1  建設循環經濟與節約型社會呼喚裝備再制造

 

 20世紀的100年，人類創造的物質財富超過了以往5000年的歷史總和，但也極大地消耗了地球資源， 超出了大自然的恢復能力。據統計，美國、歐洲和日本每年各約有1100萬、900萬和600萬輛汽車報廢。美國國家安全委員會一份最新的報告指出，1998年美國共淘汰2000萬臺電腦，但只有11%的零件被重新組裝。美國環境保護團體發布的報告指出，2004年將有超過3.15億臺電腦成為廢物，到2005年，每一臺新電腦投放市場就有一臺舊電腦淪為垃圾，今后10年內將有15億臺電腦被淘汰，將達到數億噸。

 

 為了保持可持續發展、降低資源消耗，進人新世紀后，我國結合國情提出構建循環經濟、建設資源節 約型、環境友好型社會的國策，這是科學發展觀的具體體現。建設節約型社會的核心是節約資源、能源。對以廢舊軍用裝備為代表的廢舊產品進行“4R”（Reduce減量化、Reuse再利用、Remanufacture再制造、Recycle再循環）處理是節約資源、能源的惟一手段。

 

 “4R”模式中，再制造是最活躍且充分體現自主創新和高技術含童的要素。再制造工程是指以裝備全壽命周期理論為指導，以廢舊裝備實現跨越式提升為目標，以優質、高效、節能、節材、環保為準則，以先進技術和產業化生產為手段，進行修復、改造廢舊裝備的一系列技術措施或工程活動的總稱。簡言之，再制造工程是廢舊裝備高技術修復、改造的產業化。

 

 裝備再制造的重要特征是再制造后的裝備質量和性能達到或超過新品，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。2006年，世界貿易組織（WTO）成員國已初步達成共識，今后將再制造產品視為新品。

 

 2  裝備再制造的國內外現狀及趨勢

 

 2.1  國外情況

 

 至20世紀90年代，美國已基本建立起了針對廢舊汽車的“3R”體系（Reuse再利用、Recycle再循環、Remanufacture再制造）。日本從環境保護的角度建立了廢舊資源利用的“3R”體系（Reduce減量化、Reuse再利用、Recycle再循環）。

 

 1996年美國專業化再制造公司數量已超過7.3萬個，年銷售額超過530億美元，直接雇員48萬人。其中汽車再制造業是最大的，公司總數達5萬個，年銷售總額365億美元，總雇員近34萬人。再制造的汽車零部件包括內燃發動機、傳動裝置、離合器、轉向器、油泵等。1996年，美國再制造業的銷售額與當年度美國制藥業、計算機制造業和鋼鐵業基本相當，但就業人數居第一，說明再制造業不僅能夠創造巨大財富，而且能夠顯著解決就業問題。美國預計到2010年，100%再制造產品性能達到或超過原產品；到2020年，美國再制造業基本實現零浪費，并確保再制造產品的高質量和優質服務。

 

 2003年，美國對274個再制造公司調查發現，52%的再制造公司將再制造作為其公司的主要經營活動，56%的再制造公司年銷售額達到100萬美元，約10%的再制造公司銷售額大于1000萬美元，有兩家公司達到1億美元的銷售水平。同年，美國協會組織OPI（OEM Product-Services Institute）的研究結果表明，美國每年再制造業的年產值占美國GDP的0.4%，或者新產品制造業產值的5%。

 

 美國羅切斯特理工學院多次主辦了關于再制造的國際學術會議，并成立了專門從事再制造研究的國家 級“再制造和資源再生中心\田納西大學無污染產品和技術研究中心正在進行汽車業的再制造技術研究。美國許多髙校在工業設計課程中講授再制造技術，要求在工業產品設計時就考慮設備部件的可再制造性，并認為在設計產品時只考慮一次性使用是不合理的。

 

 美國國會參、眾兩院曾通過了一項不經總統簽署即可獲得執行的共同決議案，授權美國國防部將更多 的重點放在對已有軍用裝備的再制造上。因此美軍成為再制造的最大受益者。美軍B-52轟炸機于1961年定型生產，1980、1996年兩次進行再制造技術改造。1997年時平均自然壽命還有13000飛行小時，預計可服役到2030年，服役期延長一倍以上。阿帕奇AH-64D型直升機是AH-64A型經再制造升級后的新型號。再制造后該直升機成為美國現役武裝直升機中戰斗力最強、性能最先進的一種。美軍2000-2005年間完成了269架阿帕奇直升機的再制造，并計劃在今后10年間繼續完成750架阿帕奇直升機的再制造。再制造的阿帕奇直升機出口額已達36億美元。

 

 2.2  國內情況

 

 我國的再制造從20世紀90年代后期開始起步，進人21世紀得到快速發展。目前，再制造已得到我國 政府、軍隊、學術界和企業界的廣泛認同與支持。

 

 國家自然科學基金委員會對再制造基礎研究給予了大力支持。2002年9月，我國第一個關于再制造研 究的基金重點項目《再制造基礎理論與關鍵技術》被批準（2003.01-2005.12），由裝甲兵工程學院牽頭，上海交通大學和中科院蘭化所參加。由于圓滿完成了預期目標，該項目在2004年10月的中期驗收會議及2006年1月的結題驗收會上，受到基金委和驗收專家的高度評價，兩次被評為“A”（特優）。2000年以來，國家自然科學基金委已經支持了 6項有關再制造方面的項目研究。

 

 中國工程院對再制造研究與應用非常支持與關注。2000年12月，12位院士及12名專家完成了 “綠色再制造工程及其在我國應用的前景”咨詢項目，且咨詢報告由中國工程院呈報國務院；2003年8月，科技部和中國工程院在制定我國2020年中長期科學技術發展規劃第三主題《制造業發展科技問題研究》時，將 “機械裝備的自修復與再制造”列為十九項關鍵技術之一；2003年12月，中國工程院咨詢項目“廢舊機電 產品資源化”進一步對再制造的內涵、關鍵技術、以及未來發展前景等問題迸行了深刻的論述。2005年5 月，中國工程院啟動節約型社會發展戰略研究，“4R工程”被列人子課題研究內容；2006年3月，中國工程院《建設節約型社會戰略咨詢研究》總報告指出，到2010年，我國廢舊機械產品的再制造率將達到到2020年，我國將建立發動機等再制造企業超過100家，廢舊機械產品的再制造率達到80%，廢舊電子產品的資源化率達到95%。

 

 國家發展與改革委員會和科技部對再制造的產業化發展非常支持。2004年9月，囯家發改委下發的《關于加快循環經濟發展指導意見》中，明確指出要在全國建立發動機再制造的示范試點企業。2005年11月2日國務院公布了全國42個循環經濟示范試點企業名單，再制造領域有兩家企業上榜，其中發動機再制造的示范試點企業為濟南復強動力公司。2005年6月27日，國務院文件國發[2005]21號《國務院關于做 好建設節約型社會近期重點工作的通知》，把“綠色再制造技術”列為“對節約資源和建設循環經濟有重大意義，且將重點組織開發和示范”的技術之一。2005年7月5日，國務院文件國發[2005 ]22號文件 《國務院關于加快發展循環經濟若干意見》中指出國家將大力“支持廢舊機電產品再制造”，并把“綠色再制造技術”列為“國務院有關部門和地方各級人民政府要加大經費支持力度”的關鍵項目之一。2006年2月，《國家中長期科學和技術發展規劃戰略研究報告（簡版）》正式公布。該報告的第三專題《制造業發展科技問題研究》中共有五處提到再制造，其中“共性關鍵制造技術與再制造技術，被列為制造業未來15年 國家優先支持的重點發展主題之一，標志著再制造已成為我國未來制造業的重要組成部分。2006年4月， 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”。

 

 裝甲兵工程學院在開展再制造研究與應用方面有自己的特色。2003年6月，我國首個再制造領域的國家級重點實驗室一裝備再制造技術國防科技重點實驗室在裝甲兵工程學院成立，順利通過了總裝備部和國防科工委的驗收。

 

 2004年12月，經總裝備部批準，裝甲兵工程學院成立了“裝備再制造工程系”這是我國高校中第一個再制造工程專業系。2005年3月，總裝備部啟動了坦克發動機的再制造試驗研究工作，探索將再制造發動機壽命由500小時延長到1000小時，與坦克底盤同壽。2005年5月，總裝備部決定對全軍車輛維修制度進行改革試驗，決定在原有坦克發動機大修廠的基礎上建設軍用汽車發動機再制造生產線，并以再制造汽車發動機為基礎開展汽車維修。此外，我國還有許多高校、研究所和企業從事再制造的基礎研究和產業化應用，如清華大學、上海交通大學、合肥工業大學、中科院蘭州化學物理研究所、北京機械研究院，以及濟南復強動力有限公司、沈陽大陸激光再制造公司等。世界經濟500強之一的美國卡特彼勒公司于2006年在中國上海成立了卡特彼勒再制造工業有限公司。

 

 上述事實顯示出國內外再制造研究與產業化欣欣向榮的發展態勢。

 

 3  裝備再制造對全壽命同期工程管理的促進作用

 

 3.1  裝備全壽命周期工程管理的特點

 

 裝備全壽命周期是指裝備從設計、制造、裝配、使用到報廢所經歷的全部時間。裝備全壽命周期工程管理是指從裝備系統的原料獲取、論證設計、生產制造、儲藏運輸、使用維修到回收處理，以使用需求為牽引，進行全過程、全方位的統籌規劃和科學管理。在原料獲取階段考慮原材料的采掘、生產及其對資源 環境的影響；在論證設計階段，統籌考慮裝備的服役性能、環境屬性、可靠性、維修性、保癢性、回收利用以及費用、進度等諸多方面要求，進行科學決策；在生產制造階段實施全面、嚴格的質量控制；在使用維修階段，在正確使用裝備的同時，充分發揮維修系統的作用，把握裝備故癉的規律特征，不斷改進和提髙維修保障系統的效能，保障裝備以最小的耗費獲得最大的效能與壽命；在回收處理階段，使退役報廢裝備經再制造后得到最大限度的重復利用，對環境負面影響最小。這種對裝備全壽命周期各階段的全方位控制管理，實現了傳統裝備管理的“前伸”與“后延”，保證了裝備全壽命周期費用的合理性及對環境的友好性。

 

 3.2   裝備再制造拓展了裝備全壽命周期

 

 廢舊裝備的傳統處理方法是結束其壽命周期，將其作為固體廢料堆積、填埋、焚燒，或做低級的原料回收，這不僅造成資源的極大浪費，還造成環境的嚴重污染。而對廢舊裝備及其零部件進行再制造，將使其變廢為寶，起死回生，賦予并開始其新的壽命周期，見圖1。其表現形式為：

 

 

 廢舊裝備完全拆解、檢查后，對合格零部件，經徹底清洗、防銹等維護后人庫，作為配件，裝配到現役修理裝備、再制造裝備或新裝備（原型或他型）上，開始其新的壽命周期；對可修復的失效零件，經修復和（或）表面強化，或改造后，裝配到上述裝備上，開始其新的壽命周期；

 

 經恢復性再制造。生產出原型裝備或部件，開始其新的壽命周期；

 

 經升級性再制造，生產出現代新裝備或部件，開始其新的壽命周期；

 

 經易型再制造，生產出另外的裝備，開始其新的壽命周期等。

 

 裝備再制造是對裝備壽命周期的延伸與革新。與傳統的從搖籃到墳墓的裝備壽命全過程相比，從時間上將其全壽命周期大大外延，再制造再造了廢舊裝備新的壽命周期，形成了裝備多壽命周期循環，成倍延長了裝備及其零部件的使用時間。從空問上將傳統裝備的空間范圍大大拓展，它使人們從資源環境與可持續發展的高度來認識和對待廢舊裝備的回收利用問題，使制造商重視裝備的可回收利用及可再制造性，并擔負起廢舊裝備回收利用的社會責任，使制造商、再制造企業及回收、環保等部門聯系在一起，形成多企業、多部門參與的物流運作模式，從更大的范圍來協同解決廢舊裝備的綜合利用問題。

 

 再制造裝備屬于綠色裝備，其毛坯（廢舊裝備及其零部件）來源、再制造過程的極少材料需求和排放、避免廢棄裝備對環境的污染等決定了再制造裝備具有很高的綠色度，由再制造形成的多壽命周期裝備的綠色度也隨之大大提髙，且壽命周期循環次數越多提高越明顯。

 

 再制造裝備具有很低的使用成本。由于再制造裝備的成本平均只有原始裝備的50%左右，以及其質量不低于原始制造裝備（包括使用壽命），因而其單位時間的使用成本大約也降低到相應數值，由再制造形成 的多壽命周期裝備的平均單位時間使用成本也隨之大為降低，且壽命周期循環次數越多降低越明顯。如果再加上因環境治理等而減少的社會成本，其綜合效益應更為顯著。

 

 裝備多壽命周期的循環實際上并不是無限的。由于不是任何裝備及其零部件都能夠或者都適合再制造，有些可再使用、可再制造的零部件隨著使用周期的增多將加入到更大的循環回路（見圖1）之中，如有些原來可直接使用的零件需要做再制造修復、強化或改造，有些經過修理和強化的零件將做回爐冶煉，進行再生材料循環。廢舊裝備及其零部件的多壽命周期的循環次數和循環時間取決于其可再制造性、技術經濟性、資源環境屬性等綜合評價的結果。

 

 4  結論

 

 （1）循環經濟的核心是資源、能源的高效利用和循環利用，其原則是“4R”（減量化、再利用、再制造與再循環）。再制造是循環經濟中最活躍且充分體現髙技術含童的要素之一，是節約資源的重要手段。

 

 （2）再制造是廢舊裝備髙技術修復、改造的產業化。其重要特征是再制造產品質量和性能達到或趄過新品，成本卻只是新品的50%，節能60%，節材70%，對環境的不良影響顯著降低。再制造產品不是二手產品而屬于新品。

 

 （3）再制造在國內外均得到快速發展，在國內，再制造已成為國家意志。

 

 （4）再制造對裝備全壽命周期具有重要促進作用，再制造的出現使裝備全壽命周期擴展為裝備多壽命周期。

 

參考文獻

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