摘要：分析了發(fā)展再制造產(chǎn)業(yè)的原因，并結(jié)合我國(guó)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)再制造產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀，從前期準(zhǔn)備、工程技術(shù)開(kāi)發(fā)、試驗(yàn)認(rèn)證、生產(chǎn)計(jì)劃、選配模型等方面討論了發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)再制造的開(kāi)發(fā)流程；通過(guò)借鑒復(fù)合選配法的思想，建立基于馬爾可夫鏈的待裝零部件分級(jí)選配模型，合理選擇各裝配工位待裝零部件的尺寸等級(jí)；在此基礎(chǔ)上，基于零部件實(shí)時(shí)庫(kù)存提出再制造裝配零部件集優(yōu)化模型，尋求再制造發(fā)動(dòng)機(jī)裝配零部件集最優(yōu)匹配方案，使成本較低的零部件得以最大化利用，以此降低企業(yè)生產(chǎn)成本和提高經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)；再制造；開(kāi)發(fā)流程；馬爾可夫鏈

0 前言

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)再制造是以汽車發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品全壽命周期理論為指導(dǎo)，以廢舊發(fā)動(dòng)機(jī)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)、改造廢舊發(fā)動(dòng)機(jī)的一系列技術(shù)措施或工程活動(dòng)的總稱。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)再制造通過(guò)轉(zhuǎn)變生產(chǎn)模式，循環(huán)利用有限資源，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的延伸發(fā)展和低碳轉(zhuǎn)型，并由此帶來(lái)良好的環(huán)境效益和資源效益，是推行循環(huán)經(jīng)濟(jì)的核心技術(shù)之一。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)再制造與制造、維修、回收利用的對(duì)比分析見(jiàn)表1。

1 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)再制造項(xiàng)目

1. 1 項(xiàng)目前期準(zhǔn)備

1. 1. 1 項(xiàng)目啟動(dòng)時(shí)間

在啟動(dòng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)再制造項(xiàng)目之前，一般應(yīng)提前24 個(gè)月發(fā)布該型發(fā)動(dòng)機(jī)的停產(chǎn)公告，并制定和發(fā)布停產(chǎn)自制零件清單及售后裝配物料清單。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)再制造項(xiàng)目啟動(dòng)流程如圖1 所示。

1. 2 開(kāi)發(fā)和試驗(yàn)認(rèn)證

1. 2. 1 工程技術(shù)開(kāi)發(fā)

收集相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)，包括但不僅限于如下文件：完整的零件提交保證書(shū)，經(jīng)批準(zhǔn)的外觀報(bào)告、設(shè)計(jì)記錄、工程更改文件和材料數(shù)據(jù)表，以及所有零件尺寸的測(cè)量計(jì)劃（包含總成、零件）、與零件測(cè)量計(jì)劃對(duì)應(yīng)的尺寸報(bào)告、檢查輔具、檢驗(yàn)設(shè)備文件、過(guò)程流程圖、過(guò)程失效模式和效果分析。

1. 2. 2 試驗(yàn)認(rèn)證

提供工程試驗(yàn)清單、材料測(cè)試結(jié)果報(bào)告（包括所有分零件）、功能/性能測(cè)試結(jié)果報(bào)告、耐久性測(cè)試結(jié)果報(bào)告，以及經(jīng)批準(zhǔn)的材料數(shù)據(jù)表、零件工程認(rèn)可報(bào)告和實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可文件。

1. 3 生產(chǎn)控制計(jì)劃

1. 3. 1 舊機(jī)回收基準(zhǔn)

制定舊機(jī)回收基本標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)回收舊機(jī)樣品價(jià)值分析，結(jié)合需求量分析財(cái)務(wù)成本，確定合理的舊機(jī)回收價(jià)格，以消除無(wú)償回收時(shí)4S 店積極性不高、回收量不足等狀況，提高顧客返回舊機(jī)和購(gòu)買(mǎi)再制造產(chǎn)品的熱情。

1. 3. 2 舊機(jī)回收途徑及回收備庫(kù)

歐美再制造產(chǎn)業(yè)舊機(jī)回收的主要途徑有：報(bào)廢車輛拆解、維修市場(chǎng)更換件、整車廠索賠件、新品生產(chǎn)瑕疵件和舊件總成進(jìn)口。目前，由于國(guó)內(nèi)對(duì)應(yīng)法規(guī)不完善，回收舊機(jī)的質(zhì)量參差不齊，事故廢件充斥其中，影響回收舊機(jī)的效率和成本。因此本文主要針對(duì)有舊機(jī)回收基準(zhǔn)指導(dǎo)的整車廠索賠件進(jìn)行再制造研究。舊機(jī)回收包括：① 整車廠從4S 店回收，再轉(zhuǎn)移到授權(quán)再制造供應(yīng)商；② 授權(quán)再制造供應(yīng)商直接從4S 店回收。兩者的主要不同為回收成本的轉(zhuǎn)移和再制造價(jià)格的確定，屬于商務(wù)范疇。

舊機(jī)回收后，可由整車廠備庫(kù)按再制造需求及計(jì)劃供給授權(quán)再制造供應(yīng)商，或由授權(quán)再制造供應(yīng)商自行備庫(kù)，按整車廠生產(chǎn)和供給再制造產(chǎn)品。

1. 4 再制造裝配中心規(guī)劃

1. 4. 1 項(xiàng)目背景

（1） 根據(jù)國(guó)家法規(guī)要求，生產(chǎn)線停產(chǎn)后10 年內(nèi)，需要保證配件的供應(yīng)服務(wù)。

（2） 原發(fā)動(dòng)機(jī)停產(chǎn)后，售后發(fā)動(dòng)機(jī)供貨模式為原有的各工廠線下裝配。

（3） 對(duì)于停產(chǎn)后發(fā)動(dòng)機(jī)的集中規(guī)劃和制造，規(guī)劃為多品種、小批量生產(chǎn)（裝配）。

1. 4. 2 廠房布置

再制造裝配中心廠房布置如圖2 所示，各區(qū)域內(nèi)容及設(shè)備清單見(jiàn)表2。

2 基于馬爾可夫鏈的待裝零部件分級(jí)選配模型

2. 1 待裝零部件配合尺寸分級(jí)

零部件再制造裝配過(guò)程中，同一品種的再制造產(chǎn)品由不同類型零部件組成，零部件的尺寸公差范圍偏差較大。因此，在保障再制造裝配質(zhì)量的前提下，最大化地利用待裝零部件是企業(yè)亟待解決的問(wèn)題。本文提出基于馬爾可夫鏈的裝配零部件分級(jí)選配模型，做出如下假設(shè)：

（1） 每個(gè)再制造裝配工位僅裝配1 個(gè)質(zhì)量合格的零部件。

（2） 各裝配零部件之間，僅考慮單尺寸鏈配合關(guān)系。

（3） 下一個(gè)裝配零部件的選配尺寸等級(jí)僅與當(dāng)前零部件尺寸等級(jí)有關(guān)。

建立馬爾可夫鏈模型的關(guān)鍵是確定模型的參數(shù)集和狀態(tài)空間。再制造零部件的配合尺寸公差范圍廣的特點(diǎn)，將待裝零部件配合尺寸等級(jí)的集合作為馬爾可夫鏈的狀態(tài)空間，將零部件裝配工位號(hào)作為模型的參數(shù)集，定義待裝零部件分級(jí)選配馬爾可夫鏈模型［1］。

2. 2 待裝零部件分級(jí)選配模型

分級(jí)選配方法被應(yīng)用于尺寸超差零部件和再制造裝配，可在較大程度上提升尺寸超差再制造/再利用零部件的利用率，降低再制造企業(yè)生產(chǎn)成本，具體流程如圖3 所示［2］。

3 待裝零部件分級(jí)選配模型驗(yàn)證

以F 型號(hào)的再制造汽車發(fā)動(dòng)機(jī)裝配零部件為例，標(biāo)準(zhǔn)配合尺寸如下：曲軸箱主軸承座寬度為（20.0±0.05） mm；止推片厚度為（2.4±0.01） mm；曲軸第一主軸頸寬度為（25.0±0.05） mm。

為了在保障產(chǎn)品裝配質(zhì)量的前提下，最大化地利用再制造零部件，需寬放處理各裝配零部件配合尺寸：曲軸箱主軸承座的寬度為（20.0±0.1） mm；曲軸第一主軸頸寬度為（25.0±0.1） mm；止推片采用新品件，其厚度與標(biāo)準(zhǔn)配合尺寸相同。以上述零部件裝配過(guò)程為例，建立裝配過(guò)程馬爾可夫鏈模型［3］，如圖4 所示。將各零部件按照配合尺寸平均分為4 個(gè)等級(jí)，見(jiàn)表3。

構(gòu)建裝配方案選擇模型時(shí)，首先應(yīng)獲得再制造零部件裝配過(guò)程，其次獲取馬爾可夫鏈的初始分布向量，最后通過(guò)裝配方案選擇模型，確定裝配工位的尺寸等級(jí)。

設(shè)某產(chǎn)品裝配的初始分布向量由其選擇的初始零部件配合尺寸等級(jí)決定，選定尺寸等級(jí)的初始分布定義為1，其他尺寸等級(jí)的初始分布定義為0。

通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證了上述再制造發(fā)動(dòng)機(jī)裝配零部件集優(yōu)化模型的可行性和有效性，與未使用選配模型相比，發(fā)動(dòng)機(jī)零部件修復(fù)經(jīng)濟(jì)效益有顯著提高，具體參數(shù)見(jiàn)表4。

4 結(jié)語(yǔ)

本文采用待裝零部件配合尺寸分級(jí)方法，提出基于馬爾可夫鏈的待裝零部件分級(jí)選配模型及其工作流程，確定再制造裝配工位各待裝零部件的尺寸等級(jí)。在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建發(fā)動(dòng)機(jī)再制造裝配零部件集優(yōu)化模型。該模型可為裝配過(guò)程零部件的選擇提供綜合性解決方案。

參 考 文 獻(xiàn)

［ 1 ］ 姚巨坤，時(shí)小軍，崔培枝. 裝備再制造工作分析研究[J]. 設(shè)備管理與維修，2007（3）：8-10.

［ 2 ］ 徐濱士. 中國(guó)再制造工程及其進(jìn)展[J]. 中國(guó)表面工程，2010 （2）：1-6.

［ 3 ］ 劉從虎. 不確定環(huán)境下復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品再制造裝配過(guò)程在線質(zhì)量控制機(jī)制研究[D]. 合肥：合肥工業(yè)大學(xué)，2016.