再制造讓循環經濟煥發生機

徐濱士：中國工程院院士、我軍裝備維修專家、中國設備管理協會副會長、國家產學研設備工程開發推廣中心主任。1931年3月生于哈爾濱市，祖籍山東招遠。1954年畢業于哈爾濱工業大學機械制造與焊接專業，1954年起在哈爾濱軍事工程學院任教，1961年至今歷任裝甲兵工程學院講師、副教授、教授，曾任裝甲兵工程學院副院長。1990年6月晉升少將軍銜。1995年當選中國工程院院士。現任裝甲兵工程學院材料科學與工程系裝備再制造技術國防科技重點實驗室主任，教授、博士生導師，是裝備維修工程、表面工程和再制造工程領域專家。

再制造不是簡單修復改造

“科學地說，再制造是一種對廢舊產品實施高技術修復和改造的產業，它針對的是損壞或將報廢的零部件，在性能失效分析、壽命評估等分析的基礎上，進行再制造工程設計，采用一系列相關的先進制造技術，使再制造產品質量達到或超過新品。”徐濱士院士說。據了解，再制造的本質是修復，但它不是簡單的維修。再制造的內核是采用制造業的模式搞維修，是一種高科技含量的修復技術，而且是一種產業化的修復，因而再制造是維修發展的高級階段，是對傳統維修概念的一種提升和改寫。

到目前為止，發達國家順利完成了由狩獵文明向農業文明、由農業文明向工業文明的兩次轉型，第三次轉型由工業文明向生態文明轉型，尚處于初級階段。也就是說，西方國家經過200多年最終實現現代化經歷了一個“串聯式”的發展過程。1978年十一屆三中全會以來，我國后來居上，大力開展“新四化”建設，工業化、信息化、城鎮化、農業現代化同步發展，通過35年“并聯式”的發展過程，創造了人類經濟史上的奇跡。

與此同時，長期以來，依靠低成本勞動力、資源能源消耗以及投資驅動的粗放型增長方式逐漸暴露出不平衡、不協調、不可持續、環境惡化等問題。因此，徐濱士指出：“我國迫切需要進行第二次改革。第一次改革提出‘不管黑貓白貓，逮到老鼠就是好貓’，第二次改革則應提‘不管黑貓白貓，污染環境就不是好貓’。”

在坎昆、哥本哈根、多哈等地舉行的前幾次世界氣候大會中，中國被指責為“最大的碳排放國”，飽受批評。但瑞士“綠十字會”發布的2013年環境毒素報告中，全球污染最嚴重的10個地方分布在8個國家，并沒有中國。中國政府近年來大力轉變發展方式、治理環境污染的種種舉措受到了世界范圍的肯定。

“我單位負責了第三專題《制造業發展科技問題研究》第19課題‘機械裝備的自修復與再制造’的論證工作。”徐濱士說。規劃最終提出，未來限制我國經濟可持續發展的主要瓶頸是資源短缺和能源匱乏。國家提出大力發展循環經濟，并于2004年召開“全國循環經濟工作會”，再制造被高度重視。

再制造是未來科技的關鍵

中國科學院開展了第六次科技革命的戰略與機遇研究。研究表明：16世紀以來，世界發生了五次科技革命，包括2次科學革命和3次技術革命。中國與前四次科技革命無緣，在第五次科技革命中表現平平且收獲不多。而第六次科技革命（2020年～2050年）將是一次新生物學和再生學革命，將是生命科技、信息科技和納米科技的交叉融合，主要的技術包括：信息轉換器技術、仿生技術、創生技術和再生技術等。再制造有機融合了信息技術、納米技術和生物技術，將在第六次科技革命中大有可為。

據徐濱士介紹，再制造是廢舊機電產品高技術維修改造和產業化，其重要特征是：再制造后的產品質量和性能不低于新品，成本只是新品的50%，節能60%，節材70%，對環境的不良影響顯著降低。

徐濱士認為，歐美等國的再制造技術來是在原產品制造工業基礎上發展起來的，通常在設計階段提出可再制造指標，技術上主要以尺寸修理法和換件修理法為主。換件修理法是將損傷零件整體更換為新品零件；尺寸修理法是將失配的零件表面尺寸加工到可以配合的范圍，如缸套-活塞磨損失效后，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完成再制造。這兩種模式都有資源能源消耗大、舊件再制造率低的缺點。

“解放軍某飛機發動機再制造工廠自1999年以來再制造5634臺發動機，實現產值110.402億元，共節約貴金屬合金9.59萬噸，減少CO2排放63.07萬噸，節水1433.15萬噸，節電6.63億度。用電、用水與CO2排放分別是制造新品的30%、40%和10%，為強軍做出了重要貢獻。”徐濱士說。他表示，我國的再制造是在維修工程、表面工程基礎上發展起來的，主要采用尺寸恢復和性能提升法，可使再制造率顯著提高、資源能源消耗顯著降低，具有突出的節能減排效益。

2013年《國務院關于印發循環經濟發展戰略及近期行動計劃的通知》中提出：到2015年末，實現年再制造發動機80萬條，變速箱、啟動機、發電機等800萬件，工程機械、礦山機械、農用機械等20萬臺（套），實現再制造產值500億元。

再制造讓廢舊物煥然一新

周克崧院士指出，再制造是一個物理過程，比如，用舊了的發動機，經過一番修復、改造后，最后裝成的仍然是一臺發動機，而不是別的什么。由此看來，再制造不同于廢舊物資回收利用。再制造也具有化學過程的特征。雖然舊的發動機經再制造后仍是發動機，但它的原材料或構件可能已經脫胎換骨。而且再制造的產品不是“二手貨”，而是一種全新的產品，所以再制造也不等于一般的原材料循環利用。

“全壽命周期”這個概念產生于再制造。周克崧說：“通常我們說產品壽命周期，指的就是產品的制造、使用和報廢處理三個階段，再制造產業誕生后，產品的壽命周期就不僅要考慮上述三個階段，而且在產品設計時就要充分考慮產品維護以及采用包括再制造在內的先進技術對報廢產品進行修復和再造，從而使產品性能和價值得以延續。”換言之，在全壽命周期概念中，應該報廢的產品其壽命并未終結，經過再制造之手，它可以再度使用，因而產品的全壽命周期鏈條就拉長為產品的制造、使用、報廢、再制造、再使用、再報廢。

“表面工程技術是近年來發展迅速的再制造工程技術的核心技術之一，它是將固體材料表面預處理后，通過表面涂覆、表面改性或多種表面技術復合處理，改變固體材料表面的形態、化學成分和組織結構，從而可賦予普通材料全新性能的技術。”周克崧說，“表面工程技術在汽車、航空、能源、石化、鋼鐵、船舶等領域都有著廣泛的應用，特別是在汽車、石化、船舶領域的再制造業中將更可大有作為。”

由此看來，大力發展各種技術，推進再制造業，能夠節約資源、降低成本，對全國實施循環經濟及低碳經濟有著非常重要的意義。

再制造行業發展潛力無限

2008年，世界各國在美國達成了“全球2028機械工程展望”的共識，即全球應共同為創造一個“更清潔、更健康、更安全和可持續發展”的世界而努力奮斗。2011年，中國機械工程學會組織30余名院士、100余位專家編寫出版了面向未來20年的《中國機械工程技術路線圖》，指出2030年我國機械制造技術主要方向為“綠色、智能、超常、融合、服務”。

周克崧表示，再制造作為我國循環經濟與國際可持續發展的重要技術支撐之一，其重要作用和關鍵技術在未來20年仍是重點發展領域。再制造是循環經濟的重要技術支撐，是對廢舊產品進行高技術修復、改造的產業化。

“國外再制造采用的是換件修理法和尺寸修復法；而我國探索形成了‘以高新技術為支撐，以恢復尺寸、提升性能的表面工程技術為依托，產學研相結合，既循環又經濟’的中國特色的再制造模式。”周克崧表示，“環境和氣候變得越來越惡劣，這對人類生存和發展構成很大的挑戰。我們只有一個地球，如何使人類在地球上更好生存和發展下去？以低碳經濟促進國民經濟發展的概念就應運而生，實現低碳經濟的先進制造技術中的再制造就顯得尤為重要。”

先進制造技術是由傳統技術和信息技術、新材料技術及生物技術融合之后而產生，又經過改造升級發展的技術，方向是“綠色、智能”，即通過對傳統技術的提升，實現資本能源高效清潔利用，并且將對環境污染減小到最低程度，涵蓋了從產品設計到制造、使用、回收的全過程，這是一個綠色概念。

解決磨損、腐蝕問題是實現可持續發展的一項綠色戰略工程。“據中國工程院2003年的一份調查報告顯示，2002年我國因機械產品腐蝕損失近6000億元人民幣，占當年GDP的5%。根據中國工程院摩擦學2007年調查報告顯示，2006年我國因機械產品摩擦磨損損失9500億元，占當年GDP的4.5%，而這二者的損失百分比加起來占GDP的9.5%，接近10%。”周克崧補充道，“而發達國家二者相加損失僅占GDP的4%～5%，與發達國家相比我們是損失比較高，差距比較大，也就是說我國制造業中采用的技術與先進國家相比有很大的差距，而且設計理念也不夠先進。”

“以2009年GDP 33萬億元來計算，若能采取再制造等措施挽回10%的損失，每年可節約3130億元，這是一個相當大的數字，也就是說如果我們可以通過再制造和采用新技術使損失降低，這是非常大一筆財富。”周克崧說。