基于文獻計量的我國農(nóng)機再制造研究進展分析

袁剛,楊印生

(1東南大學機械工程學院,江蘇 南京 211189)(2 吉林大學生物與農(nóng)業(yè)工程學院,吉林 長春 130022)

隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的快速發(fā)展及農(nóng)機產(chǎn)品生命周期的縮短,農(nóng)機產(chǎn)品更新的速度也越來越快,從而導致大量廢舊農(nóng)機產(chǎn)品的產(chǎn)生。一方面,廢舊農(nóng)機產(chǎn)品含有重金屬、化合物、塑料等物質(zhì),對這些物質(zhì)的不當處理,會對環(huán)境造成很大的危害;另一方面,廢舊農(nóng)機產(chǎn)品中蘊藏著大量的可再生資源,若不能有效地再生利用,將是資源的極大浪費。廢舊產(chǎn)品回收利用及其再制造已列入國家“十三五”節(jié)能減排領(lǐng)域的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),近年來我國也相繼出臺了相關(guān)的政策以促進廢舊農(nóng)機產(chǎn)品回收利用工作的開展。再制造作為一種新的生產(chǎn)活動,可為再制造生產(chǎn)計劃的順利進行提供原材料。實施再制造技術(shù)不僅節(jié)約自然資源及能源,還可有效地降低環(huán)境污染,同時也是促進經(jīng)濟健康循環(huán)發(fā)展及實現(xiàn)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。

再制造是以產(chǎn)品全壽命周期理論為指導,利用先進制造技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品高效環(huán)保節(jié)能,通過修復、維修技術(shù)使產(chǎn)品達到再次使用的一系列技術(shù)措施或工程活動的總稱。圍繞農(nóng)機再制造,國內(nèi)學者開展了一系列研究。劉思遠等[1]提出了農(nóng)機裝備仿生再制造的一般流程和方法,研究了高端農(nóng)機裝備仿生增材再制造的關(guān)鍵技術(shù)。YANG Y S等[2]提出了一種多目標果蠅算法與模糊AHP相結(jié)合的集成優(yōu)化模型,實現(xiàn)了廢舊農(nóng)機拆解方案的優(yōu)化與評估。劉宇等[3]基于系統(tǒng)動力學理論構(gòu)建分級回收再制造模型,分析在不同環(huán)境政策指數(shù)下回收質(zhì)量等級對農(nóng)機回收再制造企業(yè)的影響。以綠色再制造為研究背景,袁剛[4]圍繞廢舊農(nóng)機拆解規(guī)劃與方案評估展開研究,分別對農(nóng)機可拆解性評估,拆解規(guī)劃,拆解線平衡,拆解調(diào)度展開系列研究。王能強等[5]分析了發(fā)達國家再制造標準化體系以及對我國農(nóng)機裝備領(lǐng)域的影響。趙冬[6]提出了報廢農(nóng)機逆向物流多方協(xié)同運營模式,分析了報廢農(nóng)機逆向物流網(wǎng)絡(luò)收集、拆解以及再制造等功能要素。韓雪[7]運用AHP方法評估了逆向物流網(wǎng)絡(luò)運營模式,并對網(wǎng)絡(luò)功能以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)層數(shù)和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點等內(nèi)容進行設(shè)計。侯林等[8]對農(nóng)機的工藝技術(shù)、經(jīng)濟性以及環(huán)境因素的分析,建立了農(nóng)機產(chǎn)品再制造方案綜合評價模型。從農(nóng)機產(chǎn)品再制造評價體系入手,武園園[9]對農(nóng)機產(chǎn)品實施再制造的產(chǎn)業(yè)條件和產(chǎn)品條件進行系統(tǒng)分析。李春發(fā)等[10]提出了基于產(chǎn)品服務(wù)化的再制造農(nóng)機產(chǎn)品銷售模式,對產(chǎn)品服務(wù)化模式的實施與推廣提出建議。魏津瑜等[11]提出一種基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)同管理平臺的農(nóng)機供應(yīng)鏈創(chuàng)新結(jié)構(gòu)模型。趙勇[12]提出了以提升零部件缺陷檢測能力、零部件清理效果、強化零部件修復能力和主動再制造理念的技術(shù)改進策略。韓紅美等[13]構(gòu)建了一種農(nóng)機再制造標準體系,為農(nóng)機再制造技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)技術(shù)提升提供技術(shù)支撐和基礎(chǔ)保障。高波等[14]分析了再制造工程對我國農(nóng)機行業(yè)的現(xiàn)實意義,并對推行再制造工程的主導因素做了前瞻性分析。從農(nóng)機裝備綠色制造理念出發(fā),孔斌等[15]分析了4R理論制造在農(nóng)機方面研究范疇。針對退役農(nóng)機模糊拆解調(diào)度,YUAN G等[16]提出一種基于三角模糊函數(shù)的多目標優(yōu)化模型。

針對農(nóng)機回收利用技術(shù)與政策,國內(nèi)也展開了相關(guān)研究。劉宇等[17]運用系統(tǒng)動力學模型分析了農(nóng)機分級回收再制造的內(nèi)在邏輯。冉光澤[18]分析了農(nóng)機廢舊鋰電池回收工藝與設(shè)備以及回收過程中的前端環(huán)節(jié)-放電所使用的設(shè)備。苑清敏等[19]構(gòu)建了廢舊農(nóng)機產(chǎn)品信息收集和發(fā)布的信息系統(tǒng),實現(xiàn)了廢舊農(nóng)機產(chǎn)品的信息在區(qū)域內(nèi)最大程度的共享。李燕等[20]介紹了農(nóng)機具修復再利用的重要性、綠色維修的組織實施與管理、綠色維修實施系統(tǒng)。為促進老舊農(nóng)業(yè)機械更新?lián)Q代,減少報廢農(nóng)業(yè)機械超期服役現(xiàn)象,漯河市召陵區(qū)農(nóng)機推廣中心開展農(nóng)機報廢拆解示范[21]。通過對現(xiàn)行農(nóng)機購置與報廢更新補貼政策的梳理和研究,武佳[22]歸納出政策的目標體系及措施體系,對農(nóng)機購置與報廢更新補貼政策進行量化,計算出兩項政策目標和政策措施的協(xié)同度。以甘肅省農(nóng)業(yè)機械報廢更新補貼政策試點為重點,成璐璐[23]運用政策擴散理論對2015—2020年農(nóng)機報廢更新相關(guān)的政策推進情況進行研究,從政策成本、政策實施、政策效益三個角度出發(fā)進行政策績效評估。李乾志[24]對農(nóng)業(yè)機械報廢更新政策進行績效評價,根據(jù)調(diào)研結(jié)果研究了農(nóng)機戶農(nóng)業(yè)機械報廢更新的影響因素。為了評估廢舊農(nóng)機的可拆解性,YUAN G等[25]提出一種集成可拓關(guān)聯(lián)度和交叉效率相結(jié)合的綜合評估模型,實現(xiàn)廢舊農(nóng)機可拆解性的多層次分析。

農(nóng)機產(chǎn)品回收利用是實現(xiàn)資源高效利用及再制造的重要環(huán)節(jié)之一[26],因此,本研究不僅對農(nóng)機產(chǎn)品再制造分析有指導意義,還可為再制造策略決策和相關(guān)標準制定提供依據(jù),同時還為廢舊農(nóng)機產(chǎn)品綠色制造工藝設(shè)計及選擇提供決策支持。

1 相關(guān)政策和標準

如表1所示,國內(nèi)外已經(jīng)制定相關(guān)法律條例并采取措施致力于廢舊農(nóng)機產(chǎn)品的回收再利用,中國出臺了《報廢農(nóng)業(yè)機械回收辦法》《農(nóng)業(yè)機械報廢更新補貼實施指導意見》,日本最早出臺了《資源有效利用促進法》,俄羅斯出臺的《農(nóng)業(yè)機械回收費用機制征求意見》,以及韓國出臺的《居昌郡支持回收廢舊農(nóng)業(yè)機械條例》等政策法規(guī),其目的是加快建立廢舊農(nóng)業(yè)機械回收制度,規(guī)范農(nóng)機回收和再制造的程序,促進農(nóng)機更新?lián)Q代、節(jié)能降耗和安全生產(chǎn)?！锻侠瓩C禁用與報廢》和《聯(lián)合收獲機報廢技術(shù)條件》是農(nóng)機回收再利用的直接出臺的標準,標準內(nèi)容如表2所示,其內(nèi)容的實施為農(nóng)機回收利用提供了明確的指導。

表1 農(nóng)機回收再利用的相關(guān)政策

表2 農(nóng)機報廢相關(guān)標準

根據(jù)文獻調(diào)研可知,農(nóng)機回收利用的一般流程如圖1所示[4]。農(nóng)機回收利用遵循由表及里、由淺入深的拆解原則,同時結(jié)合廢舊農(nóng)機產(chǎn)品拆解技術(shù)規(guī)范制定拆解工藝流程,主要包括8個部分:登記審查、拆解預(yù)處理、總成拆解、部件深度拆解、機架解體、破碎分選、梯次利用和再制造、廢物處理。

圖1 農(nóng)機回收利用流程

2 文獻計量分析

采用文獻計量分析1981—2021年期間農(nóng)機再制造相關(guān)研究的文獻,輸入“農(nóng)機再制造”“農(nóng)機拆解”“農(nóng)機回收”“農(nóng)機報廢”“農(nóng)機再利用”和“廢舊農(nóng)機”檢索關(guān)鍵詞,740篇文章的年度論文發(fā)表趨勢如圖2所示,分析可知2008年之后關(guān)于農(nóng)機再制造的研究呈現(xiàn)出快速增長趨勢。

圖2 年度論文發(fā)表趨勢

農(nóng)機回收再利用的主題詞分布如圖3所示,主要為報廢更新、三率、農(nóng)機安全生產(chǎn)、農(nóng)機購置補貼、農(nóng)機化、農(nóng)機安全監(jiān)理、再制造、農(nóng)機維修等主題詞。檢索關(guān)鍵詞為報廢更新的文章數(shù)為278篇,遙遙領(lǐng)先于其他主題詞;檢索關(guān)鍵詞為三率、農(nóng)機安全生產(chǎn)、農(nóng)機購置補貼、農(nóng)機化、農(nóng)業(yè)機械化等發(fā)文量次之。

圖3 主題詞分布

學科分布情況如圖4所示,包括農(nóng)業(yè)經(jīng)濟、財政與稅收、農(nóng)業(yè)工程、工業(yè)經(jīng)濟、貿(mào)易經(jīng)濟、行政法及地方法制、宏觀經(jīng)濟管理與可持續(xù)發(fā)展、環(huán)境科學與資源利用、農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)學科等21個學科。

圖4 學科分布

對現(xiàn)有農(nóng)機再制造文獻調(diào)研可知,研究層次分布如圖5所示,主要分布在“開發(fā)研究-政策研究”“技術(shù)研究”“應(yīng)用研究-政策研究”“工程研究”“應(yīng)用研究-管理研究”“工程與項目管理”“應(yīng)用基礎(chǔ)研究”等層次。

圖5 研究層次分布

對于文獻發(fā)表期刊來源分析如圖6所示,主要發(fā)表在《中國農(nóng)機監(jiān)理》《當代農(nóng)機》《農(nóng)業(yè)機械》《農(nóng)機科技推廣》《湖北農(nóng)機化》《南方農(nóng)機》《山東農(nóng)機化》《農(nóng)機質(zhì)量與監(jiān)理》《農(nóng)機適用與維修》《江蘇農(nóng)機化》等31個期刊。

圖6 文獻發(fā)表期刊來源分布

按照作者論文發(fā)表量,作者分布如圖7所示,發(fā)表4篇的作者有秦海生、劉長華、孫雨生和羅英。發(fā)表3篇論文的作者有季開云、陸立國、陸會茹、劉心成、王素芳、許杰賢,其他多數(shù)作者發(fā)表在2篇以下,且呈分散式分布。

圖7 作者論文發(fā)表量分布

按照發(fā)表機構(gòu)分布分析,得到圖8所示的柱狀圖,發(fā)表文章最多7篇的機構(gòu)為湖北省農(nóng)業(yè)機械管理局和江蘇省農(nóng)業(yè)機械管理局;發(fā)表5篇的機構(gòu)為山東省農(nóng)業(yè)機械管理局、陜西省南鄭縣農(nóng)機管理站、湖北省農(nóng)機安全監(jiān)理總站、河北省滄州農(nóng)技推廣站和河北農(nóng)業(yè)大學;發(fā)表4篇的機構(gòu)為天津理工大學、河北省衡水市農(nóng)機監(jiān)理所、吉林大學等機構(gòu)。

圖8 發(fā)表機構(gòu)分布

按照基金資助情況分布,得到基金資助情況分布如圖9所示,其中國家自然科學基金3項、國家社會科學基金2項、高等學校博士學科點專項科研基金資助2項、黑龍江省博士后經(jīng)費資助2項、湖南省研究生科研創(chuàng)新項目1項、天津市高等學?？萍及l(fā)展基金1項、黑龍江省自然科學基金1項、河南省高等學校人文社科經(jīng)費資助1項、江蘇省高校自然科學研究計劃項目1項等。

圖9 基金資助情況

3 結(jié)論

針對農(nóng)機再制造問題和研究現(xiàn)狀,本研究采用文獻計量法分析了國內(nèi)有關(guān)農(nóng)機再制造的研究現(xiàn)狀與發(fā)展分析,詳細分析了年度論文發(fā)表趨勢、主題分布、學科分布、研究層次、文獻發(fā)表期刊來源、作者論文發(fā)表量、發(fā)表機構(gòu)分布以及基金資助情況分布。農(nóng)機再制造現(xiàn)狀分析與研究,可為再制造生產(chǎn)計劃的順利進行提供理論參考,同時也是促進循環(huán)經(jīng)濟健康發(fā)展及其實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。