工程机械再制造.docx

毕业设计（论文）题目：工程机械实施再制造的可行性分析作 者邓隆军系 部交通与市政工程系专 业工程机械控制技术指导教师曾葵陈明英完成时间2016年4月22日摘 要人类社会的飞速发展离不开对大自然的索取，然而掠夺式的开发和环境保护措施的滞后已经超出了大自然的承受范围。地球资源供给的有限性和环境承载能力的局限性逐渐为各国学者所重视。人类社会的发展与资源短缺、环境污染的矛盾正日益突显，这严重制约了人类的发展。寻求一条有效缓解该矛盾的方法成为世界各国致力研究的关键性课题。再制造工程被认为是先进制造技术中的新型研究课题，具有节约资源、节省能源、保护环境等特色。再制造可以挖掘和利用废旧产品中所潜藏的价值，使废旧产品改头换面，重新焕发性能，某些再制造产品的质量和性能可以达到甚至超过原型新品。工程机械行业的再制造将会以废旧的工程机械产品为对象，通过现代技术与工艺加工，在规范的市场运作下，最大限度地开发利用其中蕴涵的材料、能源及经济附加值等财富，使其成为有较高品位可以使用的资源，以达到节能、节材、保护环境等目的，从而支持社会的可持续发展。本文依据国内外再制造发展情况，以及现阶段工程机械的维修方式，具体分析在我国工程机械大环境下实施再制造的可行性，为工程机械行业全面实施绿色再制造工程提供有力依据。本文通过分析工程机械在我国发展情况，对我国实施工程机械再制造的可行性进行了分析，得到了实施工程机械再制造有益我国的生态环境保护、有效推动资源节约型社会的建设、有利于经济发展的结论，并提出了实施再制造需注意的若干个问题。关键词：工程机械，再制造，环境，制约因素目 录1 绪论11.1 研究的背景及意义11.2 本文研究的内容和方法22 工程机械再制造产业状况32.3 工程机械再制造发展状况52.3.2 工程机械再制造在国内的发展状况52.3.3 工程机械再制造在国外的发展状况63 我国工程机械再制造发展前景分析93.1 我国对再制造产业的支持93.2 技术可行性103.3 工程机械再制造带来的效益124 工程机械可再造性分析154.1 可再制造性概念及影响因素154.2 实施工程机械再制造的可行性154.2.1 保有量大确保了再制造原材料的来源154.2.2 庞大的需求满足了再制造产品的市场164.3 再制造技术发展保证了再制造产品先进性164.4 近年我国工程机械的销售状况及分析185 工程机械再制造发展制约因素及对策215.1 制约因素215.2 对策分析225.3 工程机械再制造发展中的11个问题236 工程机械再制造企业案例分析276.1 卡特彼勒再制造在华的逻辑与策略276.2 发力后市场徐工开辟桩工产品再制造新天地286.3 沃尔沃再制造中心神奇工厂让旧设备焕然新生306.4 柳工“智” 造绿色之道 着眼未来发展再制造316.5 再制造：马尼托瓦克拉铲起重机的第二次生命367 结束语38参考文献39致谢401 绪论1.1 研究的背景及意义人类社会发展的基础始终离不开物质资料的生产制造，从最初的手工劳动生产物质资料，到机器取代人力，再到后来的大规模工厂化生产，自动化程度越来越高，人类生产生活也越来越便捷。从18世纪中页的工业革命开始，制造业的蓬勃发展带来了人类财富的急剧增长，可以说没有制造业的发展就没有今天人类的现代物质文明。制造业一直是我国经济增长的主导部门和经济转型的基础。而作为制造业中最重要的组成部分装备制造业，它既是国民经济发展的支柱，也是工业化、现代化建设的动力源，又是参与国际竞争取胜的法宝，更是保障国家安全、维护社会稳定的基础。中国共产党的十七大、十八大会议都强调，大力振兴装备制造业是贯彻落实科学发展观，转变经济增长方式的重大举措。为了确保装备制造业平稳快速发展，加快结构调整，增强自主创新能力，提高自主化水平，推动产业升级，国务院颁发了装备制造业调整和振兴规划（国发200911号）。随后的几年时间，装备制造业的发展步入了快车道，科技研发水平、制造工艺技术、售后服务模式都得到了非常大的提高，在国际市场上一些产品更是占据了较大的市场份额。因此在未来我国的装备制造业发展将会面临更好的机遇和挑战。工程机械作为装备制造业中的重要组成部分，主要包括挖掘装载机械、混凝土施工机械、起重机械、打桩机、钻孔机、钢筋加工机械、垂直运输机械、电焊机等，广泛应用于国防建设工程、交通运输建设、能源工业建设和生产、矿山等原材料工业建设和生产、城市建设、工业与民用建筑、农林水利建设、环境保护等领域，在国家的经济建设与社会发展中占有重要地位。近几年受国内和国际市场的拉动，我国工程机械的销售量和销售额的增长速度一直保持较快发展态势。在工程机械行业快速发展的同时，也为行业优化产业结构，加快构建现代产业体系，推动产业转型升级，提高能源资源综合利用水平提出了更高的要求。世界上的发达国家从上世纪的80年代起就逐渐重视循环经济社会的建设。根据中国的基本现状和发展目标，我国政府做出了“发展循环经济、建设节约型社会”的重大战略决策，而建设节约型社会的核心就是节约能源和资源。矿产资源是不可再生资源，所示为全球重要金属矿可开采年限，一些常见的金属矿藏如铁矿、铜矿等开采年限已经很短，人类应该要引起重视，对资源矿藏实行保护性开采。工程机械制造的过程中会消耗大量的钢材、有色金属、玻塑制品。如果达到使用寿命就弃之不用，已消耗的资源就没有可再利用的可能性，造成了资源的浪费。另一方面废旧工程机械零部件的有害成分将带来大气、水体污染,给人们生产生活带来影响，严重的可能会危及人类健康。反之，如果能对废旧工程机械加以有效处理，不仅可以避免和改善环境污染的问题，还可以节约能源甚至取得经济上的收益。作为废旧工程机械产品资源化的组成部分11.2 本文研究的内容和方法国内外有许多学者和专家在再制造方面有了比较多的成果1。如朱萍利用模糊理论对某型号汽车发动机进行了可再制造性评估；刘韶光利用物元模型法对汽车的曲轴进行了可再制造性评估；重大的刘纯硕士综合了绿色制造“TQCRE”五大决策属性，针对机电产品建立了评价模型，并举例说明模型的可靠性；还有王玉玲从产品的全寿命周期方面入手，提出了应将再制造思路延伸到产品设计之中，从而保证产品能够拥有更长的使用寿命；合肥工大的刘志峰博士将模糊物元分析法应用于产品的评价，并以定量化的数值表示评价结果。工程机械再制造的前提是判断一个产品是否具有可再制造性，产品的可再制造性需要综合考虑再制造过程中的各个方面，包括拆卸、清洗、检测、修复、装配等各个工序的技术性、经济性的影响，也包括废旧产品回收到再制造成品投入市场过程中资源、能源和劳动力的消耗，以及对自然环境的影响，还包括对整个社会的影响，都应该考虑。2 工程机械再制造产业状况2.1 工程机械的定义用于工程建设的施工机械的总称。广泛用于建筑、水利、电力、道路、矿山、港口和国防等工程领域，种类繁多。种类：挖掘机械 如单斗挖掘机（又可分为履带式挖掘机和轮胎式挖掘机）、多斗挖掘机（又可分为轮斗式挖掘机和链斗式挖掘机）、多斗挖沟机（又可分轮斗式挖沟机和链斗式挖沟机）、滚动挖掘机、铣切挖掘机、隧洞掘进机（包括盾构机械）等。铲土运输机械 如推土机（又可分为轮胎式推土机和履带式推土机）、铲运机（又可分为履带自行式铲运机、轮胎自行式铲运机和拖式铲运机）、装载机（又可分为轮胎式装载机和履带式装载机、平地机（又可分为自行式平地机和拖式平地机）、运输车（又可分为单轴运输车和双轴牵引运输车）、平板车和自卸汽车等。起重机械 如塔式起重机、自行式起重机、桅杆起重机、抓斗起重机等。压实机械 如轮胎压路机、光面轮压路机、单足式压路机、振动压路机、夯实机、捣固机等。桩工机械 如钻孔机、柴油打桩机、振动打桩机、破碎锤等。钢筋混凝土机械 如混凝土搅拌机、混凝土搅拌站、混凝土搅拌楼、混凝土输送泵、混凝土搅拌输送车、混凝土喷射机、混凝土振动器、钢筋加工机械等。路面机械 如平整机、道碴清筛机等。凿岩机械 如凿岩台车、风动凿岩机、电动凿岩机、内燃凿岩机和潜孔凿岩机等。其他工程机械 如架桥机、气动工具（风动工具）等。在世界各国，对工程机械的称呼并不相同，英美两国称之为建筑机械与设备，机械制造大国德国称其为建筑机械与装置，俄罗斯称呼它为建筑与筑路机械，日本叫作建设机械。2.2 再制造的定义再制造工程是以机电产品全寿命周期设计和管理为指导，2以废旧机电产品实现性能跨越式提升为目标!以优质、高效、节能、节材、环保为准则!以先进技术和产业化生产为手段!对废旧机电产品进行修复和改造的一系列技术措施或工程活动的总称。简言之，再制造工程就是废旧产品高科技维修的产业化。再制造的重要特征是再制造产品的质量和性能达到甚至超过新品，成本只为新品的50%，节能60%，节材70%，对环境的不良影响与制造新品相比显著降低。再制造的对象是广义的，它既可以是设备、系统、设施，也可以是其零部件；既包括硬件，也包括软件。再制造工程包括以下两个主要部分：再制造加工：主要针对达到物理寿命和经济寿命而报废的产品，在失效分析和寿命评估的基础上，把有剩余寿命的废旧零部件作为再制造毛坯，采用表面工程等先进技术进行加工，使其性能迅速恢复，甚至超过新品。过时产品的性能升级：主要针对已达到技术寿命的产品,或是不符合可持续发展要求的产品,通过技术改造、更新，特别是通过使用新材料、新技术、新工艺等。改善产品的技术性能，延长产品的使用寿命，减少环境污染。性能过时的机电产品往往是几项关键指标落后，不等于所有的零部件都不能再使用，采用新技术镶嵌的方式进行局部改造，就可以使原产品跟上时代的性能要求。信息技术#纳米技术等高新技术在提升改造产品性能方面起着重要作用。（图1）2015年全球工程机械制造商前20强名单2.3 工程机械再制造发展状况2.3.2 工程机械再制造在国内的发展状况我国已成为装备生产和使用第一大国，汽车、工程机械、机床、电子产品等社会保有量快速增长。仅以汽车发动机为例，预计未来五年年均报废、淘汰量将达到300万台，按80%的再制造率，可实现销售收入120亿元，有着广阔的发展空间。再制造与制造新品相比，可节能60%，节材70%，节约成本50%，大气污染物排放量降低80%以上。再制造是循环经济“再利用”的高级形式。发展再制造产业是推动产业结构升级、发展战略性新兴产业的重要内容。是建设资源节约型、环境友好型社会的客观要求。基于此，国家中华人民共和国循环经济促进法、国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要、“十二五”节能环保产业发展规划和循环经济发展战略及近期行动计划中均明确将再制造列为循环经济的重点工程之一。发达国家再制造产业已有几十年历史，对其可持续发展做出了重要贡献。美国、欧洲等国的再制造产业不仅在旧件回收、生产工艺和加工制造设备、销售和服务、技术标准等方面形成了一套完整的体系，而且形成了较大的规模，目前统计显示已超过1000亿美元。我国再制造产业起步较晚，经历了概念提出、技术研发和试点推进的过程，目前全国已有77家试点再制造企业，涉及汽车零部件、工程机械、机床等9大领域，2010年汽车零部件试点企业产值达25亿元。通过典型企业的再制造试点，我国在旧件回收、生产制造、流通体系建设及监督管理等方面均取得了积极成效。在技术创新发展方面，再制造基础理论和关键技术研发取得重要突破，已形成“尺寸修复、性能提升”的技术特色。自主开发的自动化纳米复合电刷镀工艺技术达到国际先进水平。按照国家规划和布局，我国再制造产业到2015年将可实现销售收入600亿元，全国将培育10家左右10亿元以上大型再制造企业，500家具有一定特色的中小型再制造企业，3到5家区域再制造产业基地。我国对再制造工程的研究与应用尚处于起步阶段，目前正规的发动机再制造公司仅有两家，它们分别为济南复强动力有限公司和上海大众汽车有限公司。两家公司均是高起点、专业化的具有国际水准的汽车发动机再制造公司，其生产的再制造发动机具有同新机相同的质量和售后服务，而价格仅为新机的55%，它们起点较高但其规模和能力远远满足不了我国废旧机电产品资源化的需求。投资规模最大的三一重工已经分别在迁安投资2亿元、在襄阳投资5亿元兴建工程机械再制造项目。其中襄阳项目的销售额未来可达10亿元。徐工计划投资6.2亿元实施起重机再制造项目，未来销售额可达8亿元。柳工计划到2012年再制造产品产值达到8600万元，2015年形成系统的整机再制造技术并全面支撑经销商的整机再制造业务。绿色再制造工程在我国尚属一个崭新的研究领域，很多项目主要集中在再制造单项技术的研究，还远没有形成规模产业化。再制造作为一种变革传统生产方式、生活方式的社会经济活动，在节能节材、保护环境和走可持续发展道路方面具有重要意义。从长远来看，再制造工程是人类生存和发展的必然选择。据初步调查，到目前为止，我国工程机械行业还没有建立专业的工程机械再制造研究部门与生产企业，许多废旧的工程机械产品被闲置或报废。同时，在当前我国开展再制造资源化存在的主要问题是：旧品回收的逆向物流不健全；资源化技术手段落后；回炉再循环、再利用和再制造重视不够，资源化水平低；产业化程度不高等。其原因主要是政策法规不完善，责任制和付费机制未建立，技术开发和理论研究滞后，企业和公众认识不足，参与意识不强。如何从国家创新体系建设的全局出发，实施自主创新，发挥好基础研究和应用基础研究对产业技术发展的支撑和引领作用，增强工程机械在国际市场的核心竞争力，是目前工程机械行业需要思考和迫切解决的难题。32.3.3 工程机械再制造在国外的发展状况美国的再制造工程发展较早也相对成熟。本世纪90年代初期，美国就建立了国家级再制造与资源回收中心、再制造工业协会及研究所。报告显示，美国在20世纪90年代末就已经拥有专门从事再制造的企业超过7.3万家，主要生产46种各类型的再制造产品，年销售额530亿美元，再制造直接从业人数多达48万人（图（2）为该报告提供的美国再制造产业信息统计表）与传统的诸如计算机制造业、钢铁业相比较，再制造业的产值与它们相差不多，但是就业人数要明显高于它们。这说明再制造业不仅能创造巨大的财富，也能显著解决就业问题，缓解社会压力。图（3）为2006年美国四大产业总产值与总就业人数的对比分析图。图2图3美国的再制造产品中包括汽车零部件、工程机械、医疗设备、打印机等。美国还为本国的再制造工业制定了详细的中长期规划。由于原材料的价格上涨和供应短缺等因素，全世界许多制造行业的利润空间受到挤压。但“再制造”产品由于不受原材料的限制，而且价格低廉，性能和质量也较优越，受到越来越多的人的关注，市场大大拓宽。在美国，再制造业的最大受益者是美国军方。美国军方高层曾公开说“在财政预算有限、新装备配置不到位、生产新装备费用高昂的情况下，再制造可保持武器装备的战备率不受影响，并能延长装备的寿命，提高装备的维修能力”。因此，美军将装备的性能升级、延寿课题和再制造技术列为国防工业的重要研究领域。现在，美军装备再制造的范围已扩展至海陆空三军装备的各个方面。比较典型的再制造装备有陆军的“Apache”武装直升机、“Chinook”中型运输直升机、M1A1坦克、“布拉德利”战车等；海军陆战队 AV-8B 鹞式垂直起降战斗机；空军的“B-52”轰炸机；民兵型洲际弹道导弹等。不仅仅只有汽车零部件和军用装备上有再制造的影子，其他行业的再制造也在稳步推进。德国拜罗伊特大学欧洲再制造研究中主要开展了产品的再制造性、再利用率以及再制造全域的信息化物流与仓储管理研究。英国在再制造产品无损检测、自适应修复和寿命评估方面开展了大量研究工作，出版发行Journal of Remanufacture国际期刊。德国在再制造水平方面一直处于世界前列，其汽车零部件的回收率已经到达88%，其中再制造零部件在汽车维修中的使用量已达90% ，而且还有在继续递增。6小松、日立建机等工程机械厂商，纷纷开设专业的工程机械再生厂，或与其它的专业再生厂、再生件经销商（专门从事收购旧机、出售再生件业务）建立联营网络，开展工程机械再生经营，以此拓宽经营门类，弥补因新机销售不旺造成的利润损失。如日立建机株式会社，年收购旧的工程机械约6000台，经专业厂整机修复或拆卸零部件修复后，由再生件经销商出售。据日本建设机械工业会调查，1998年日本有9万多台废旧工程机械，其中58%的整机经修复再生后由国内用户使用；34%的整机输出到国外，由国外用户修复使用，8%的整机拆下可修复件，由专业再生件厂进行修复再生，作为再生配套件出售。33 我国工程机械再制造发展前景分析3.1 我国对再制造产业的支持据悉，通过发展再制造业，我国每年可节约1550亿元，能获得巨大的经济和环境效益。再制造产品成本仅为新品的一半，中国再制造艰难起航，政策要推动工程机械、机床等再制造。为组织开展工程机械、工业机电设备、机床、采矿机械、铁路机车装备、船舶及办公信息设备等的再制造，提高再制造水平，加快推广应用。工信部于2009年底明确了35家工程机械、机床等再制造试点企业。近日，工业和信息化部又公布了再制造产品认定管理暂行办法，办法明确了一套严格的再制造产品认定制度。工信部要求国内再制造试点企业积极尝试，通过两三年的发展看到实质性的成果。工信部人士表示，该制度将对引导再制造产品消费、推动再制造产业健康有序发展起到积极作用。7同时，国家尚无再制造产品标准，致使再制造产品质量缺乏衡量依据。还有一些试点企业反映，公司对该产业的投入很大，但是担心不正规的小企业浑水摸鱼，长此以往对产业发展不利。在现阶段，工程机械再制造业，只能说是看起来很美，而真正做起来却很难。在这股政策春风的推动下，很多企业成立了再制造公司，再制造在中国首次进入操作层面。但是，业内人士认为，现阶段的中国环境，再制造很难有所作为。据中联重科再制造公司有关人士介绍，该公司在2009年注册时，工商登记部门说没有再制造业务这一项。据了解，再制造产品成本仅为新品的50%，节能50%，节材70%，而且几乎不产生固体废物，大气污染物排放量降低80%以上。通常一台报废发动机可拆解为1000多个零部件，包括缸体、曲轴、连杆等占总价值80%左右的300多个主体部件可以再利用。以500公斤的发动机为例，直接回炉相当于利用500公斤废钢，折合人民币才1000多元；而再制造后售价不低于3万元，增值近30倍。据中国重汽集团复强动力有限公司再制造部副经理罗建明介绍，再制造是对废旧机电产品进行高科技、产业化的维修，而普通的维修、大修，仅仅是对产品的某一故障件进行技术处理，产品性能和质量达不到新品的水平。中国特色的再制造主要基于尺寸恢复和性能提升，具有中国特色的再制造模式已逐渐形成，其重要特征是再制造产品的质量和性能不低于新品，成本只有新品的50%，节能60%，节材70%，对环境的不良影响与制造新品相比显著降低。并以先进的寿命评估技术、纳米表面技术和自动化表面技术为支撑，充分体现了自主创新、绿色环保的特征。工信部日前公布再制造产品认定管理暂行办法明确，这一点在中国重汽集团济南复强动力有限公司的实践中得到了证实。“再制造”即采用先进适用的再制造技术、工艺，对废旧工业品进行修复改造后，性能和质量达到或超过原型新品的产品。我国现已成为世界最大的能源消耗国，4为了承担应有的国际义务，我国政府已初步决定，“十二五”期间非化石能源占一次能源消费的比重要由2010年的8%，提高到2015年的11%以上；单位GDP能源消耗在5年中一共要降低16%；2015年全国能源消耗要控制在40亿吨标准煤以内，也就是说要以5%的能源年增长率支撑7%的经济年增长率。这是一个非常艰巨的任务，要求装备水平大幅很高。目前我国能源结构和利用效率问题都很严重。随着经济连续多年的持续快速增长，城镇化步伐不断加快，我国能源需求将不断提高，供需矛盾日益突出；与此同时，我国经济中存在的高耗能、高污染、高消耗问题，加剧了能源、资源的供需矛盾和环境压力。要改变这种现状，既要提高我国能源和资源利用效率，又要提高我们经济增长质量，降低单位能耗，采取低碳发展战略。这些都要求先进机械装备的支撑，从而也必然会促进机械产品的结构调整和升级。从机械工业目前的现状看，无论是所生产的产品，还是自身的生产过程，都与国民经济的上述要求相距甚远。目前机械产品的工作效率、钢材利用率和环保性能普遍低于国际先进水平，这种粗放式的发展模式不仅无法支撑国民经济的转型升级，而且也不能适应开放环境下市场竞争的形势，无法保障行业的可持续发展。3.2 技术可行性再制造作为我国新世纪重点发展起来的新方向，以节约资源能源、保护环境为特色，以综合利用信息技术、纳米技术、生物技术等高科技为核心，充分体现了具有中国特色自主创新的特点。再制造高度契合了构建循环经济、实施节能减排的战略需求，必能为循环经济和节能减排的贯彻实施做出更大贡献。放眼未来。中国的再制造应从三个方面予以重点突破，即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： 8探索再制造的科学基础，即深入探索研究以产品全寿命周期理论、废旧零件和再制造零部件的寿命评估预测理论等为代表的再制造基础理论，以揭示产品寿命演变规律的科学本质。再制造是来自实践的工程科学，经验性更强。废旧零件的剩余寿命是否足够，再制造零什的使用寿命是否可保持一个完整的服役周期？这样一些重大问题，由于缺少理论依据，有时仅凭简单的检测设备，甚至只靠工人师傅的目测或经验判断来完成。为解决这个重大难题，必须探索研究更多更有效的无损检测及寿命预测理论与技术。目前的研究已有初步成效，在研究金属磁记忆理论评估剩余寿命时，发现金属磁记忆信号实质是铁磁材料表面的杂散磁场信号，通过梳理归纳金属磁记忆信号在疲劳损伤作用下的分布特征和变化规律，利用金属磁记忆信号法向分量初步构建了表征铁磁材料类废旧零件疲劳裂纹萌生及扩展的剩余寿命预测模型；在研究声发射理论预测服役寿命时，通过解决典型声发射信号特征参量的甄选及其指代信息分析，获得真实准确的反映再制造零件表面涂层内部微裂纹萌生、扩展及断裂等信息，初步实现对再制造零件表面涂层寿命演变规律的把握。今后在继续深化上述理论与技术的前提下，还需探索新的理论与技术，通过寻找特征参量来方便快捷地表征寿命规律。创新再制造的关键技术，即不断创新研发用于再制造的先进表面工程技术群，使再制造零件表面涂层的强度更高、寿命更长，确保再制造产品的质量达到或超过新品。先后开发成功纳米表面工程技术和自动化表面工程技术，前者包括纳米颗粒复合电刷镀技术、纳米热喷涂技术、纳米减摩自修复添加剂技术等，后者包括自动化电弧喷涂技术、自动化纳米颗粒复合电刷镀技术等。纳米表面工程技术的核心是利用纳米颗粒材料的小尺寸效应，通过在涂层或添加剂中的均匀、弥散分布，实现纳米颗粒与基质金属问原子尺度的化学键结合，从而显著提高涂层的强度学和摩擦学性能；自动化表面工程技术的核心是利用机器人或操作机来取代手工操作，通过自动控制规划路径，实时反馈调节涂层成形工艺参数，实现表面涂层制备的自动化、智能化。上述技术已应用于发动机再制造生产线，如：纳米颗粒复合电刷镀技术成功修复了进口飞机发动机压气机叶片，300小时台架试验满足要求，突破了对国外进口产品的国产化维修技术瓶颈，再制造费用仅是国外技术费用的1/10；自动化电弧喷涂技术用于重载汽车发动机缸体、曲轴箱体等零件的再制造，单件发动机箱体的再制造时间由90min缩短为20min，且材料消耗仅为零件本体重量的0.5，费用投入不超过新品价格的10。下一步除了继续完善纳米表面工程技术和自动化表面工程技术外，还需研发生物表面工程技术等新的方向。制定再制造的行业标准，即尽早建立系统、完善的再制造工艺技术标准、质量检测标准等体现再制造走向规范化的标准体系。国内再制造因起步较晚，再制造企业的技术积累少，再制造的标准缺乏，因而一定程度上阻碍了再制造的广泛应用。2008年，国家标准化管理委员会批准成立了全国绿色制造标准化技术委员会再制造分技术委员会，秘书处挂靠装备再制造技术国防科技重点实验室。该委员会正陆续制订并有望近期出台再制造概念、术语和再制造率的概念及评估方法等共性基础标准。同时，国内相关高等院校和再制造企业正在联合制定再制造技术工艺标准、再制造质量检测标准、再制造产品认证标准等多类标准草案，包括：再制造发动机工艺流程标准、发动机再制造产品性能评价与质量检测标准、废旧发动机零件剩余寿命评估标准、再制造的关键零件（曲轴、缸体、凸轮轴、连杆轴等）质量检测标准、再制造发现机试车考核标准等。下一步应深化标准内涵，制定出具有良好通用性和可操作性的标准方案。由于再制造技术在国外发展相对成熟，我们可以借鉴的技术也比较全面，同时在国外相关行业已有成功的再制造工程应用案例，技术方法趋于成熟。工程机械的再制造对象主要是整机上的易损件，例如液压马达、油缸、泵体等，所以使得应用到工程机械行业的再制造技术所包含的种类十分广泛，其中主要技术是先进表面技术和复合表面技术，主要用来修复和强化废旧零件的失效表面，我国相关技术已有一定基础，例如我院（天津工程机械研究院）在表面处理（焊接、热喷涂）等方面拥有专门的技术优势。3.3 工程机械再制造带来的效益经济因素如今产品的“绿色环保”已经成为一个重要的卖点，被认为是吸引顾客、赢得市场的关键因素。在这种情况下，被誉为“第三利润源泉“的物流把逆向物流作为新时期能给企业带来获利的源泉。然而仍有不少企业认为现在中国的逆向物流市场不成熟，这只会增加企业的成本。像传统的企业物料管理模式只注重内部所有的物料，忽视了有效利用潜在的外部资源，对资源的再利用率极低。可是国外企业早就看到了逆向物流在未来发展的潜力，由于废旧品可以用极低的价格回收回来，而且来源充足，基本上世界上有人的地方就会有废旧品的出现。例如，美国宇航局在航天飞机组装中采用翻新后的零部件，使制造成本直接下降了40到60；蓝带啤酒通过开展回收啤酒瓶业务，使企业生产成本节约了将近40；雅诗兰黛投资了130万美元用于提升整个供应链的逆向物流系统，使产品销毁率将降低到15以下。因此，他们通过对回流品的再利用，不仅大幅度地减少了生产成本、物料消耗，充分利用了回流品的剩余价值，增加了经济效益，而且对企业提升在消费者心目中的形象和改善与消费者的关系有重要帮助，更重要的是这能够为整个供应链和社会创造价值。产品生命周期随着工业技术的不断发展和为了不断满足顾客的个性化需求，不少产品的生命周期从之前以年为单位到现在以月为单位，甚至是以天为单位。在许多行业这种情况都已经变得司空见惯，特别是在电子行业，进货的时候还是最新产品的，过了几个月后，立刻处于促销清仓边缘，这就要求经销商对市场需求做出合理的预测，减少自己的运营成本。而且由于不断出现的新品总是在挑动消费者的眼球，增强了消费者的购买欲，从而不可避免的带来了大量的包装，过多的退货和更多的浪费问题，增加了企业实施逆向物流的难度。这就强烈要求供应商和制造商们提高产品的使用率，加强退货管理，优化回收策略，将退货的产品和废弃物通过改良再销或转化为物料再制造，构成一个生活循环系统。新的分销途径互联网的发展改变了传统的分销途径，消费者可以选择多种方式购买自己的所想要的商品，而“B2C”模式正在日益成为这种新形势下的主力军。近年来，全球电子商务的交易额逐年递增，2011年比2010年增长8，全球电子商务交易额达到23万亿美元的规模。我国也成绩不俗，2011年电子商务交易总额再创新高，达到588万亿元，同比增长292，相当于当年国内生产总值的125。据预测，到2013年我国将成为第一大网络零售市场。可是，相关的问题也随之而来，由于顾客无法实地体验、观察产品，只是通过网络的一些介绍和评论下订单，虽然节省了购买的程序，可是大大增加了退货递的风险。据统计，通过电子商务购买的商品退货率高达35，并且电子商务具有全球性，顾客遍布世界各地，这无形中也增加了制造商或供应商的退货管理难度。因此，为了保证客户利益又避免企业自己的风险，有效的逆向物流战略成为必不可少的条件。顾客价值顾客价值是指供应商通过某些生产经营活动让其顾客享受到切身利益，觉得物有所值。现代大众客户都认为产品具备三种基本属性价格、质量和服务，才具有购买价值。在当前买方市场地位日益凸显的大背景下，维护好客户的切身利益与企业的利润是直接相关的，他可是使顾客产生情感上的认同。据研究表明，吸引一个新顾客的成本是维持一个老顾客成本的5到6倍；一个不满意顾客会将问题告诉给8到10个人，15的人甚至会告诉20个人，而一个满意顾客只会将好消息告诉给5个人，由此可见保持客户的忠诚度是何等重要。为了提升客户价值，建立良好的企业形象，当前大多数企业都通过采取宽松的以旧换新政策来获得客户对企业的好感，增加企业的市场竞争力。这就要求供应链上的企业具备完善的逆向物流体系，促进企业之间的战略合作和信息共享，巩固以及强化整个供应链的竞争优势。生态效益传统的工业经济，制造产品后剩余的物料都被当作垃圾被各企业用破碎填埋或直接焚化的方式处理掉，这不仅造成资源的浪费，而且严重污染环境，破坏了原本良性发展的工业轨迹，阻碍了人类的可持续发展。这就要求企业开始对产品的全寿命周期负责，改进企业的工艺流程，重新组织内部的生产循环，构建逆向物流系统，达到企业经济与环境协调发展的新模式。社会效益随着日益扩大的生产规模和日渐提升的机械化程度，能源问题已经成为制约世界经济发展的关键因素，再加上越来越挑剔的消费者对环境的期望也是与日俱增，因此发展可再生能源成为人类关注的焦点。而且当前评价一家企业不仅仅只局限于看其经济指标，企业的环境业绩也成为衡量企业运营绩效的重要标准。因此，企业实施逆向物流战略，可以有效降低废弃物对环境的污染，树立了企业承担社会责任和关心百姓健康的良好形象，符合社会发展的绿色思路和时代潮流。在产品报费时，采用以优质、高教、节能、节材、环保为目标的再制造不仅能够恢复产品原技术性能，而且能够及时引进新技术、新工艺和瓶材料改进提高产品的技术性能和可靠性，实现性能升级。由于再制造产品的价格通常为新品的1612，因此，再制造工程已经得到国内外普遍重视。10我国许多大型成套设备，尤其是20世纪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。而且，每年都有大量的电子产品、计算机、汽车、摩托车、空调、电冰箱等被淘汰、报废。这就形成了一个潜在的、巨大的再制造产业的市场。再制造工程在以下工业领域显示其良好的应用前景。能源工业领域：如火力发电设备的汽轮机缸盖吸排风机叶轮、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；煤炭矿井的井筒、柱塞、防爆罩等。冶金工业领域：如高炉渣口、风口、轧辊、连铸机轧辊、炉底辊、热轧工具、水压机油压柱塞等。石油化工领域：如各种柱塞、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。机电工业领域：如机械设备的阀门、各种轴类、电机转子等；汽车摩托车的启动器、离台器、发动机零部件、转向器、变速器、变速箱、水泵、轮胎等；计算机的芯片；复印机、打印机的硒鼓等零部件；工业机器人；空调、电冰箱零部件等纺织工业领域：如各类倍捻机锭环、加捻器、摩擦盘、导丝器、卷绕槽筒等其它工业领域：如铁路的钢轨、内燃机车零部件等；工程机械零部件；工具、模具等。应用再制造工程技术能够创出巨大的经济效益，它有着光明的前景4 工程机械可再造性分析4.1 可再制造性概念及影响因素20世纪全球经济高速发展。与此同时,对自然资源的任意开发和对环境的无偿利用, 造成全球的生态破坏、资源浪费和短缺、环境污染等重大问题。其中机电产品制造业是最大的资源使用者,也是最大的环境污染源之一。据统计,造成全球环境污染的70%以上的排放物来自制造业,每年约产生55亿吨无害废物和7亿吨有害废物。整个人类的生存环境面临日益增长的机电产品废弃物的压力,以及资源日益缺乏的问题。以汽车制造为例,1996年全球有2400万辆汽车报废。2000年全球将有2000万台计算机被淘汰。面对处理大量失效、报废产品这一严峻问题,再制造工程应运而生。再制造工程是解决资源浪费、环境污染和废旧装备翻新的最佳方法和途径, 是符合国家可持续发展战略的一项绿色系统工程。随着21世纪的到来,以优质、高效、安全、可靠、节能、节材为目标的先进制造技术得到了飞速的发展,以设备、产品零部件维修和再制造为主的研究越来越多,特别是符合可持续发展战略要求的再制造工程得到了越来越多的重视和发展。国外许多大学正在进行再制造技术研究和教学。美国罗切斯特理工学院有一个专门从事再制造工程研究的全国再制造和资源恢复中心；田纳西大学无污染产品和技术研究中心将进行汽车行业的再制造技术研究。凯南弗拉格勒商学院进行逆向后勤学的教学。逆向后勤学是把产品收回,然后对其进行再制造。许多学校在工业设计课程中讲授再制造技术, 要求在工业产品设计中考虑设备部件的再制造性,认为在设计产品时只考虑一次性使用是愚蠢的。再制造业是规模相当大的产业, 美国军队目前是世界上最大的再制造者,它的车辆和武器通常使用再制造部件, 这样不但节约了军用装备, 而且提高了装备的寿命和维修能力,为装备的使用提供了技术保障。根据美国波士顿大学制造工程学教授罗伯特伦德收集的1996年统计资料表明,美国再制造部件公司构成了一个价值530亿美元的产业,雇佣48万人。随着世界各国对再制造工程的重视,再制造工程将成为21世纪的重要学科。24.2 实施工程机械再制造的可行性4.2.1 保有量大确保了再制造原材料的来源据统计，截止到2011年底，中国的工程机械产品主要包括挖掘机、装载机、推土机、铲运机、平地机、吊车、叉车及桩工机械、压实机械、凿岩机械及气动工具等共18大类2000多个品种。总保有量约为504万547万台（其中液压挖掘机 121.2万131.3万台，装载机 151.4万164.1万台），而且产量与销量都在不断增长，保有量将会持续增长。这么大的保有量里面有大部分都是上世纪七八十年代从国外引进的重大设备，其资源、能源消耗相对较大；剩下的都是我国国产的工程机械设备，某些产品的质量只能居于国际的二流水平，故障较多，绿色环保、节能技术方面差距较大，外观造型和表面质量都有待提高。这些设备在使用了3至5年后，产品普遍存在漏油、废气排放量增大等环境污染问题，导致机器的运营费用不断增加，且从2004年开始这些设备陆续到了使用寿命，面临报废的问题，在2014年左右将达到最多数量。如此巨大的废弃量如果堆砌闲置不加以利用，在浪费资源的同时也会给环境带来很大的压力。随着国家对节能减排工作重视程度的提高，一系列关于工程机械强制报废更新的办法和条例相继出台，随着报废制度的不断完善，在未来中国的额定报废工程机械的数量完全可以满足工程机械再制造市场的原料供应。24.2.2 庞大的需求满足了再制造产品的市场再制造产品是对回收产品的一种“再回炉、再制造”，它是利用先进的再制造技术对产品进行修复、改造，对质量和性能上都有一个很好的提升，可以说用户在使用工程机械再制造产品时完全不比使用新品差，完全不用担心产品的质量问题。工程机械再制造产品能够带动新产品的销售，反之新产品也给再制造的工程机械产品提供了市场。再制造产品主要用于替换与售后服务，可以与新产品销售互为补充，相得益彰。现在我国的工程机械生产厂家普遍采用一种新的销售模式。工程机械厂家在销售新机器的时候会给用户承诺，假如新机在规定时间内损坏，可以通过“以旧换新”的方式更换产品，价格为新品的50%左右。比如，山推的推土机系列，在销售给用户的时候，可以承诺两年后假设发动机在日常使用过程中出现损坏，无法维修，可以申请购置再制造发动机。其价格只有原型新机的75%左右，旧发动机还可以再抵价25%，用户仅花费50%的价格就可以重新拥有一台新发动机。这样的模式对于工程机械整机生产厂家、再制造厂家和消费者都是非常有利的，是一个三赢的局面。随着再制造概念的推广，汽车零部件、废旧机电、工程机械的再制造产品已经逐渐被人们所熟知和接受，这因为再制造的工程机械产品拥有性能好、质量优、价格低的优势，很多的客户已经习惯引进再制造的工程机械产品，未来的需求将会更加庞大。4.3 再制造技术发展保证了再制造产品先进性工程机械再制造关键技术及设备包括关键零部件再制造技术群，再制造拆解技术，再制造清洗技术，再制造喷涂技术，再制造表面镀覆技术，再制造表面修复与强化技术，再制造检测与无损探伤技术，再制造表面处理技术，再制造加工技术，再制造测试技术，再制造技术专用试验台，再制造包装、涂装及封存技术等。这里关键介绍一下再制造清洗技术，再制造喷涂技术，再制造表面镀覆技术等。关于再制造的喷涂技术，我们重点推荐的是激光熔覆技术，微束等离子堆焊技术，超音速冷喷涂技术。激光熔覆技术是指以不同的填料方式在被涂覆基体表面上放置选择的涂层材料，经激光辐照使之和基体表面一薄层同时熔化，并快速凝固后形成稀释度极低并与基体材料成冶金结合的表面涂层，从而显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、 抗氧化及电器特性等的工艺方法。微束等离子堆焊又称粉末微束等离子堆焊（喷焊），它是以微束等离子弧作为热源，采用合金粉末作填充金属，将合金粉末与基体表面一起加热熔化形成合金层的一种堆焊工艺方法。微束等离子堆焊又称粉末微束等离子堆焊（喷焊），它是以微束等离子弧作为热源，采用合金粉末作填充金属，将合金粉末与基体表面一起加热熔化形成合金层的一种堆焊工艺方法。PTA-TCY-200微束等离子堆焊设备用于维修与再制造工程及金属表面改性的新设备,其工作原理是当接通电源高频电路时，在焊枪阴极（钨极）与阳极（喷嘴）之间就会放电产生火花，当有气体（氩气）进入等离子喷枪（等离子发生器）时，气体被电离形成等离子体，高频放电即可引燃电弧（维弧）；再继续接通电源主电路后，电弧就会转移到焊枪阴极（钨极）与工件（阳极）之间，形成等离子主电弧，电弧经喷嘴孔道压缩后形成温度高、能量集中的等离子焰流，利用等离子焰流产生的高温将合金粉末与基体表面迅速加热并一起熔化、混合、扩散、凝固，形成微束等离子堆焊层。超音速冷喷涂又称低压冷喷涂，是一种新的金属喷涂工艺，它不同于传统热喷涂（超速火焰喷涂，等离子喷涂，爆炸喷涂等），不需要将喷涂的金属粒子融化，喷涂基体表面产生的温度一般不会超过150。超音速冷喷涂技术原理:利用压缩气体通过缩放型拉瓦管产生超音速气流，将粉末沿轴向送入超音速气流中，形成气-固双相流，经加速后在完全固态下撞击基体，发生较大的塑性变形而沉积在基体表面上形成涂层。超音速冷喷涂技术的主要特点：1.可在正常温度和湿度中工作，对工况无特殊要求。2.低温喷涂，被喷涂基体表面上产生的温度100-150摄氏度，不会使基体产生内应力和变形，无氧化、无相变、无烧蚀。3.无热应力，可以喷涂厚涂层。4.属于高速喷涂，涂层致密，孔隙率低。5.超音速冷喷涂技术对环境无害，无高温，无危险气体和辐射，无需要中和的有化学侵蚀的污水。6.除了多层的锈迹以外，不需要对加工表面进行专门的清洁。因为喷出粒子的速度很快，可以自行清除表面的工业杂质、油漆以及活性晶体结构等。7.对基体无热影响。喷出的粒子流截面小而狭窄，且定向性好，所以与传统的气体热喷涂技术不同，可以进行表面局部喷涂，其轮廓界限清晰。8.它可以进行多种材料按厚度分层喷涂。9.设备结构紧凑，便于携带，在任何工业部门都可以应用。而且不要求高级的操作人员。可以单机使用，也可以置于自动生产线内部联合使用。10.简单的改变工艺方式，可以使本产品进行表面喷砂处理，为下一步喷涂提供准备或做装饰处理。11.同一台设备可以进行多种粉末的喷涂。12.可以在固定场合使用，也可以在野外条件使用。再制造工程、再制造是相对于制造而言，是指以设备全寿命周期理论为指导；以废旧设备实现跨越式提升为目标；以优质、高效、节能、节材、环保为准则；以先进技术和产业化生产为手段；进行修复、改造、升级废旧设备的一系列技术措施或工程活动的总称。再制造诸多优越性的本质是：在不改变整机（零部件）物理形态和本体材料的情况下，充分吸纳先进的再制造技术及设备，使整机（或零部件）性能恢复与提升。对产品实施再制造需要进行全面系统分析，包括两个市场的开拓、先进再制造技术及设备、工装的吸纳与研发、质量体系的建设、现代企业理念和绿色再制造理念的落实，以及人才、资金、政策环境等要素，只有在前期进行了科学论证，在实践中又勇于创新，才能使再制造工作健康发展，才能实现节能减排与企业增加效益的双赢。4.4 近年我国工程机械的销售状况及分析通过和图4分析可知，从2005年至2011年我国工程机械销售额是逐年递增的，但增长的幅度却有很大的波动，可知2007年较2006有一个非常大的增幅，主要是因为2006年到2007年，国家出台了一系列的经济刺激计划，加大固定资产投资的力度，各种基础设施建设、房地产工程项目等纷纷上马，从而给工程机械行业带来了一个飞速发展的时期。但随着，国际金融危机的侵袭，我国的工程机械行业也受到了一定程度的波及影响，增长幅度放缓，但随着国家经济形势的逐渐好转，加之政府关于机械行业利好政策的不断出台，工程机械的前景仍然比较乐观。图4图4图5图5为2005年至2011年我国工程机械各类产品销售量汇总表。通过对近7年工程机械销售量的情况进行分析（图4为各类工程机械销售量年度变化情况）。可知我国装载机、工程起重机、叉车的销售量每年都维持在一个相对高位上，而混凝土设备需求量较少，但也是每年都有增长。挖掘机每年都有一定幅度的增长特别是10年增长幅度达到76.54%，为历年最高，不单单只是挖掘机，其他各类型工程机械在 10 年的销售量都得到了非常大幅度的提升，这是因为当年中央政府为了摆脱全球经济危机的影响，出台了4万亿经济刺激计划，让建筑业、装备制造业迎来了一个寒冬后的春天。相信在新一届政府的领导下，中国的