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中国再制造的发展趋势

时间: 2018/12/28 9:18:35

        再制造作为我国新世纪重点发展起来的新方向,以节约资源能源、保护环境为特色,以综合利用信息技术、纳米技术、生物技术等高科技为核心,充分体现了具有中国特色自主创新的特点。再制造高度契合了构建循环经济、实施节能减排的战略需求,必能为循环经济和节能减排的贯彻实施做出更大贡献。放眼未来。中国的再制造应从三个方面予以重点突破,即“探索再制造的科学基础、创新再制造的关键技术、制定再制造的行业标准:

         1)探索再制造的科学基础,即深入探索研究以产品全寿命周期理论、废旧零件和再制造零部件的寿命评估预测理论等为代表的再制造基础理论,以揭示产品寿命演变规律的科学本质。再制造是来自实践的工程科学,经验性更强。废旧零件的剩余寿命是否足够,再制造零什的使用寿命是否可保持一个完整的服役周期?这样一些重大问题,由于缺少理论依据,有时仅凭简单的检测设备,甚至只靠工人师傅的目测或经验判断来完成。为解决这个重大难题,必须探索研究更多更有效的无损检测及寿命预测理论与技术。目前的研究已有初步成效,在研究金属磁记忆理论评估剩余寿命时,发现金属磁记忆信号实质是铁磁材料表面的杂散磁场信号,通过梳理归纳金属磁记忆信号在疲劳损伤作用下的分布特征和变化规律,利用金属磁记忆信号法向分量初步构建了表征铁磁材料类废旧零件疲劳裂纹萌生及扩展的剩余寿命预测模型;在研究声发射理论预测服役寿命时,通过解决典型声发射信号特征参量的甄选及其指代信息分析,获得真实准确的反映再制造零件表面涂层内部微裂纹萌生、扩展及断裂等信息,初步实现对再制造零件表面涂层寿命演变规律的把握。今后在继续深化上述理论与技术的前提下,还需探索新的理论与技术,通过寻找特征参量来方便快捷地表征寿命规律。

         2)创新再制造的关键技术,即不断创新研发用于再制造的先进表面工程技术群,使再制造零件表面涂层的强度更高、寿命更长,确保再制造产品的质量达到或超过新品。先后开发成功纳米表面工程技术和自动化表面工程技术,前者包括纳米颗粒复合电刷镀技术、纳米热喷涂技术、纳米减摩自修复添加剂技术等,后者包括自动化电弧喷涂技术、自动化纳米颗粒复合电刷镀技术等。纳米表面工程技术的核心是利用纳米颗粒材料的小尺寸效应,通过在涂层或添加剂中的均匀、弥散分布,实现纳米颗粒与基质金属问原子尺度的化学键结合,从而显著提高涂层的强度学和摩擦学性能;自动化表面工程技术的核心是利用机器人或操作机来取代手工操作,通过自动控制规划路径,实时反馈调节涂层成形工艺参数,实现表面涂层制备的自动化、智能化。上述技术已应用于发动机再制造生产线,如:纳米颗粒复合电刷镀技术成功修复了进口飞机发动机压气机叶片,300小时台架试验满足要求,突破了对国外进口产品的国产化维修技术瓶颈,再制造费用仅是国外技术费用的1/10;自动化电弧喷涂技术用于重载汽车发动机缸体、曲轴箱体等零件的再制造,单件发动机箱体的再制造时间由90 min缩短为20min,且材料消耗仅为零件本体重量的0.5%,费用投入不超过新品价格的10%。下一步除了继续完善纳米表面工程技术和自动化表面工程技术外,还需研发生物表面工程技术等新的方向。

         3)制定再制造的行业标准,即尽早建立系统、完善的再制造工艺技术标准、质量检测标准等体现再制造走向规范化的标准体系。国内再制造因起步较晚,再制造企业的技术积累少,再制造的标准缺乏,因而一定程度上阻碍了再制造的广泛应用。2008年,国家标准化管理委员会批准成立了“全国绿色制造标准化技术委员会再制造分技术委员会”,秘书处挂靠装备再制造技术国防科技重点实验室。该委员会正陆续制订并有望近期出台“再制造概念、术语”和“再制造率的概念及评估方法”等共性基础标准。同时,国内相关高等院校和再制造企业正在联合制定“再制造技术工艺标准、再制造质量检测标准、再制造产品认证标准”等多类标准草案,包括:再制造发动机工艺流程标准、发动机再制造产品性能评价与质量检测标准、废旧发动机零件剩余寿命评估标准、再制造的关键零件(曲轴、缸体、凸轮轴、连杆轴等)质量检测标准、再制造发现机试车考核标准等。下一步应深化标准内涵,制定出具有良好通用性和可操作性的标准方案。