海軍后勤技術(shù)裝備研究所/向永華裝甲兵工程學院裝備再制造技術(shù)重點實驗室/徐濱士

20世紀90年代初，在我國陸續(xù)出現(xiàn)了一些中外合資的再制造企業(yè)，再制造工程在中國開始萌芽；經(jīng)過近20年的發(fā)展，再制造工程正逐步獲得政府、軍隊、學術(shù)界和企業(yè)界的廣泛認同與支持，一個新興的朝陽產(chǎn)業(yè)——再制造產(chǎn)業(yè)已初現(xiàn)端倪。再制造作為一種變革傳統(tǒng)生產(chǎn)方式、生活方式的社會經(jīng)濟活動，在節(jié)能節(jié)材、保護環(huán)境和走可持續(xù)發(fā)展道路方面具有重要意義。從長遠來看，再制造工程是人類生存和發(fā)展的必然選擇。再制造產(chǎn)業(yè)作為一種先進的新型循環(huán)經(jīng)濟形態(tài)，是集經(jīng)濟、技術(shù)和社會于一體的系統(tǒng)工程。以源頭預防和全過程治理來替代末端治理，已成為世界環(huán)境與發(fā)展政策的主流，再制造工程在我國必將得到更廣泛認同和蓬勃發(fā)展。

圖1 再制造在產(chǎn)品全壽命周期中的位置

一、中國再制造工程的內(nèi)涵

1.再制造工程的概念

再制造工程是以產(chǎn)品全壽命周期理論為指導，以提升廢舊產(chǎn)品性能為目標，以優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、環(huán)保為準則，以先進技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)為手段，修復、改造廢舊產(chǎn)品的一系列技術(shù)措施或工程活動的總稱。

再制造工程是廢舊產(chǎn)品高技術(shù)修復、改造的產(chǎn)業(yè)化，其重要特征是再制造產(chǎn)品的質(zhì)量和性能達到或超過原型產(chǎn)品，成本不超過新品的50%，節(jié)能60%以上，節(jié)材70%以上，環(huán)境保護效益顯著。再制造在產(chǎn)品全壽命周期中的位置如圖1所示。

全壽命周期費用分析研究顯示，機電產(chǎn)品的使用和維修所消耗的費用往往數(shù)倍于前期（開發(fā)、設(shè)計、制造） 費用。再制造工程主要針對損壞或報廢的零部件，在失效分析、壽命評估等全壽命分析的基礎(chǔ)上，進行再制造工程設(shè)計，采用高新表面工程技術(shù)、快速成形技術(shù)等先進制造技術(shù)，使再制造產(chǎn)品質(zhì)量達到或超過新品，以形成再制造新產(chǎn)品的系統(tǒng)工程。采用再制造工程，可大量恢復設(shè)備及其零部件的性能，延長使用壽命，降低全壽命周期費用，節(jié)能節(jié)材，減少環(huán)境污染。而且可形成新的產(chǎn)業(yè)，擴大再就業(yè)，創(chuàng)造價值，迅速形成新的經(jīng)濟增長點。

2.再制造不同于維修

維修是指在產(chǎn)品的使用階段為了保持其良好技術(shù)狀況及正常運行而采用的技術(shù)措施，常具有隨機性、原位性、應(yīng)急性。維修的對象是有故障的產(chǎn)品，多以換件為主，輔以單個或小批量的零（部）件修復。其設(shè)備和技術(shù)一般相對落后，而且難以形成批量生產(chǎn)。維修后的產(chǎn)品多數(shù)在質(zhì)量、性能上難以達到新品水平。

而再制造是將大量同類的報廢產(chǎn)品回收到工廠拆卸后，按零（部）件的類型進行收集和檢測，以有剩余壽命的報廢零部件作為再制造毛坯，利用高新技術(shù)對其進行批量化修復、性能升級，所獲得的再制造產(chǎn)品在技術(shù)性能上和質(zhì)量上都能達到甚至超過新品的水平。此外，再制造是規(guī)模化的生產(chǎn)模式，它有利于實現(xiàn)自動化和產(chǎn)品的在線質(zhì)量監(jiān)控，有利于降低成本、降低資源和能源消耗、減少環(huán)境污染，能以最小的投入獲得最大經(jīng)濟效益。

機電產(chǎn)品再制造的工藝流程與大修有相似之處，但是兩者的效果有明顯的區(qū)別。第一，再制造是規(guī)?；?、批量化生產(chǎn)，不同于一般的大修；第二，再制造必須采用先進技術(shù)和現(xiàn)代生產(chǎn)管理，包括現(xiàn)代表面工程技術(shù)、先進的加工技術(shù)、先進的檢測技術(shù)，這是大修難以全面做到的；第三，再制造不僅是恢復原機的性能還兼有對原機的技術(shù)改造，而大修一般不包含技術(shù)改造的內(nèi)容；第四，最主要的不同點是再制造后的產(chǎn)品性能要達到新品或超過新品，這是前3條不同點的必然結(jié)果，或者說是設(shè)置前3點的出發(fā)點和歸宿點。而大修后的產(chǎn)品在性能和質(zhì)量上達不到新品的要求，更無法超過新品。再制造與維修的具體差異見表1。

表1 再制造與維修的區(qū)別

3.中國特色的再制造工程

中國再制造的基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)研究主要從20世紀末開始研究與實踐，目前已經(jīng)形成了“以高新技術(shù)為支撐，以恢復尺寸、提升性能的表面工程技術(shù)為手段，產(chǎn)學研相結(jié)合，既循環(huán)又經(jīng)濟”的中國特色的再制造模式。

國外再制造主要采用換件修理法和尺寸修理法。換件修理是指將損傷零件整體更換為新品零件，尺寸修理指將失配的零件表面尺寸加工修復到可以配合的范圍，如缸套—活塞環(huán)磨損失效后，通過鏜缸的方法恢復缸套的尺寸精度，再配以大尺寸的活塞環(huán)以完成再制造。中國特色再制造工程體系采用以先進表面工程技術(shù)為支撐的再制造關(guān)鍵技術(shù)，不僅準確恢復尺寸，而且顯著提升性能，最重要的是資源利用率高，能源消耗少，具有顯著的節(jié)能環(huán)保特色。以發(fā)動機再制造為例，目前國外發(fā)動機再制造產(chǎn)業(yè)中所使用的技術(shù)仍是以換件為主或使用尺寸修理法，遇到表面劃傷、壓痕、腐蝕等缺陷，尺寸修理法就無能為力，零件只好列為報廢?？傮w分析，國外發(fā)動機再制造企業(yè)的舊件利用率不超過72.3%。我國將納米電刷鍍技術(shù)、高速電弧噴涂技術(shù)、納米粘涂技術(shù)、微脈沖冷焊等多種先進的表面工程技術(shù)用于發(fā)動機曲軸、箱體、連桿軸等關(guān)鍵零部件的再制造加工中，不但實現(xiàn)了對再制造部件或產(chǎn)品尺寸的完全恢復，而且提高了舊品利用率、降低了再制造成本，使節(jié)能、節(jié)材、保護環(huán)境的效果更加突顯，提升了再制造產(chǎn)品的性能，其舊件利用率可提高到90%，這已成為我國發(fā)動機再制造比國外發(fā)動機再制造更為先進的創(chuàng)新特色，受到國際同行的高度評價。

二、再制造工程在我國發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

影響再制造發(fā)展的關(guān)鍵挑戰(zhàn)之一是保證再制造產(chǎn)品的高質(zhì)量。再制造工業(yè)必須繼續(xù)努力提供最高質(zhì)量的產(chǎn)品和服務(wù)。為了保證所有再制造產(chǎn)品的性能達到或超過原始產(chǎn)品，必須制訂嚴格的標準。

另一個與產(chǎn)品相關(guān)的挑戰(zhàn)是新產(chǎn)品技術(shù)的迅速更新。原產(chǎn)品設(shè)計者不斷改進產(chǎn)品的制造工藝，這些因素將對再制造工業(yè)產(chǎn)生巨大的影響，迫使再制造工藝分配更多的資源以滿足新產(chǎn)品的設(shè)計革新，再制造商不得不支出大量的資金以升級再制造設(shè)備和培訓工人。為了保證再制造工業(yè)在繼續(xù)提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的同時，又能跟上技術(shù)的迅速更新，有必要立足于長遠發(fā)展的角度，開展面向再制造領(lǐng)域的專題研究。

原始設(shè)備制造廠的政策和行為可能會成為阻礙再制造工業(yè)發(fā)展的因素。例如，原始制造廠對產(chǎn)品的不可再制造性設(shè)計、向再制造商保密產(chǎn)品和零件規(guī)范，以及限制生產(chǎn)再制造所需要的部件，都是再制造工業(yè)發(fā)展的主要挑戰(zhàn)。

國家政策制定者對于再制造的效益缺乏適當?shù)睦斫?，導致制定出阻礙再制造工業(yè)發(fā)展的規(guī)定和政策。例如，某些貿(mào)易政策會對再制造造成不利影響，或由于政策制定者對再制造缺乏理解會出臺不適當?shù)亩愂照撸瑢χR產(chǎn)權(quán)的不恰當?shù)膽?yīng)用也可能阻止許多產(chǎn)品的再制造，甚至也可能制定出限制再制造活動的立法。

一般公眾對再制造工業(yè)缺乏理解和認識，是再制造發(fā)展面臨的另一個主要挑戰(zhàn)。直到最近，再制造工業(yè)僅在獨立的領(lǐng)域內(nèi)發(fā)展，因此，大多數(shù)人甚至不承認這些帶來經(jīng)濟和環(huán)境效益公司代表著一個獨立的再制造工業(yè)。而且，關(guān)于“再制造的（Remanufactured or Rebuilt）”與“新的(New)”、“再循環(huán)的 (Recycled)”、“修理的 (Repaired)”、“翻新的 (Reconditioned)”或者“使用過的 (Used)”等概念尚存在混淆。關(guān)于再制造定義的混亂也導致了公眾對再制造商品質(zhì)量的擔憂。消費者對“再制造的產(chǎn)品已經(jīng)過嚴格的加工和檢測以保證其具有原產(chǎn)品或優(yōu)于原產(chǎn)品的性能”這一事實不甚了解，經(jīng)常錯誤地以為他們買到的是一些劣等或者低于標準規(guī)格的產(chǎn)品。

三、我國再制造業(yè)前景展望

1.國家的法律法規(guī)建設(shè)促進再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

2003年，徐濱士院士被中國科學和技術(shù)部和中國工程院指定為制訂《國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》（2006－2020年）第三專題“制造業(yè)發(fā)展科學問題研究”的20位科學家之一，全面負責其中第16項關(guān)鍵技術(shù)“機械裝備的自修復與再制造”的研究論證，為再制造工程在中國的長遠發(fā)展提供決策性論據(jù)，標志著再制造工程成為中國未來發(fā)展的國家意志。2004年，再制造工程被中國政府確定為發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的“4R”（Reduce，Reuse，Remanufacture，Recycle）戰(zhàn)略之一。2005年，中國國務(wù)院頒布《國務(wù)院關(guān)于做好建設(shè)節(jié)約型社會近期重點工作的通知》和《國務(wù)院關(guān)于加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的若干意見》，首次明確表示國家將“支持廢舊機電產(chǎn)品再制造”，并把“綠色再制造技術(shù)”列為“國務(wù)院有關(guān)部門和地方各級人民政府要加大經(jīng)費支持力度的關(guān)鍵、共性項目之一”。2008年8月29日，《中華人民共和國循環(huán)經(jīng)濟促進法》經(jīng)第十一屆全國人民代表大會常務(wù)委員會第四次會議通過，并于2009年1月1日起實施。其中在第四十條中明確寫明：“國家支持企業(yè)開展機動車零部件、工程機械、機床等產(chǎn)品的再制造……”。這標志著再制造在中國經(jīng)濟中法律地位的確定。

在我國開展循環(huán)經(jīng)濟建設(shè)，建立資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的大背景下，國家和政府還將會不斷出臺新的政策和法規(guī)，以保障再制造在我國的健康有序發(fā)展，一個新興的再制造產(chǎn)業(yè)將會在我國逐漸形成。

2.原始設(shè)備制造商開展再制造漸成趨勢

國外根據(jù)“誰污染誰負責”的基本原則對廢舊產(chǎn)品進行資源化利用，并已普遍采用“制造商責任制”。制造商責任制是指制造商對其生產(chǎn)的產(chǎn)品在社會上消費報廢后所造成的環(huán)境污染、產(chǎn)生廢棄物的管理、廢舊產(chǎn)品的回收利用等負有責任。與第三方企業(yè)的再制造相比，由原始設(shè)備制造商負責其廢舊產(chǎn)品的再制造有以下優(yōu)點。

（1）便于制造商對產(chǎn)品的全壽命周期進行管理。為降低對產(chǎn)品回收利用的成本，制造商可自覺統(tǒng)籌考慮產(chǎn)品全壽命周期的再制造策略，如在設(shè)計階段開展可拆卸性、可再制造性設(shè)計等，優(yōu)化控制產(chǎn)品的生產(chǎn)、銷售、回收等各環(huán)節(jié)。

（2）可以避免再制造產(chǎn)品與新品的知識產(chǎn)權(quán)糾紛問題。再制造產(chǎn)品的上市銷售，不可避免地存在與新品爭奪市場份額的問題，再制造商通過對廢舊產(chǎn)品的新技術(shù)加工，可以為制造商改進產(chǎn)品質(zhì)量提供經(jīng)驗，制造商通過改型設(shè)計可以為再制造商提供廢舊機電產(chǎn)品性能升級的技術(shù)，在二者相互促進過程中，會涉及許多知識產(chǎn)權(quán)問題，由制造商負責則可避免這些矛盾。

（3）由制造商負責其廢舊產(chǎn)品的再制造，可以看做其售后服務(wù)的一種延伸，它可以樹立制造企業(yè)良好的環(huán)保形象。

（4）由制造商負責其廢舊產(chǎn)品的再制造可以從根本上降低用于廢棄物管理的費用。隨著廢舊產(chǎn)品數(shù)量的快速增長，政府無力承擔龐大的廢物處理的費用，也沒有能力采取更多的措施來降低進入廢棄填埋的物流，而制造商則可以采取更多的措施來提高其產(chǎn)品的再制造率，減少廢棄物的產(chǎn)生。

（5） 制造商具有許多優(yōu)勢來開展再制造工作。制造企業(yè)具有雄厚的技術(shù)力量、有完善的售后服務(wù)網(wǎng)絡(luò)、先進的管理經(jīng)驗，這使制造商在開展再制造過程中占有得天獨厚的優(yōu)勢。

正是由于存在這些優(yōu)點，越來越多的原始設(shè)備制造商正積極涉足再制造領(lǐng)域，原始設(shè)備制造商開展再制造將成為一種發(fā)展潮流和趨勢。

3.再制造從源頭做起

產(chǎn)品末端可再制造性的三分之二是由產(chǎn)品設(shè)計階段所決定的，因此在產(chǎn)品設(shè)計階段就要考慮產(chǎn)品的可再制造性，實現(xiàn)從源頭減少資源浪費，達到可再制造性的最大化。例如制造商在產(chǎn)品設(shè)計中應(yīng)該考慮產(chǎn)品的可再制造性原則，使得產(chǎn)品能夠進行二次利用，實現(xiàn)產(chǎn)品本身的可持續(xù)生長，產(chǎn)品的再制造性主要表現(xiàn)在產(chǎn)品的模塊化設(shè)計、技術(shù)增長的可預測設(shè)計、易于拆卸性、材料壽命長久原則等。模塊化是在考慮產(chǎn)品零部件的材料、拆卸、維護及回收等諸多因素的影響下，對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進行模塊化劃分，使得產(chǎn)品由模塊組成，模塊成為產(chǎn)品的構(gòu)成單元，從而減少了零部件數(shù)量，簡化了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，有利于產(chǎn)品的更新?lián)Q代，便于產(chǎn)品的拆卸及資源化利用。技術(shù)增長的可預測設(shè)計主要針對當前產(chǎn)品由于性能過時淘汰增多而對產(chǎn)品的技術(shù)增長趨勢進行預測，預測產(chǎn)品的性能增長接口，使之能夠不斷地兼容新技術(shù)，實現(xiàn)其本身的性能增長，同時還要考慮產(chǎn)品本身在使用過程中的污染、腐蝕、磨損等造成的產(chǎn)品性能的劣化情況，保持產(chǎn)品性能的不斷增長，實現(xiàn)其本身資源的最長效利用。

再制造可以滿足環(huán)保目標并從中獲取最高價值，因而越來越多的公司將在產(chǎn)品設(shè)計制造中引入“再制造”這一概念。許多公司將不斷設(shè)計出標準化的產(chǎn)品，從而使之易于拆卸和檢查破損的零部件，使再制造從源頭做起。

4.公眾對再制造的認識不斷增強

一個享有高質(zhì)量品牌信譽的產(chǎn)品能使顧客相信，該產(chǎn)品缺陷較少且能夠完成其應(yīng)有的功能。這些產(chǎn)品被再制造后經(jīng)原始制造商認可，可以使用原產(chǎn)品的品牌，但是為保證新品的品牌不會被損害，再制造產(chǎn)品在銷售時往往不允許使用新品的品牌，這需要再制造產(chǎn)品建立自己的品牌。假如產(chǎn)品再制造時執(zhí)行了嚴格的再制造工序和質(zhì)量檢驗，顧客對再制造產(chǎn)品的質(zhì)量也是能夠信服的。通過持續(xù)保持再制造產(chǎn)品的質(zhì)量并提供優(yōu)良的服務(wù)，從而建立自己的品牌正成為再制造企業(yè)追求的目標。

再制造產(chǎn)品的消費主群體并不是低收入者，那些對產(chǎn)品具有一定的使用經(jīng)驗且擁有相應(yīng)專業(yè)技術(shù)知識的人更能接受再制造產(chǎn)品，他們通過對新品和再制造產(chǎn)品的使用對比，會發(fā)現(xiàn)購買再制造產(chǎn)品更有優(yōu)勢，擁有專業(yè)技術(shù)知識的顧客通過了解產(chǎn)品的再制造程序，也更能相信再制造產(chǎn)品的質(zhì)量保證。

隨著再制造產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，再制造企業(yè)通過建立自己的品牌，以及持續(xù)提供優(yōu)良的再制造產(chǎn)品和售后服務(wù)，公眾對再制造的認同和理解會不斷增強，并成為推動再制造工業(yè)發(fā)展的一個關(guān)鍵因素。

5.再制造關(guān)鍵技術(shù)研究不斷取得突破

科技部、國家自然科學基金委、軍隊單位的“十一五”規(guī)劃以及國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃戰(zhàn)略研究報告均將再制造技術(shù)列入重點領(lǐng)域之一，在此基礎(chǔ)上，依托從事再制造研究的國家實驗室、科研院所，結(jié)合有再制造基礎(chǔ)和資質(zhì)的企業(yè)單位，通過產(chǎn)學研相結(jié)合并發(fā)揮以企業(yè)為主的自主創(chuàng)新，進一步加大支持廢舊機電產(chǎn)品再制造中的先進表面工程技術(shù)、再制造產(chǎn)品質(zhì)量控制和壽命評估等再制造關(guān)鍵技術(shù)和裝備的研發(fā)、攻關(guān)和示范推廣。不久的將來，再制造關(guān)鍵技術(shù)研究將不斷取得突破，以納米表面工程技術(shù)和自動化表面工程技術(shù)為代表的再制造關(guān)鍵技術(shù)將在再制造生產(chǎn)中發(fā)揮巨大作用，為推進再制造事業(yè)的發(fā)展提供強大技術(shù)支持。

四、結(jié)論

（1）再制造是廢舊產(chǎn)品高技術(shù)修復、改造的產(chǎn)業(yè)化。再制造的重要特征是再制造產(chǎn)品質(zhì)量和性能不低于新品，有些還能超過新品，成本只是新品的50%，節(jié)能60%，節(jié)材70%，對環(huán)境的不良影響顯著降低。再制造是實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟和節(jié)能減排的重要手段。

（2） 再制造是在維修工程的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是維修發(fā)展的高級階段，是一種以節(jié)約資源、保護環(huán)境為特色的新興產(chǎn)業(yè)。再制造與維修既有聯(lián)系又有明顯區(qū)別，再制造具有更復雜的理論與技術(shù)要求和更優(yōu)異的節(jié)能減排效益。

（3）中國再制造工程以高新技術(shù)為支撐，以恢復尺寸、提升性能的表面工程技術(shù)為手段，產(chǎn)學研相結(jié)合，既循環(huán)又經(jīng)濟，是具有中國特色的自主創(chuàng)新。

（4） 我國再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨諸多挑戰(zhàn)，包括：如何保證再制造產(chǎn)品質(zhì)量，如何應(yīng)對新產(chǎn)品技術(shù)的不斷更新、原始設(shè)備制造廠制訂出阻礙再制造發(fā)展的政策，政府出臺不利于再制造的政策以及公眾對再制造工業(yè)缺乏理解和認識等。

（5） 隨著我國不斷出臺法律法規(guī)促進再制造工業(yè)的發(fā)展，原始設(shè)備制造商開展再制造漸成趨勢，再制造從源頭做起，公眾對再制造的認識不斷增強，再制造關(guān)鍵技術(shù)研究不斷取得突破，中國再制造工程前景無比廣闊。

（注：向永華，博士，現(xiàn)為海軍后勤技術(shù)裝備研究所工程師，從事后勤裝備防護方面表面工程與再制造工程關(guān)鍵技術(shù)研究，2002.08～2010.08期間，師從徐濱士院士，攻讀碩士和博士學位）