裝甲兵工程學院 裝備再制造技術國防科技重點實驗室
黨的三代領導核心先后提出了“軍民兼顧、軍民結合、寓軍于民和軍民融合”的戰略思想，闡明了中國特色軍民融合式發展的一系列重大問題，明確了戰略定位、目標任務、方法途徑和基本要求，強調把推進軍民融合式發展作為轉變經濟發展方式的重要內容和轉變戰斗力生成模式的重要途徑，為中國特色軍民融合式發展指明了方向[1-4]。
裝備再制造是廢舊裝備高技術修復、改造的產業化。裝備再制造是武器裝備維修保障發展的高級階段和新領域，屬于軍民融合技術。再制造的重要特征是再制造后的裝備質量和性能達到甚至超過新品，成本只是新品的50%，節能60%，節材70%，對環境的不良影響顯著降低[5]。
開展裝備再制造是提高裝備維修保障能力及延長裝備服役壽命的有效途徑，在維持現有裝備的戰備完好率、降低裝備全壽命周期費用、節省裝備備件購置費用和庫存費用等方面具有重要的軍事意義和經濟意義。
1 圍繞裝備維修保障需求，創新研究裝備再制造的理論與技術
圍繞國家可持續發展戰略和國防發展戰略，裝備再制造技術國防科技重點實驗室（以下稱為“重點實驗室”）在裝備維修工程和表面工程的基礎上，創新發展了裝備再制造工程，并為解決裝備再制造的質量、效率和成本問題，先后在“十五”、“十一五”、“十二五”期間，探索研究了用于裝備再制造的基礎理論和多種關鍵技術，如再制造的多壽命周期理論、再制造的壽命評估預測理論，以及微納米表面工程技術、自動化表面工程技術、運行中的再制造技術等，有力促進了中國特色的裝備再制造發展。
1.1 用于裝備再制造的基礎理論
(1) 裝備再制造的多壽命周期理論
裝備全壽命周期是指裝備從設計、制造、使用、維修到報廢所經歷的全過程。傳統的裝備全壽命周期，至報廢階段，裝備的壽命即行結束，而裝備再制造的出現使得廢舊裝備起死回生。再制造是對裝備全壽命周期的延伸與補充，賦予了廢舊裝備新的壽命周期，將裝備全壽命周期由開環系統拓展為閉環系統，形成了裝備的多壽命周期，延長了裝備的服役壽命。再制造多壽命周期理論的建立，指明了裝備再制造的發展方向。
(2) 再制造壽命評估預測理論
再制造壽命評估預測理論是決定裝備能否再制造以及再制造后能否繼續安全服役的基礎理論。與制造中的壽命預測相比，再制造的壽命預測更為困難，不僅因為用于再制造的毛坯件即廢舊零件，已經歷了一個服役周期，集磨損、腐蝕、應力集中、表面疲勞硬化以及宏微觀裂紋等諸多缺陷于一身，狀態非常復雜，而且再制造零件的表面涂層，無論是金屬、合金還是陶瓷材料，都不同于基體材料，服役過程中異質材料之間又將產生許多新的耦合損傷問題。
目前，用于裝備再制造的壽命評估預測理論在國內外是尚未解決的重大難題。重點實驗室開拓性地利用金屬磁記憶技術進行壽命評估預測的研究工作，基于鐵磁材料的磁致伸縮效應，通過檢測漏磁信號來分析判斷鐵磁材料零部件的損傷演化規律。結合X-射線衍射分析、渦流檢測、超聲檢測及納米劃痕研究，在裝備剩余壽命評估預測方面進行了探索性、創新性研究，基本掌握了磁記憶檢測信號、疲勞裂紋產生以及疲勞裂紋擴展之間的內在規律，初步建立起了廢舊零件的剩余壽命評估模型，在對裝備進行壽命評估方面邁出了堅實的一步。隨著該壽命評估模型的不斷完善，廢舊裝備能否再制造以及能再制造幾次的國際性難題有望得到科學回答。
1.2 創新裝備再制造的關鍵技術
(1) 納米表面工程技術
納米表面工程技術是指充分利用納米材料，尤其是納米顆粒材料的優異性能，將納米顆粒均勻彌散分布于傳統涂層中，進一步改變涂層成分、結構，使涂層具有更優異的耐磨、耐蝕、抗疲勞性能的新型表面工程技術，從而實現了納米材料在現階段的應用。重點實驗室開發了多類納米表面工程技術，其中有代表性的是納米顆粒復合電刷鍍技術。針對汽車發動機關鍵零部件如曲軸、凸輪軸、連桿等工況惡劣的情況，利用該技術制備的納米顆粒復合電刷鍍層提高了上述零件的耐高溫、耐磨損和抗疲勞性能。尤其突出的是，該技術成功完成了進口飛機發動機壓氣機葉片的再制造，使葉片抗微動磨損性能顯著提高，300小時臺架試驗驗證滿足要求，再制造費用僅是國外技術維修費用的1/10。納米顆粒復合電刷鍍技術已應用于國家首批再制造示范試點企業濟南復強動力公司的汽車發動機再制造生產線。
(2) 自動化表面工程技術
再制造企業的產業化程度越來越高，對自動化（機械化）表面工程技術的需求越來越迫切。為此，重點實驗室近年來研發了多類自動化表面工程技術，為再制造的產業化發展做出了新貢獻。
自動化納米顆粒復合電刷鍍技術。通過解決刷鍍過程中鍍液連續供給和循環利用、鍍覆過程的實時監控等關鍵難題，實現了納米顆粒復合電刷鍍工藝的自動化，研制出了用于斯太爾汽車發動機連桿再制造的自動化納米顆粒復合電刷鍍專機，可一次性完成4-6件發動機連桿的電刷鍍，并使單件作業時間由60分鐘縮短為5分鐘，效率提高10倍以上。再制造連桿所需的能源消耗和材料消耗為新品連桿的50%和10%，成本僅為新品連桿的1/10。自動化納米電刷鍍再制造連桿的耐磨性是同類手工電刷鍍的1.4-1.8倍。
自動化高速電弧噴涂技術。利用操作機夾持噴槍，通過編程實現噴涂過程的路徑規劃，實時反饋調節噴涂工藝參數，按照設定路徑實現自動化的噴涂作業。該技術用于重載汽車發動機缸體、曲軸箱體等重要零件的再制造，單件發動機箱體的再制造時間由手工操作的1.5小時縮短為20分鐘，效率提高4.5倍。曲軸、缸體等零件的再制造，其材料消耗為零件本體重量的0.5%，費用投入不超過新品價格的1/10。
自動化微束等離子弧熔覆技術。微束等離子弧具有高電流密度、小熱輸入量的特點，解決了中小零部件弧焊修復時因熱輸入量大而引起變形的問題，而且熔覆層與基材為冶金結合，可以抵抗沖擊、交變載荷。按發動機以前的修理規范，氣門密封錐面磨損超差后，只能做報廢處理。該技術的出現，實現了廢舊氣門的再制造，再制造后氣門變形量小，表面硬度恢復到磨損前的數值，質量超過了新品。
自動化表面工程技術既有效提升了再制造產品的質量性能、提高了加工效率，又具有顯著的節能節材效果。
(3) 運行中的再制造技術
運行中的再制造技術是一種通過摩擦化學作用，在發動機摩擦副表面形成具有減摩潤滑和自修復功能的固態修復膜，達到磨損和修復的動態平衡，從而在發動機不停機、不解體狀況下實現磨損表面自修復的技術。自主知識產權的納米減摩自修復添加劑在六缸軍用吉普車發動機中進行了300小時耐久性臺架試驗，結果表明，該添加劑使發動機功率提高了6%，扭矩提高了2%，油耗下降了6%，證明納米自修復添加劑具有優良的動力性和經濟性。在20輛重載坦克發動機上進行了一年半的實車考核，發動機機油消耗量顯著降低，原先存在燒機油現象的發動機明顯好轉，說明該添加劑改善了活塞與氣缸的密閉性。納米減摩自修復添加劑可使機油壽命延長50%，換油周期延長1倍，為裝備維修保障做出了新的貢獻。
2 創新軍民融合的軍用裝備再制造保障模式
英、美兩國的坦克、裝甲車輛及軍用汽車普遍采用軍方采購地方再制造企業的方式替代大修。其中英國李斯特派特再制造公司作為英軍、美軍的發動機再制造定點企業，每年為英、美軍方提供不同型號的再制造發動機3000多臺�？ㄌ乇死展驹谟�“威廉斯”發動機再制造工廠承擔著英軍“挑戰者”坦克、勇士裝甲車用發動機、傳動箱再制造任務。這種依托有資質的地方再制造企業的保障模式，提高了軍隊維修保障質量、效率與效益。
我國的再制造雖然起步較晚，但已經受到了政府和軍隊的高度重視。2005年，國家發改委頒布的“關于組織開展循環經濟試點（第一批）工作的通知”文件將再制造列為試點的四個重點領域之一，國內第一家發動機再制造企業濟南復強動力公司被列為示范試點單位。2006年4月，國務院曾培炎副總理在國家發改委《關于汽車零件再制造產業發展及有關對策措施建議的報告》上批示：“同意以汽車零部件為再制造產業試點，探索經驗，研發技術，同時要考慮定時修訂有關法律法規。”2009年12月，國務院溫家寶總理在《我國再制造產業發展現狀與對策建議的報告》上做出重要批示：“再制造產業非常重要。它不僅關系循環經濟的發展，而且關系擴大內需（如家電、汽車以舊換新）和環境保護。再制造產業鏈條長，涉及政策、法規、標準、技術和組織，是一項比較復雜的系統工程”。
自2005年起，總裝備部開始探索將“發動機再制造取代傳統大修的模式”引入到軍用車輛維修保障中，并根據未來戰爭的特點和需求，探索了“軍方自主、軍隊采購和軍民融合”的三種再制造保障模式。
2.1 以軍為主的軍民融合保障模式
目前我軍各類在役編制汽車幾百萬輛，每年需要大修的車輛占總保有量的10％，傳統的維修模式仍是采取整車進廠大修，存在維修周期長、質量標準低等缺點，難以滿足裝備高效快速保障的發展需求。外軍通用模式是采用總成再制造替代大修，該模式可減少不必要的拆裝，縮短修理周期，提高維修質量和可靠性。
總部機關通過借鑒地方發動機再制造企業濟南復強動力公司的實踐經驗與再制造模式，于2005年在某大修廠投資建立了全軍第一條軍用汽車發動機再制造生產線，單班年再制造能力近萬臺，主要進行東風、解放、紅巖、捷達、桑塔納、獵豹等六種車型的發動機再制造，目前該發動機再制造生產線的建設已基本完成，為實施軍用汽車發動機再制造以軍為主的軍民融合保障模式奠定了基礎。
2.2 以民為主的軍民融合保障模式
根據全軍汽車保有量和服役狀況，每年需要大修的車輛超過×萬輛，完全依靠軍方自主再制造保障還難以實現。中國重汽集團濟南復強動力公司已經形成包括康明斯、斯太爾、桑塔納等二十多個品種的年均2萬臺的發動機再制造能力，該公司再制造發動機的生產規模和技術水平都已達到國際先進水平。參照外軍集中采購地方企業再制造發動機的保障模式，近年來總裝某部與濟南復強動力公司簽訂了采購上千臺再制造發動機的合同，并以某軍區為試點，為軍區所屬部隊的大修車輛直接更換再制造發動機，顯著降低了維修時間，提高了維修保障效率。集中采購不僅節約了經費，還保證了再制造發動機的質量，顯著提升了裝備性能，以民為主的軍民融合保障模式已得到部隊認可。
2.3 寓軍于民的軍民融合保障模式
某軍區結合自身運輸車輛多，車輛維修保障任務重的實際特點，探索構建了寓軍于民的軍民融合的再制造保障模式。一是圍繞軍區修理廠現有的技術裝備能力，通過設備升級改造、購置部分先進的再制造設備、引進再制造生產模式等一系列措施，構建一條基本滿足軍區維修保障需求的先進實用型再制造生產線，用于裝備數量多且技術要求不高的通用車輛發動機的再制造；二是依托民用地方再制造企業進行少數進口貴重車輛發動機的再制造，然后由軍區修理廠負責進行再制造發動機的更換。目前，該軍區已經籌備了近千臺舊發動機作為周轉發動機，定購了相關再制造加工設備，開展了再制造業務培訓，并與地方再制造公司達成初步合作協議。這種投入小、見效快、效益高、充分發揮軍地雙方優勢的寓軍于民的軍民融合保障模式得到了總部機關的肯定。
3 變革裝備大修模式，創新提升裝備維修保障的質量水平
裝備維修保障是裝備建設的重要組成，也是構成裝備作戰能力的重要因素。美軍陸軍裝備司令部認為“獲得同高技術裝備相匹配的裝備維修保障系統，也許比購買新一代坦克等裝備更重要。”美軍對裝備不采用大修而采用再制造，較好地解決了新裝備研制周期長、列裝形成戰斗力進程慢而作戰需求變化快這一矛盾，成為再制造的最大受益者[6]。
與外軍相比，我軍將先進的表面工程技術引入到裝備再制造中使我軍的再制造技術更加先進有效，大大提高了再制造效率、降低了再制造成本，并確保了再制造裝備的性能質量達到甚至超過了原型新品，受到國際同行的高度評價。
我軍裝備維修經多年的發展，已形成了較成熟的小修、中修、大修三層次維修制度。通過對裝備維修理念的推陳出新，“以可靠性為中心的維修”、“智能維修”、“先進維修”等維修理念與具體技術研究取得了較大進展，促進了裝備小修和中修的發展。但我軍裝備大修水平仍沒有大的突破，以某型發動機為例，新機壽命是500小時，大修后只能達到400小時，與該型裝備底盤1000小時的壽命不匹配，給裝備維修保障帶來一定困難。
針對這種情況，總裝某部采取了切實措施予以改進，核心措施就是實施再制造，并進行依靠維修新技術的發動機再制造延壽試驗，已成功將發動機的壽命從大修的500小時提高到再制造的1000小時，從而達到與車體同壽，該項工作若得以推廣應用必將取得顯著的軍事、社會和經濟效益，也必將帶動裝備維修制度的變革。
4 建議與展望
為深入貫徹軍民融合發展目標，拓展武器裝備維修保障模式，建議今后在以下幾方面進行探索創新：
（1）深入探索并構建軍民融合的裝備再制造保障體系及運作模式
借鑒外軍裝備再制造保障體系，立足我軍現有“民促軍、軍轉民”的維修保障模式，充分發揮軍地雙方優勢，深入探索并完善促進裝備再制造發展的保障體系及運作模式，逐步擴大軍用裝備再制造的推廣規模，推動軍民結合模式升級，優質高效地提升裝備維修保障能力。
（2）積極研發面向軍民融合的再制造產業發展的關鍵技術與裝備
集中多學科交叉力量，加強對裝備再制造工程的關鍵技術攻關和成果轉化工作的投入力度。研發適應軍民兩用再制造產業化發展的關鍵技術與裝備，促進裝備再制造產業化發展。
（3）全面建立軍民融合的裝備再制造的質量保證體系
結合裝備戰技指標，深入開展裝備再制造壽命評估方法研究、制定行之有效的再制造質量控制體系、再制造技術標準體系、再制造裝備的認證體系，使裝備再制造的質量和性能建立在可靠、穩定的基礎之上。
（4）加強軍民融合的裝備再制造人才培養力度
裝備再制造是對裝備傳統大修的重大變革，意義重大，科技含量高，應進一步加強裝備維修保障和再制造領域的人才培養力度，在軍事工程院校建立“裝備再制造工程學科”專業，培養精通裝備再制造技術的本科生、研究生，并開展對部隊在職技術干部的專業技術培訓。
5 結論
裝備再制造工程技術的創新發展是軍民結合的具體體現，適應了“軍民結合、寓軍于民”的時代要求。以軍用裝備發動機為研究對象和突破口，堅持軍民結合的產業化發展模式，對提升軍用裝備的維修保障能力將發揮了巨大的推動作用。
參考文獻
[1] 胡錦濤. 堅定不移沿著中國特色社會主義道路前進，為全面建成小康社會而奮斗——在中國共產黨第十八次代表大會上的報告. 北京:人民出版社, 2012:43.
[2] 梁光烈. 堅持走中國特色軍民融合式發展之路. 求是, 2011, 15: 9-12.
[3] 侯光明. 國防科技工業軍民融合發展研究. 北京: 科學出版社, 2009: 159-172.
[4] 羅錚, 陳小菁. 軍民融合富國強軍的必由之路. 解放軍報, 2013.03.15.
[5] 徐濱士. 裝備再制造工程的理論與技術. 北京：國防工業出版社，2007.
[6] 總裝備部綜合計劃部. 美軍裝備維修保障. 北京: 國防工業出版社, 2006.