李素華，段齊明

（江漢大學(xué) 機(jī)電與建筑工程學(xué)院，武漢 430056）

0 引言

汽車產(chǎn)業(yè)在我國占有著巨大的市場領(lǐng)域，是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。但它在為人類創(chuàng)造巨大物質(zhì)財(cái)富、便利交通的同時(shí)也消耗了大量的自然資源，產(chǎn)生了大量的廢棄物，給環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。2010年，我國汽車產(chǎn)銷量超過1800萬輛，已成為世界第一汽車產(chǎn)銷大國，2011年我國汽車保有量已增加到7000萬輛。由此將導(dǎo)致報(bào)廢汽車的數(shù)量急劇增加。廢舊汽車傳統(tǒng)的材料回收利用已經(jīng)不適合我國發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的戰(zhàn)略要求。并且我國人均資源占有量極低，如何合理利用和有效節(jié)約自然資源對(duì)我們未來的發(fā)展來說是首要問題。因此，可持續(xù)發(fā)展要求我們進(jìn)入人與自然和諧相處的再制造時(shí)代。

再制造是以舊的機(jī)器設(shè)備為毛坯，采用專門的工藝和技術(shù)，在原有制造的基礎(chǔ)上進(jìn)行一次新的制造，而且重新制造出來的產(chǎn)品無論是性能還是質(zhì)量都不亞于原先的新品。它能夠節(jié)約能源和自然資源、填埋空間，還能通過減少材料重熔從而減少再循環(huán)過程中造成的空氣污染。因此，開展汽車零部件再制造，設(shè)計(jì)與完善汽車零部件再制造系統(tǒng)就顯得尤其重要。

1 再制造的內(nèi)涵

美國波士頓大學(xué)Robert T.Lund教授于1984年最早提出了再制造的定義：再制造是將失效的耐用產(chǎn)品經(jīng)過拆解、清洗檢查、整修加工、重新裝配、調(diào)整測(cè)試恢復(fù)到既能用又經(jīng)濟(jì)的狀態(tài)的生產(chǎn)過程[1]。

中國工程院院士徐濱士指出：再制造是指以裝備全壽命周期理論為指導(dǎo)，以實(shí)現(xiàn)廢舊裝備性能提升為目標(biāo)，以優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保為準(zhǔn)則，以先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)為手段，進(jìn)行修復(fù)、改造廢舊裝備的一系列技術(shù)措施或工程活動(dòng)的總稱[2]。

在新零件的制造過程中，需要消耗各種資源、能源，其中大部分一旦投入使用就會(huì)消失，轉(zhuǎn)化成了零部件的附加值。所以，對(duì)廢舊零部件做材料回收處理是一種浪費(fèi)，不僅浪費(fèi)了其本身的附加值，而且在回收過程中還要繼續(xù)消耗各種資源、能源。并且許多廢舊零部件仍然處于其壽命的第二個(gè)階段，失效率非常低，可靠性期望值高，這樣的零部件具有良好的可再造性能。汽車零部件再制造的內(nèi)涵就是最大限度的挖掘廢舊零部件中的潛在價(jià)值，對(duì)具有可再造性的廢舊零部件應(yīng)用先進(jìn)的修復(fù)技術(shù)和專業(yè)化的設(shè)備把其制造成如新品一樣好甚至超過新品性能使其進(jìn)入全新的第二次生命周期。

汽車零部件再制造的工藝流程主要分為預(yù)清洗、拆解、再清洗、檢測(cè)與分類、再制造加工、再裝配與試驗(yàn)、打再制造標(biāo)志等七步。其中預(yù)清洗是為拆解做準(zhǔn)備的，而拆解是再制造過程中最關(guān)鍵的一步，廢舊零部件必須被拆解為單個(gè)零部件才能夠進(jìn)行再制造。零件的再清洗質(zhì)量直接影響著零件表面分析、表面檢測(cè)、再制造加工、裝配等工藝流程，進(jìn)而會(huì)影響再制造零部件的質(zhì)量和成本。再制造加工是利用高新技術(shù)來恢復(fù)或提升廢舊零部件的性能，是再制造活動(dòng)中最重要的核心環(huán)節(jié)。再裝配是將再制造后的零件以及替換的新備件裝配成再制造品的過程。同時(shí)，再制造品要100%的檢驗(yàn)，可靠性通常比隨機(jī)抽樣的要高，是再制造零部件質(zhì)量的根本保障。

2 我國汽車零部件再制造業(yè)的現(xiàn)狀

目前，我國汽車零部件再制造業(yè)剛剛起步，處于“探索試驗(yàn)”“統(tǒng)籌規(guī)劃”“制定標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)”的階段。20世紀(jì)以來，我國不斷有企業(yè)進(jìn)行著再制造的實(shí)踐探索，如1998年投入運(yùn)營的濟(jì)南復(fù)強(qiáng)動(dòng)力有限公司是中國重汽集團(tuán)公司與英國SANDWELL公司合資創(chuàng)辦的專業(yè)化發(fā)動(dòng)機(jī)再制造公司，其發(fā)動(dòng)機(jī)及其零部件的再制造生產(chǎn)線，現(xiàn)已通過ISO9001：2000質(zhì)量管理體系認(rèn)證、TS16949質(zhì)量管理體系認(rèn)證，發(fā)動(dòng)機(jī)再制造能力已達(dá)到年產(chǎn)50000臺(tái)。2008年5月，國家發(fā)改委出臺(tái)了《汽車零部件再制造管理辦法》并選擇確定了14家整車生產(chǎn)企業(yè)和零部件再制造企業(yè)，開展汽車零部件再制造試點(diǎn)。2010年《關(guān)于推進(jìn)再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意見》提出深化汽車零部件再制造試點(diǎn)。以推進(jìn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、發(fā)電機(jī)、起動(dòng)機(jī)等零部件再制造為重點(diǎn)，加大資金投入，規(guī)范流通市場，完善回收體系，消除制度瓶頸。在此基礎(chǔ)上，將試點(diǎn)范圍擴(kuò)大到水泵、油泵、壓縮機(jī)、傳動(dòng)軸等部件。2011年，全國人大審議通過的“十二五”規(guī)劃綱要明確把“再制造產(chǎn)業(yè)化”作為循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重點(diǎn)工程之一。大眾汽車集團(tuán)和中國一汽集團(tuán)合資建立了的汽車動(dòng)力總成再制造基地——大眾一汽發(fā)動(dòng)機(jī)（大連）有限公司的再制造項(xiàng)目，在大連金州新區(qū)于2011年8月27日舉行了投產(chǎn)慶典。大眾一汽發(fā)動(dòng)機(jī)，初期投資約1億元人民幣，目前主要進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)再制造，未來將變速箱再制造也納入其中。項(xiàng)目初期計(jì)劃年生產(chǎn)再制造發(fā)動(dòng)機(jī)5000臺(tái)，到2014年，再制造發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)能將達(dá)到15000臺(tái)，產(chǎn)品將很快覆蓋到大眾汽車集團(tuán)在中國的諸多車型。并且我國一直都在積極的進(jìn)行再制造技術(shù)領(lǐng)域的探索研究，同時(shí)也有很多企業(yè)和科研單位參加了此研究項(xiàng)目。如裝甲兵工程學(xué)院建立了裝備再制造技術(shù)國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。但如何高效的對(duì)廢舊汽車零部件進(jìn)行再制造，將制造業(yè)的單一生命周期發(fā)展成再制造的多生命周期循環(huán)，還仍需要統(tǒng)籌兼顧再制造的各個(gè)相關(guān)環(huán)節(jié)、對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃及系統(tǒng)化的分析。

3 汽車零部件再制造系統(tǒng)的研究

3.1 傳統(tǒng)再制造系統(tǒng)

傳統(tǒng)汽車零部件再制造系統(tǒng)如圖1所示，主要由回收，再制造，銷售，使用，服務(wù)與維修等部分組成。

圖1 傳統(tǒng)的汽車零部件再制造系統(tǒng)

通過對(duì)大量實(shí)例的研究和現(xiàn)有資料的的分析總結(jié)，傳統(tǒng)的再制造系統(tǒng)的生產(chǎn)活動(dòng)過程中存在著以下五個(gè)不確定性[3]。

1）廢舊產(chǎn)品的數(shù)量和到貨時(shí)間的不確定。

2）回收產(chǎn)品的再制造數(shù)量與市場需求的不確定。3）廢舊產(chǎn)品的可拆解性及拆解時(shí)間的不確定性。4）回收產(chǎn)品的可再制造率不確定。5）再制造加工工序不確定。

正是由于這些不確定性的存在，將會(huì)給從事汽車零部件再制造生產(chǎn)活動(dòng)中的物流、庫存、人員調(diào)度、管理決策、生產(chǎn)規(guī)劃和資源分配等帶來嚴(yán)重的負(fù)擔(dān)，造成不必要的浪費(fèi)，尤其是供需關(guān)系的不確定，有可能會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)過剩，甚至生產(chǎn)出已無市場需求的再制造產(chǎn)品，給從事汽車零部件再制造生產(chǎn)的企業(yè)帶來嚴(yán)重的損失，導(dǎo)致資源的浪費(fèi)。而這些不確定性主要是由有效信息不能快速傳遞或沒有傳遞造成的。

3.2 再制造系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

針對(duì)傳統(tǒng)再制造系統(tǒng)所存在的問題與不確定性，在原有的系統(tǒng)模型上進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，如圖2所示。

新的汽車零部件再制造系統(tǒng)是以管理信息系統(tǒng)應(yīng)用為基礎(chǔ)，對(duì)汽車零部件再制造生產(chǎn)活動(dòng)過程進(jìn)行控制，需要掌握能夠反映生產(chǎn)在時(shí)間上的運(yùn)動(dòng)狀況和在空間上的分布狀況的信息，因此，信息是管理控制汽車零部件再制造系統(tǒng)的前提，管理信息系統(tǒng)的采用有利于及時(shí)的做出正確的管理決策；有利于解決一些結(jié)構(gòu)性問題，實(shí)現(xiàn)一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的，協(xié)調(diào)的生產(chǎn)環(huán)境。信息將會(huì)成為汽車零部件再制造系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)力。

圖2 優(yōu)化的汽車零部件再制造系統(tǒng)

可再制造性預(yù)檢測(cè)，是從剩余壽命、可拆解性、再制造成本、市場需求等方面進(jìn)行綜合評(píng)估，將不具有再制造性的廢舊零部件及時(shí)剔除汽車零部件再制造系統(tǒng)，對(duì)其進(jìn)行材料回收或無公害處理。避免在后續(xù)的生產(chǎn)中產(chǎn)生不必要的浪費(fèi)和損失。最后形成有目標(biāo)的對(duì)廢舊零部件進(jìn)行回收，以市場需求拉動(dòng)再制造生產(chǎn)。失效與質(zhì)量分析中心，就是對(duì)廢舊零部件的失效原因及再制造后的不合格產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量分析，記錄數(shù)據(jù)及對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并將分析結(jié)果反饋給制造部門與設(shè)計(jì)部門，進(jìn)而指導(dǎo)它們改進(jìn)生產(chǎn)工藝或優(yōu)化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，同時(shí)，也為我國汽車零部件再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)再制造產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展有著巨大的意義，并且我國現(xiàn)在的汽車制造水平、技術(shù)水平還比較落后，所以，我們要充分的利用再制造系統(tǒng)中的失效與質(zhì)量分析中心的優(yōu)勢(shì)，不斷的改進(jìn)和提高我國汽車的制造水平及技術(shù)等級(jí)。

綜上所述，汽車零部件再制造系統(tǒng)應(yīng)以先進(jìn)的信息技術(shù)為手段，快速的對(duì)信息進(jìn)行采集、整理、加工、傳播、存儲(chǔ)和利用為基礎(chǔ)，以資源消耗最少，對(duì)環(huán)境污染最小為目標(biāo)，具有失效與質(zhì)量的分析統(tǒng)計(jì)功能，對(duì)參加汽車廢舊零部件再制造的人或相關(guān)部門等活動(dòng)的總稱。

4 汽車零部件再制造對(duì)我國的意義

再制造是循環(huán)經(jīng)濟(jì)“再利用”的高級(jí)形式。加快發(fā)展汽車零部件再制造產(chǎn)業(yè)是建設(shè)“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”社會(huì)的客觀要求。是實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的有效手段。對(duì)我國汽車工業(yè)發(fā)展有著重要意義。

1）緩解就業(yè)壓力：汽車零部件再制造活動(dòng)是一個(gè)勞動(dòng)密集型行業(yè)，由于再制造工序與工藝的特殊性，決定其與相同產(chǎn)品的制造部門相比較，通常需要3倍～5倍的勞動(dòng)人員。

2）有利于環(huán)境保護(hù)：汽車零部件再制造大幅度減少了報(bào)廢設(shè)備零部件直接掩埋對(duì)地下水和大氣的毒害和污染；避免采用粉碎、磁篩選、回爐、冶煉的方式對(duì)環(huán)境造成二次污染；大幅度減少了零部件初始制造過程中對(duì)環(huán)境的污染與危害。

3）節(jié)能節(jié)材：據(jù)科學(xué)家推算每年全球再制造節(jié)約能源量相當(dāng)于8家核電站的年發(fā)電總量，每年節(jié)約的材料總量高達(dá)14000000噸相當(dāng)于可以裝滿230000節(jié)車廂，在鐵路上排列起來將長達(dá)3000km[4]。

4）有效的降低汽車的使用成本：在汽車的售后市場，汽車零部件的再制造能夠?yàn)槠嚨木S護(hù)與維修提供可供選擇的方案，保證在最低的費(fèi)用投入下，提高客戶的滿意度，有利于解決“買車易，養(yǎng)車難”的矛盾，能夠維持汽車售后市場健康快速的發(fā)展。

發(fā)展汽車零部件再制造產(chǎn)業(yè)有利于形成新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，加快發(fā)展再制造產(chǎn)業(yè)是促進(jìn)制造業(yè)與現(xiàn)代服務(wù)業(yè)發(fā)展的有效途徑。發(fā)展再制造產(chǎn)業(yè)還能使制造企業(yè)有能力投入更多精力進(jìn)行新產(chǎn)品的研發(fā)和設(shè)計(jì)，形成良性循環(huán)，對(duì)推動(dòng)我國制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)品更新?lián)Q代、技術(shù)進(jìn)步和人員素質(zhì)提高十分有利。

5 結(jié)束語

目前，我國汽車零部件再制造正處于起步階段，很多法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)還不是很完善，還存在著以下五個(gè)問題。

1）在新零部件設(shè)計(jì)的過程中還未形成面向拆解的設(shè)計(jì)理念。

2）消費(fèi)者對(duì)再制造零部件的認(rèn)知度比較低，缺乏質(zhì)量信任。

3）尚未建立暢通的回收渠道，不能保證充足的再制造毛坯供應(yīng)。

4）我國汽車零部件市場秩序混亂，商品良莠不齊。

5）專業(yè)人才十分匱乏，自主研發(fā)能力不強(qiáng)，制造技術(shù)、工藝比較落后。

只有解決以上問題，在相應(yīng)政策的引導(dǎo)下汽車零部件再制造系統(tǒng)才能高效的運(yùn)行，以推動(dòng)汽車零部件再制造產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。

[1] Robert Lund T.Remanufacturing. The Experience of the USA and Implications for the Developing Countries[M] .World Bank Technical papers, 1984: 1-20.

[2] 徐濱士等. 綠色再制造工程及其在我國應(yīng)用的前景[R].工程科技與發(fā)展戰(zhàn)略咨詢報(bào)告集, 2001: 4-31.

[3] 儲(chǔ)江偉. 汽車再生工程[M]. 北京: 人民交通出版社,2007: 172-173.

[4] 羅爾夫·施泰因希爾佩. 再制造-再循環(huán)的最佳形式[M] .北京: 國防工業(yè)出版社, 2006: 110-113.