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21世紀(jì)的機(jī)械維修 中國工程院院士 徐濱士 環(huán)境、資源、人口是當(dāng)今人類社會面臨的三大主要問題。20世紀(jì)全球經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，與此同時，對自然資源的任意開發(fā)和對環(huán)境的無償利用造成了全球的生態(tài)破壞。資源浪費(fèi)和短缺、環(huán)境污染等重大問題。人類的生存環(huán)境面臨日益增長的機(jī)電產(chǎn)品廢棄物的壓力，以及資源日益缺乏的問題。 1996年全球有2400萬輛汽車報廢， 2000年全球?qū)⒂?/font>2 000萬臺計算機(jī)被淘汰。專家指出最有效地利用資源和最低限度地產(chǎn)生廢棄物，是解決環(huán)境污染和資源浪費(fèi)與短缺問題的治本之道。于是，一個全新的制造領(lǐng)域或產(chǎn)業(yè)——綠色再制造由此而生。 再制造的概念 再制造工程在設(shè)備的全壽命周期中的位置見附圖，再制造是利用報廢設(shè)備的零部件，以現(xiàn)代化的生產(chǎn)方式，采用高新表面工程技術(shù)及其他加工技術(shù)，使零部件恢復(fù)尺寸、形狀和性能，形成再制造產(chǎn)品。再制造以優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保為主要目標(biāo)，從而使退役產(chǎn)品或部件對環(huán)境的負(fù)面影響最小、資源利用率最高。 設(shè)備全壽命周期包括設(shè)備論證設(shè)計、制造、使用、維修和報廢五個環(huán)節(jié)，再制造是設(shè)備報廢階段的再生處理，其中維修是一種具有隨機(jī)性、原位性的恢復(fù)性能生產(chǎn)方式。為了縮短在修時間，常以換件為主；即使對個別重要零件進(jìn)行修復(fù)，但因批量小，所用的設(shè)備和技術(shù)都相對落后。報廢設(shè)備中的各種零件總有一類雖有損傷，但通過再制造加工是完全可以恢復(fù)的，因而應(yīng)使報廢設(shè)備再循環(huán)和環(huán)保處理的零件盡量減少。再制造是一種具有專業(yè)性?；Q性、規(guī)?；謴?fù)性能的生產(chǎn)方式，要與新品件進(jìn)行市場競爭，所以必須采用最先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)，使其性能和價格都要優(yōu)于新品件。維修和再制造雖然存在上述差別，但“盡量恢復(fù)設(shè)備的使用性能”卻是它們共同的特性?？梢哉J(rèn)為，再制造就是在設(shè)備報廢階段的更徹底的維修，再制造也是高技術(shù)維修的產(chǎn)業(yè)化。 設(shè)備再制造雖然與傳統(tǒng)的回收利用有類似的目標(biāo)，但回收利用（如金屬重新熔煉。塑料重新熔鑄等）只是重新利用了它的原材料，往往需要消耗大量能源并污染環(huán)境，而且產(chǎn)生的是原材料。再制造產(chǎn)品是以原有成型零部件為基礎(chǔ)，進(jìn)行局部加工與改造，使其性能達(dá)到甚至超過原來的性能，因而是一種從報廢零部件中獲取高附加值的經(jīng)濟(jì)方法。 設(shè)備再制造與傳統(tǒng)制造的重要區(qū)別之一，是加工的對象不同，傳統(tǒng)制造是對新材料進(jìn)行加工，而再制造是對經(jīng)過使用已有缺陷的零件進(jìn)行再加工。因此，再制造過程中的鑒定、加工。檢測及質(zhì)量控制等方面的技術(shù)難度增大，約束條件苛刻。 發(fā)展再制造工程的意義 1．再制造工程是先進(jìn)制造技術(shù)的延伸和發(fā)展 先進(jìn)制造技術(shù)，是指在制造業(yè)中不斷采用機(jī)械、冶金、電子、信息、材料和現(xiàn)代管理等領(lǐng)域最新成就的一系列通用制造技術(shù)。 再制造工程的目標(biāo)、手段。途徑及效果符合先進(jìn)制造技術(shù)的定義，因而是其重要組成部分。同時，再制造工程又豐富和發(fā)展了先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵，它使設(shè)備全壽命管理的過程不是到設(shè)備報廢就截止，而是擴(kuò)展到設(shè)備報廢后的再生利用。它使設(shè)備的設(shè)計必須考慮“再制造性”，即在新設(shè)備的設(shè)計時，就要為今后報廢時的再制造注入“基因”，使其具備優(yōu)異的再制造特性，為今后的再制造打下良好的基礎(chǔ)；它使新設(shè)備的設(shè)計與制造可以更多地借鑒一爵制造過程中采用的新技術(shù)、新材料、新工藝，從而使新設(shè)備的質(zhì)量大幅度提高。 2．再制造工程是落實可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要措施 我國設(shè)備資產(chǎn)有數(shù)萬億，若其中 10％報廢的設(shè)備能利用再制造技術(shù)形成產(chǎn)品，則能創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。同時，再制造工程的最大優(yōu)勢是能夠以表面工程和多種先進(jìn)成型技術(shù)制造出優(yōu)于本體材料性能的零部件，賦予零件耐高溫、防腐蝕、耐磨損、抗疲勞和防輻射等性能。一個明顯的再制造產(chǎn)品是坦克的行星框架，制造一個行星框架的毛坯質(zhì)量為 71．3 kg，而零件質(zhì)量只有19． 5 kg，價格為1200元，使用壽命為6000 km；再制造一個行星框架只需消耗鐵基合金粉末0．25 kg，費(fèi)用只有新品的 1／10，而使用壽命可延長一倍，達(dá)12000 km，節(jié)材率為 99．65％。由此可見，再制造工程是符合國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一項綠色系統(tǒng)工程。 3．再制造工程可以加快新設(shè)備的研制 再制造的零部件，不僅可以用在舊設(shè)備上，也可以用在新設(shè)備上。那種認(rèn)為新設(shè)備中的零部件必須是新品的觀念已經(jīng)過時，已經(jīng)不適應(yīng)環(huán)保時代的要求。在新設(shè)備研制時，盡可能地采用再制造的零部件可以縮短研制周期，加速產(chǎn)品更新?lián)Q代，同時可以降低研制和全壽命周期的費(fèi)用。 我國生產(chǎn)的直一九型直升飛機(jī)，從由法國引進(jìn)技術(shù)到國產(chǎn)化批量生產(chǎn)總共用了14年時間。美國先進(jìn)的F－16戰(zhàn)斗機(jī)研制期僅用了3年時問，其中一個重要奧秘是它使用了再制造的零部件。再制造產(chǎn)品在新機(jī)型上的應(yīng)用，使飛機(jī)制造商爭取了時間，占據(jù)了市場，贏得了訂單。 7 H& Q/ l; B# C4 _5 y
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發(fā)表于 2010-12-8 22:02:26
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