国内外再制造的新发展及未来趋势论文

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1、摘要：再制造是维修发展的高级阶段，是先进制造的重要组成，是废旧产品高技术修复、改造的产业化；再制造具有“两型社会、五六七”的特征。我国经济社会发展对再制造具有十分迫切的需求，再制造的初步应用也已取得了非常明显的节能减排效果。国际上，美国的再制造体系较完善，近10年来，中国的再制造发展迅猛，在再制造的政策法规、产业实践及基础研究方面成绩斐然，已成为世界再制造中心之一。再制造的未来发展可概括为“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”。    关键词：再制造工程；研究现状；发展趋势    1、再制造的内涵与研究范围    

2、20世纪的100年，人类创造的物质财富超过了以往5000年的历史总和，但也极端消耗了地球资源，超出了大自然的恢复能力。为了缓解有限资源和过度消耗之间的矛盾，最大限度地利用废旧产品的剩余价值，20世纪90年代，美国从产业角度建立了3R体系（Reuse再利用、Recycle再循环、Remanufacture再制造）；日本从环境保护的角度也建立了3R体系（Reduce减量化、Reuse再利用、Recycle再循环）。中国在总结世界各国经验的基础上，创造性地提出具有中国特色的4R体系（Reduce减量化、Reuse再利用、Recycle再循环、Rema

3、nufacture再制造）。    再制造以废旧产品的零部件为毛坯，主要以先进的表面工程技术为修复手段（即在损伤的零件表面制备一薄层耐磨、耐蚀、抗疲劳的表面涂层），因此无论是毛坯来源还是再制造过程，对能源和资源的需求、对废物废气的排放都是极少的，具有很高的绿色度。再制造具有如下重要特征：再制造产品的质量和性能达到或超过原型新品，成本不超过原型新品的50％，节能60％、节材70％，对环境的不良影响显著降低，有力促进了资源节约型、环境友好型社会的建设[1]。上述特征可概括为：“两型社会、五六七”。    再制造的出现，完善了全寿命周期的内涵，使得产

4、品在全寿命周期的末端，即报废阶段，不再“一扔了之”成为固体垃圾。再制造不仅可使废旧产品起死回生，还可很好地解决资源节约和环境污染问题。因此，再制造是对产品全寿命周期的延伸和拓展，赋予了废旧产品新的寿命，形成了产品的多寿命周期循环。这是面向循环经济的再制造的重要理论成果。    再制造的研究内容非常广泛，贯穿产品的全寿命周期，体现着深刻的基础性和科学性。在产品设计阶段，要考虑产品的再制造性设计；在产品的服役至报废阶段，要考虑产品的全寿命周期信息跟踪；在产品的报废阶段，要考虑产品的非破坏性拆解、低排放式物理清洗，要进行零部件的失效分析及剩余寿命演变

5、规律的探索，要完成零部件失效部位的具有高结合强度和良好摩擦学性能的表面涂层的设计、制备与加工，以及对表面涂层和零部件尺寸超差部位的机械平整加工及质量控制等。    2、再制造的迫切性和重要意义    我国已进入机械装备和家用电器报废的高峰期，再制造势在必行。目前全国役龄10年以上的传统旧机床超过200万台，80%的在役工程机械超过保质期；年报废汽车约500万辆，报废电脑、电视机、电冰箱1600万台，报废手机2000万部，每年产生约8亿吨固体废物。上述设备均有进行再制造的巨大潜力。    我国在役机械装备的运行损失十分惊人，再制造势在必行。仅以腐

6、蚀和磨损为例，2003年中国工程院发布腐蚀调查报告[2]：2002年我国因腐蚀造成损失近6000亿元，占当年GDP的5％。2007年中国工程院发布摩擦学调查报告[3]：2006年全国因摩擦磨损造成的损失高达9500亿元，占当年GDP的4.5%。两项损失合计1.55万亿元，粗略估算占GDP的9.5%，而发达国家只达到4-5%。若能采取有效的修复及再制造等措施挽回10%的损失，则每年可节约1550亿元。    再制造的社会效益十分巨大。与相关制造业比，再制造业的就业人数是其1-3倍。2005年，美国再制造业的年产值为750亿美元，雇佣员工100万，

7、同年，美国计算机制造业的产值与此相当，雇佣员工只有35万，说明再制造业具有显著的创造就业与再就业的能力。    再制造的资源与环境效益同样十分巨大。据美国《再制造工业发展报告》统计，每再制造1公斤的新材料，可以节省5-9公斤的原材料，每年全世界通过再制造节省的材料达到1400万吨，可以装满23万节火车车厢；再制造产品的能耗仅为新品生产的15%，全世界每年通过再制造可节省1600万桶原油，相当于600万辆汽车一年中所需的汽油。据美国Argonne国家重点实验室统计，新制造1辆汽车的能耗是再制造的6倍，新制造1台汽车发电机的能耗是再制造的7倍，新制

8、造1台汽车发动机的能耗是再制造的11倍。据对我国第一家再制造领域的循环经济示范试点企业济南复强再制造公司的数据统计，若每年再制造5万台斯泰尔发动机，则