再制造的表面工程及其發(fā)展

姜林

摘 要： 伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，再制造技術(shù)作為表面工程的高級階段，受到了社會各界的關(guān)注，我國再制造行業(yè)利用先進的表面工程技術(shù)，能實現(xiàn)多學(xué)科多技術(shù)的綜合，是智能制造技術(shù)的有效載體。本文從再制造表面工程的含義以及發(fā)展階段入手，通過對可穿戴設(shè)備、智能家居、物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展數(shù)據(jù)的分析，集中闡釋了再制造表面工程的實際應(yīng)用，旨在為項目研究人員提供有價值的參考建議。

關(guān)鍵詞：再制造 表面工程 智能制造 應(yīng)用

中圖分類號：TH16 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-9082（2017）01-0310-02

我國制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展一直遵循國家的相關(guān)規(guī)定和要求，根據(jù) 《 “十二五” 智能制造裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》的規(guī)定，相關(guān)企業(yè)要在接下來的5年到10年間，積極拓展自身運營模式，并且建構(gòu)更加完善的制造模型。截止到2015年，我國智能制造裝備產(chǎn)業(yè)的實際銷售收入金額預(yù)計將超過1萬億元。預(yù)計再過五年，智能制造裝備業(yè)將成為具有國際競爭力的先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。正是基于此，企業(yè)要積極建立并完善智能裝備產(chǎn)業(yè)體系，一定程度上實現(xiàn)裝備的智能化及制造過程的自動化。

一、再制造的表面工程概述

1.再制造的含義

再制造產(chǎn)業(yè)以商品的全壽命周期為基本研究理論，以提升原產(chǎn)品性能為基本目標(biāo)，再制造的過程，就是建構(gòu)更加優(yōu)質(zhì)、高效以及節(jié)能環(huán)保的過程。在再制造項目運行過程中，技術(shù)人員要依托先進的技術(shù)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)模型，實現(xiàn)修復(fù)和創(chuàng)新，并且積極落實切實有效的管控措施。也就是說，再制造的過程就是產(chǎn)品質(zhì)量以及性能優(yōu)化升級的過程。再制造后的產(chǎn)品成本是新品的50%，節(jié)能60%[1]。

2.再制造表面工程的發(fā)展階段

我國再制造表面工程項目也經(jīng)歷了一段漫長的發(fā)展期，從傳統(tǒng)的單一表面工程階段，到符合表面工程階段，再到納米表面工程階段，技術(shù)在更替和轉(zhuǎn)變，相應(yīng)的運維操作模式也呈現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展的景象。為了進一步提升再制造工程產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平，再制造項目已經(jīng)逐漸轉(zhuǎn)為智能化制造機制，目前，我國車輛網(wǎng)市場、物聯(lián)網(wǎng)、智能家居等都呈現(xiàn)出拉升態(tài)勢。

正是基于科學(xué)技術(shù)的不斷推進，再制造項目的運行結(jié)構(gòu)和項目推廣程度在不斷優(yōu)化，對應(yīng)項目的發(fā)展節(jié)奏也在增速。加之移動互聯(lián)網(wǎng)的普及，使得智能硬件設(shè)施也逐漸滲透到人們的生活中。由于智能制造項目的高速發(fā)展，也極大擴展和豐富了智能硬件產(chǎn)品的功能。創(chuàng)客空間、 云計算服務(wù)、 智能信息渠道、應(yīng)用程序開發(fā)、眾籌等成為了我國現(xiàn)代化經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)中不可或缺的模塊，并且，自2013 年以來，可穿戴設(shè)備、智能家居等智能硬件也實現(xiàn)了跨越式發(fā)展。具體數(shù)據(jù)如下：

2013年到2017年，中國可穿戴設(shè)備市場規(guī)模呈現(xiàn)出穩(wěn)步增長的態(tài)勢，2013年市場規(guī)模約為13.8億；2014年市場規(guī)模約為45.4億，增長率為229.4%，增長率已經(jīng)突破了200%；2015年市場規(guī)模約為105.6億，增長率為132.6%；2016年市場規(guī)模約為180.4億，增長率為70.8%；預(yù)計在2017年，市場規(guī)模約為198.1億，增長率為65.2%，盡管增長率有所滑落，但是從數(shù)據(jù)不難發(fā)現(xiàn)，短短五年時間，可穿戴設(shè)備的市場規(guī)模已經(jīng)增長了150億元，市場空間巨大。

2012年到2017年，中國車聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模呈現(xiàn)出穩(wěn)步增長的態(tài)勢，2012年市場規(guī)模約為580億；2013年市場規(guī)模約為730億，增長率為25.9%；2014年市場規(guī)模約為1100億，增長率為50.7%；2015年市場規(guī)模約為1550億，增長率為40.9%；2016年市場規(guī)模約為2120億，增長率為36.8%，預(yù)計在2017年，市場規(guī)模約為2640億。

2012年到2017年，中國物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模也在穩(wěn)步提高，2012年物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模約為3650億元；2013年物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模為5096億元，增長率突破39%；2014年物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模為6198億元，增長率為21.6%；2015年物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模為7556億元，增長率為21.9%，增長有小幅度提高；2016年物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模為8900億元，增長率為17.8%；預(yù)計2017年物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將突破1萬億元[2]。

2012年到2017年，中國智能家居市場規(guī)模也在逐步升級，從2013年市場規(guī)模的156億元，到2013年的221億元，增長率已經(jīng)達到41.7%；2014年市場規(guī)模約為304億元，增長率為37.6%；2014年市場規(guī)模約為431億元，增長率為41.8%；2015年市場規(guī)模約為660億元，增長率有大幅度拉升，約為53.1%；預(yù)計2017年我國智能家居市場的總規(guī)模將近1000億元，增長率也將控制在49.7%左右。

二、再制造的表面工程應(yīng)用分析

1.機器人技術(shù)

近幾年，我國智能機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度較快，據(jù)中國機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟提供的相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，在2014年，全球智能機器人銷量增長了接近30%，約為22.5萬臺，就中國市場而言，在2014年一年，智能機器人的銷量就增長為54%，約為5.6萬臺，已經(jīng)連續(xù)兩年成為全球最大工業(yè)機器人市場[3]。智能機器人主要是借助高新技術(shù)，將傳統(tǒng)制造業(yè)推向了新的發(fā)展高度，且整體技術(shù)結(jié)構(gòu)和技術(shù)應(yīng)用價值都非常廣闊。針對實際發(fā)展情況，在2006年到2016年十年間，中國機器人市場銷量年均復(fù)合增長率達已經(jīng)超過30%，值得一提的是，在2013年和2014年兩年，其增長率已經(jīng)接近50%。智能機器人的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，不僅在家居、工業(yè)等方面積極拓寬發(fā)展領(lǐng)域，在汽車行業(yè)的應(yīng)用也越來越廣泛，國內(nèi)汽車行業(yè)機器人市場約400多億元，預(yù)計未來10年，我國電子電氣、化工、生化制藥等行業(yè)的機器人需求則成倍增長。甚至到了2020年，我國國內(nèi)機器人市場將突破2000億元大關(guān)。

在智能機器人研究和發(fā)展運行的過程中，再制造的表面工程項目發(fā)揮了重要的推動作用，實現(xiàn)整體運維結(jié)構(gòu)和運行模式的最優(yōu)化。并且，在工業(yè)迅速發(fā)展的進程中，基于老齡化和勞動力成本上升等社會現(xiàn)象，智能機器人向服務(wù)機器人轉(zhuǎn)型的市場空間正在逐步打開，且整體行業(yè)空間巨大[4]。

據(jù)國際機器人聯(lián)盟的數(shù)據(jù)顯示，在2013-2016年全球已經(jīng)有2000萬家用機器人被售賣和應(yīng)用。隨著云機器人產(chǎn)業(yè)技術(shù)的迅猛發(fā)展，小型家用輔助機器人將大幅度降低生產(chǎn)成本，中國作為機器人主要市場，家用機器人的市場容量和產(chǎn)業(yè)運行增長速度也受到了關(guān)注。

2.傳感器技術(shù)

在工業(yè)發(fā)展進程中，傳感器的應(yīng)用價值和使用范圍非常大，需要相關(guān)技術(shù)人員給予高度重視，傳統(tǒng)傳感器在應(yīng)用過程中的弊端也逐漸呈現(xiàn)出來，如何進一步落實新興技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展結(jié)構(gòu)的融合，正是傳感器產(chǎn)業(yè)需要在實踐中認(rèn)真思考的。再制造的表面工程，針對傳感器進行自動化生產(chǎn)模式的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。智能化傳感器越來越多地被應(yīng)用到各個領(lǐng)域內(nèi)，特別是工業(yè)自動化項目[5]。據(jù)美國光電產(chǎn)業(yè)發(fā)展協(xié)會的數(shù)據(jù)和產(chǎn)業(yè)預(yù)測，國際市場中智能傳感器的銷售額將以每年 20% 的速度增長。加之國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的規(guī)模和范圍在不斷增大，工業(yè)界也在考慮把智能傳感器引入工業(yè)生產(chǎn)中。在工業(yè)項目運行過程中，借助智能傳感器的相應(yīng)元件，對數(shù)據(jù)進行集中采集，從而進一步打造高度自動化的生產(chǎn)模式。

據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，截止到2015年，中國傳感器制造業(yè)規(guī)模將增長13%，實現(xiàn)銷售收入約440億元。正是基于我國傳感器市場的穩(wěn)步發(fā)展，在物聯(lián)網(wǎng)市場逐漸優(yōu)化的規(guī)動力之下，2016年中國傳感器市場規(guī)模有望達到1000億元以上。除此之外，智能傳感器也將被應(yīng)用在食品行業(yè)、配送物流行業(yè)、汽車行業(yè)、煤礦開采行業(yè)以及計算機行業(yè)等領(lǐng)域[6]。

3.3D打印技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的進步，再制造的表面工程也延伸到傳統(tǒng)打印行業(yè)，利用3D打印已經(jīng)成為無紙化辦公以及高科技辦公的新興發(fā)展趨勢。據(jù)中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟統(tǒng)計的數(shù)據(jù)顯示，截止到2014年全球3D打印市場規(guī)模已經(jīng)達到了40億美元。并且，將在2018年增長至125億美元。而中國市場的3D打印技術(shù)，也將呈現(xiàn)出高速發(fā)展的態(tài)勢，艾媒咨詢數(shù)據(jù)中，中國3D打印技術(shù)已經(jīng)逐漸成型，且整體市場規(guī)模保持較高的增長速度[7]。

在2015年，我國已經(jīng)生產(chǎn)了約20萬臺3D打印機，不僅產(chǎn)量較大，且整體質(zhì)量也符合設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)，并已經(jīng)出售到全球各地，總價值量達到了16億元。盡管如此，3D打印技術(shù)的國內(nèi)普及速率還有待提升，因此，產(chǎn)業(yè)內(nèi)部甚至可以將3D打印視作即將要開始的工業(yè)革命。

4.工業(yè)軟件

近幾年，我國工業(yè)軟件項目也呈現(xiàn)出高速發(fā)展的狀態(tài)，尤其是航空航天、能源電力、裝備制造等領(lǐng)域的智能制造項目，對工業(yè)軟件市場規(guī)模的增長提供了支撐，并且工業(yè)大數(shù)據(jù)等成為了發(fā)展重點。

結(jié)束語

總而言之，再制造表面工程是一項能實現(xiàn)資源節(jié)約以及環(huán)境保護的產(chǎn)業(yè)制造方式，將其和智能化技術(shù)結(jié)合在一起，是未來制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢，表面工程技術(shù)是整體運維系統(tǒng)的重要技術(shù)模型，需要相關(guān)技術(shù)人員給予高度重視，在貼合時代發(fā)展訴求的基礎(chǔ)上，確保我國再制造表面工程的智能化發(fā)展進程得到順利推廣，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)。

參考文獻

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[7]柳斌.與時俱進 開拓創(chuàng)新——更名《表面工程與再制造》致讀者[J].表面工程與再制造，2015，15（02）：1-1.