依靠高技术促进循环经济发展研究报告-制造行业.doc

3.3 制造行业3.3.1 发展目标从再制造角度讲，2010年，建立完善的再制造回收物流体系和政策法规体系，建立具有中国特色的汽车零部件再制造产业，废旧机电产品的回收率达到95%，其中废旧发动机、电机等汽车零部件的再制造率达到50%，废旧电子产品的资源化率达到80%。2020年，形成规模化的再制造产业群，75%的再制造企业达到国际ISO认证；废旧机电产品的回收率达到100%，废旧机械产品的再制造率达到80%，废旧电子产品的资源化率达到95%。3.3.2 重点工程（1）项目名称：再制造重点工程我国作为装备使用大国，设备资产已达几万亿元，其中许多大型成套机械类设备，尤其是70年代末、80年代初引进的重大设备，从2001年开始将陆续到寿，面临报废，在2010年左右将达到最多数量。这些装备因到达技术寿命、经济寿命或环境寿命而被淘汰、报废，这为开展再制造研究提供了大量的资源。因此，大力开展再制造研究对降低装备全寿命周期费用，全面提升老旧装备性能和寿命，改善我国装备落后的状况，降低装备维修费用，节约资源、能源，减少环境污染等方面都有重要意义。因此，可在汽车零部件领域、机床领域、废旧家电及电子电器领域、能源、化工、冶金、电力等领域，工程机械、农用机械和矿山机械等领域发展再制造产业。（2）建设内容1）汽车零部件再制造2006年4月21日，曾培炎副总理在国家发改委关于汽车零部件再制造产业发展及有关对策措施建议的报告作出重要批示：“同意以汽车零部件为再制造产业试点，探索经验，研发技术。同时要考虑适时修订有关法律法规”。汽车零部件再制造是指以废旧汽车及其零部件作为毛坯，以先进技术和产业化为手段，在对废旧产品的全面拆解、鉴定和技术改造的基础上，采用专业化、大批量的流水线生产方式，并通过严格的产品质量管理和市场营销模式，参照新产品的标准恢复零部件和整机性能的工程活动。可以开展再制造的汽车零部件包括：发动机、变速器、启动电机、发电机、电子控制单元、轮胎等关键、高附加值汽车零部件。2）老旧机床的数控化再制造机床再制造主要是对整机进行综合再制造提升，如普通机床、数控机床、大重型机床等，提高整机的数控化、自动化、绿色化水平，实现功能恢复及提升。具体包括：对普通机床或一部分机械精度下降、电气控制元件损坏、数控系统已老化被淘汰的数控机床，可利用最新计算机数控技术，对其进行数控化再造；可利用各种节能优化技术及绿色化提升技术对机床进行升级，使其性能得到恢复或提升，并实现加工过程节能化和绿色化；可以对数控机床通过安装信息终端等，来实现信息化提升；可对大重型机床及精密机床，进行综合再制造，恢复其加工精度，实现整体性能恢复与提升。3）废旧家电与电子电器的再制造与资源化废旧电子产品的再利用与资源化是通过技术手段，提取废旧电子产品中的贵金属及有价元素，有效地回收利用可再生资源，从而达到资源节约和环境保护的目的。研究表明，随着电器产品更新换代的步伐越来越快，报废电子产品中的元器件还具有旺盛的生命和足够长的使用寿命。具体包括：废旧电子产品的拆解、分选、预处理；重要元器件的无损检测与再制造；贵金属、有色金属的高品位化及提纯技术；液晶材料、有机材料的再利用。4）能源、化工、冶金、电力等领域大型贵重设备的再制造能源、化工、冶金、电力等行业作为国内耗能、耗材大户，发展再制造产业意义重大。如能源冶金领域的高炉渣口、风口、轧辊、连铸机轧辊、炉底辊、热轧工具、水压机油压柱塞等设备；石油化工领域的柱塞、套筒、泵、轴，钻井设备的零部件，高温高压反应容器，临氢设备，裂解炉管，储油罐等设备；火力发电设备的汽轮机叶片、缸盖、磨煤机零部件、锅炉“四管”，水力发电设备的水轮机叶轮，风力发电机、燃油发电机、太阳能发电机零部件均可开展再制造。5）工程机械、农用机械、矿山机械再制造我国是工程机械、农用机械和矿山机械大国，上述设备保有量大，品种多。多数此类设备是由于设备表面的磨损、腐蚀和断裂而导致失效报废。采用再制造中的热喷涂技术、电刷镀技术和激光熔敷等纳米表面工程技术可快速修复上述磨损、断裂部位，并可保证修复后的质量超过新品，而成本远远低于新品。因此，在上述设备中实施再制造可显著节能节材，并可创造巨大的社会经济效益。（3）工程效益实施再制造工程是提高制造业资源效率和降低环境排放，建立循环经济发展模式的重要途径。通过绿色再制造，可以对废旧物质回收利用，回收产品制造阶段中产品的附加值（材料、费用、技术及劳动力等），可以最大化地利用废旧机电产品资源，节约原生资源的消耗，节省能源，促进新兴产业（如再制造产业）的出现，形成新的经济增长点，缓解就业压力。从成本和资源节省及环保层面看，再制造后的机电产品成本只是新品的50%，节能60%，节材70%，对环境的不良影响显著降低。3.3.3 关键技术（1）产品再制造性评价技术研究主要包括零部件再制造性评估验证技术。废旧产品的再制造性评价主要是研究影响再制造的经济、环境、加工等产品特征因素，从产品生产源头考虑再制造，建立面向再制造的产品评估体系，研究产品再制造性的动态特性，为再制造决策提供依据；从经济、效益和环保角度来考察和研究再制造过程的费效比，提出科学的绿色再制造技术费效评估分析方法和技术。（2）废旧零部件的高效无损拆解与分类回收技术拆解作为再制造的头道工序，直接影响再制造的加工效率和旧件再利用率。废旧产品的高效拆解技术和分类回收技术，可有效提高废旧零部件的回收利用率，提高再制造企业的规模化和自动化水平。（3）环保高效地绿色清洗技术废旧零件的清洗工作是发动机再制造过程的重要环节之一。国外先进再制造企业已能做到清洗物理化（完全取消化学清洗），拆洗水平已完全达到零排放。目前国内采用的清洗手段是欧美国家90年代中期水平，研究无污染、高效率、适用范围广、对零件无损害的自动化、热膨胀、喷丸清洗技术与设备，可以显著提高再制造生产过程的排污标准。（4）先进的表面工程及新材料技术21世纪，信息技术、生物技术、纳米技术等高技术及新材料的迅猛发展，引领再制造技术发生了深刻的变化。目前国外发动机再制造企业中所使用的技术主要是以换件为主或使用尺寸修理法，遇到表面划伤、压痕、腐蚀等缺陷，尺寸修理法就无能为力，零件只好列为报废。将基于信息化技术的数字化快速成形技术与自动控制虚拟技术、基于纳米技术的先进表面工程技术、基于材料制备与成形一体化技术的先进再制造技术和基于生物技术的自修复自愈合技术用于装备关键零部件的再制造加工中，不但实现了对再制造部件或产品尺寸的完全恢复，而且提高了旧品利用率，降低了再制造成本，提升了再制造产品的性能，使节能、节材、保护环境的效果更加突显，这已成为我国发动机再制造比国外发动机再制造更为先进的创新特色，受到国际同行的高度评价。（5）再制造零部件剩余寿命评估技术（含再制造毛坯剩余寿命评估和再制造产品寿命评估两方面内容）主要包括：研究多负荷、多外场综合作用下废旧毛坯的失效行为以及失效分析技术；研究、整合、开发废旧产品及零部件微裂纹及寿命评估方法、模型和技术，提出再制造毛坯件的剩余寿命评估体系，为再制造工艺选择及质量控制奠定基础；研究概率、模糊逻辑、遗传算法、神经网络等先进分析方法在状态评估与寿命预测中的应用技术。（6）纳米复合表面制备与成形一体化再制造技术将纳米材料和先进的表面工程技术（热喷涂）相结合，开发和研究先进、高效的废旧毛坯尺寸恢复和性能提升再制造关键技术；研究热喷涂材料制备与成形一体化过程中两相或多相金属颗粒快速凝固的不完全冶金机理；研究应用于再制造零部件成形复合涂层的结构组成与机械性能和失效机制之间的关系规律；研制材料制备与成形一体化技术粉芯丝材及工艺设备。（7）零部件快速成形数字化再制造技术研究缺损装备零件的三维数据快速采集与建模技术及损伤零件损伤部位的“反求建模”技术，研究和优化其软硬件系统；研究红外热成像温度场控制技术对成形工艺的自动控制和优化方法；研究再制造加工模型的快速生成方法；研究在线和离线再制造路径、工艺规划方法；研究再制造快速成形加工的技术、设备。（8）装备运行中的摩擦副损伤原位再制造技术将环境信息和生物细胞单