廢舊產(chǎn)品實(shí)施高技術(shù)修復(fù)和改造的工藝，需要對(duì)損壞或行將報(bào)廢的零部件進(jìn)行在性能失效分析、壽命評(píng)估等，再采用一系列相關(guān)技術(shù)加以修復(fù)后，方能使再制造產(chǎn)品的質(zhì)量達(dá)到新品的要求。經(jīng)多方考察研究，最終確定將意大利CMA公司堆垛機(jī)的再制造工程交由具備自主設(shè)計(jì)、研發(fā)、制造能力的昆船公司來實(shí)施。

堆垛機(jī)的再制造工程是一項(xiàng)較為復(fù)雜的工程，昆船公司通過對(duì)堆垛機(jī)運(yùn)行狀況進(jìn)行跟蹤分析后認(rèn)為，堆垛機(jī)故障頻發(fā)的主要原因在于隨著使用年限的增加，原機(jī)電控系統(tǒng)中Z80的單片機(jī)主控器，及BOSCH伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)性能老化加劇，損壞頻繁。由于技術(shù)的更新?lián)Q代，原廠家已無充足的備件供給保障及后續(xù)技術(shù)支持引起故障頻發(fā)，無法修復(fù)的問題。而機(jī)械傳動(dòng)部件總體使用情況較好，尚無異常的磨損，仍具備繼續(xù)沿用的條件。根據(jù)上述分析的結(jié)果最終確定再制造方案為：保留堆垛機(jī)上機(jī)械結(jié)構(gòu)及部分檢測器件，將堆垛機(jī)上原電控部分全部拆除，按照新的器件配置，應(yīng)用成熟和先進(jìn)的控制方式重新構(gòu)建控制系統(tǒng)。走行、升降電機(jī)更換為SEW減速電機(jī)，走行和升降定位則采用抗干擾能力更強(qiáng)、定位精度更高的LEUZE激光測距器。新的電控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖1。

按照既定方案，昆船公司嚴(yán)格按照再制造的工藝流程，嚴(yán)防拆解、翻新廢舊過程中產(chǎn)生新的重金屬污染和廢液、固體廢棄物污染，于2009年實(shí)施了第一臺(tái)意大利CMA公司堆垛機(jī)的再制造，經(jīng)過驗(yàn)收測試，其各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)和性能均達(dá)到原機(jī)出廠標(biāo)準(zhǔn)，走行、升降及叉體定位精度均達(dá)到±2mm以內(nèi)。通過近8年的運(yùn)行檢驗(yàn)，堆垛機(jī)的運(yùn)行時(shí)間和狀態(tài)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出項(xiàng)目實(shí)施時(shí)保守預(yù)估的延長5年使用壽命的預(yù)期目標(biāo)，正在向10～12年的更高目標(biāo)邁進(jìn)，最大限度地挖掘出了即將報(bào)廢產(chǎn)品的潛在價(jià)值，讓能源資源接近“零浪費(fèi)”。

表1 價(jià)格分析表

3 再制造在煙草工業(yè)應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)分析

通過對(duì)意大利CMA公司堆垛機(jī)再制造的實(shí)施，使堆垛機(jī)使用壽命延長了10年左右，再制造后產(chǎn)品性能和質(zhì)量均達(dá)到原機(jī)標(biāo)準(zhǔn)，而其成本卻只有新品的1/10左右（價(jià)格分析見下表），節(jié)能60%以上，節(jié)材80%以上。

4 再制造在煙草工業(yè)的探索

通過本次意大利CMA公司堆垛機(jī)再制造的實(shí)施，不僅為煙草工業(yè)中設(shè)備延長使用壽命提供了新思路，同時(shí)也可以看出再制造產(chǎn)業(yè)是以廢舊產(chǎn)品的高科技修復(fù)為主要活動(dòng)的產(chǎn)業(yè)，不是簡單的應(yīng)急故障維修，而是一種技術(shù)含量較高的高技術(shù)修復(fù)和改造產(chǎn)業(yè)，一種產(chǎn)業(yè)化的修復(fù)，因而再制造是維修發(fā)展的高級(jí)階段。

物流設(shè)備在煙草工業(yè)中有大量應(yīng)用，如何能通過再制造延長設(shè)備使用壽命將成為物流設(shè)備管理維護(hù)人員的長期工作，通過項(xiàng)目的實(shí)施，筆者對(duì)再制造認(rèn)識(shí)更加深入，認(rèn)為再制造具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢：

4.1 再制造不但能延長設(shè)備的使用壽命，還能提高設(shè)備的技術(shù)性能和附加值。

4.2 再制造產(chǎn)業(yè)投入小、耗時(shí)短、見效快，是即將報(bào)廢設(shè)備置之死地而后生的最佳途徑。

4.3 再制造技術(shù)是綠色制造的完美詮釋，是未來綠色工廠建設(shè)的必然選擇。

5 結(jié)束語

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景也將更廣闊，由于我國的再制造技術(shù)都是就地實(shí)施、自主研發(fā)，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，因此這種具有中國特色的再制造技術(shù)不僅具有前瞻性，而且更循環(huán)、更經(jīng)濟(jì)、更綠色，是低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必經(jīng)之路，發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>