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21世紀的機械維修 中國工程院院士 徐濱士 環境、資源、人口是當今人類社會面臨的三大主要問題。20世紀全球經濟高速發展，與此同時，對自然資源的任意開發和對環境的無償利用造成了全球的生態破壞。資源浪費和短缺、環境污染等重大問題。人類的生存環境面臨日益增長的機電產品廢棄物的壓力，以及資源日益缺乏的問題。 1996年全球有2400萬輛汽車報廢， 2000年全球將有2 000萬臺計算機被淘汰。專家指出最有效地利用資源和最低限度地產生廢棄物，是解決環境污染和資源浪費與短缺問題的治本之道。于是，一個全新的制造領域或產業——綠色再制造由此而生。 再制造的概念 再制造工程在設備的全壽命周期中的位置見附圖，再制造是利用報廢設備的零部件，以現代化的生產方式，采用高新表面工程技術及其他加工技術，使零部件恢復尺寸、形狀和性能，形成再制造產品。再制造以優質、高效、節能、節材、環保為主要目標，從而使退役產品或部件對環境的負面影響最小、資源利用率最高。 設備全壽命周期包括設備論證設計、制造、使用、維修和報廢五個環節，再制造是設備報廢階段的再生處理，其中維修是一種具有隨機性、原位性的恢復性能生產方式。為了縮短在修時間，常以換件為主；即使對個別重要零件進行修復，但因批量小，所用的設備和技術都相對落后。報廢設備中的各種零件總有一類雖有損傷，但通過再制造加工是完全可以恢復的，因而應使報廢設備再循環和環保處理的零件盡量減少。再制造是一種具有專業性。互換性、規模化恢復性能的生產方式，要與新品件進行市場競爭，所以必須采用最先進的設備和技術，使其性能和價格都要優于新品件。維修和再制造雖然存在上述差別，但“盡量恢復設備的使用性能”卻是它們共同的特性。可以認為，再制造就是在設備報廢階段的更徹底的維修，再制造也是高技術維修的產業化。 設備再制造雖然與傳統的回收利用有類似的目標，但回收利用（如金屬重新熔煉。塑料重新熔鑄等）只是重新利用了它的原材料，往往需要消耗大量能源并污染環境，而且產生的是原材料。再制造產品是以原有成型零部件為基礎，進行局部加工與改造，使其性能達到甚至超過原來的性能，因而是一種從報廢零部件中獲取高附加值的經濟方法。 設備再制造與傳統制造的重要區別之一，是加工的對象不同，傳統制造是對新材料進行加工，而再制造是對經過使用已有缺陷的零件進行再加工。因此，再制造過程中的鑒定、加工。檢測及質量控制等方面的技術難度增大，約束條件苛刻。 發展再制造工程的意義 1．再制造工程是先進制造技術的延伸和發展 先進制造技術，是指在制造業中不斷采用機械、冶金、電子、信息、材料和現代管理等領域最新成就的一系列通用制造技術。 再制造工程的目標、手段。途徑及效果符合先進制造技術的定義，因而是其重要組成部分。同時，再制造工程又豐富和發展了先進制造技術的內涵，它使設備全壽命管理的過程不是到設備報廢就截止，而是擴展到設備報廢后的再生利用。它使設備的設計必須考慮“再制造性”，即在新設備的設計時，就要為今后報廢時的再制造注入“基因”，使其具備優異的再制造特性，為今后的再制造打下良好的基礎；它使新設備的設計與制造可以更多地借鑒一爵制造過程中采用的新技術、新材料、新工藝，從而使新設備的質量大幅度提高。 2．再制造工程是落實可持續發展戰略的重要措施 我國設備資產有數萬億，若其中 10％報廢的設備能利用再制造技術形成產品，則能創造巨大的經濟效益和社會效益。同時，再制造工程的最大優勢是能夠以表面工程和多種先進成型技術制造出優于本體材料性能的零部件，賦予零件耐高溫、防腐蝕、耐磨損、抗疲勞和防輻射等性能。一個明顯的再制造產品是坦克的行星框架，制造一個行星框架的毛坯質量為 71．3 kg，而零件質量只有19． 5 kg，價格為1200元，使用壽命為6000 km；再制造一個行星框架只需消耗鐵基合金粉末0．25 kg，費用只有新品的 1／10，而使用壽命可延長一倍，達12000 km，節材率為 99．65％。由此可見，再制造工程是符合國家可持續發展戰略的一項綠色系統工程。 3．再制造工程可以加快新設備的研制 再制造的零部件，不僅可以用在舊設備上，也可以用在新設備上。那種認為新設備中的零部件必須是新品的觀念已經過時，已經不適應環保時代的要求。在新設備研制時，盡可能地采用再制造的零部件可以縮短研制周期，加速產品更新換代，同時可以降低研制和全壽命周期的費用。 我國生產的直一九型直升飛機，從由法國引進技術到國產化批量生產總共用了14年時間。美國先進的F－16戰斗機研制期僅用了3年時問，其中一個重要奧秘是它使用了再制造的零部件。再制造產品在新機型上的應用，使飛機制造商爭取了時間，占據了市場，贏得了訂單。
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發表于 2010-12-8 22:02:26
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