《科技创新与品牌》杂志社院士天地

再制造业春天的缔造者

     再制造的含义,通俗地说,就是让旧的机器设备重新焕发生命活力。科学地说,再制造是一种对废旧产品实施高技术修复和改造的过程,它针对的是损坏或行将报废的产品或零部件,在性能失效分析、寿命评估等分析的基础上,进行再制造工程设计,采用一系列相关的先进制造技术,使再制造产品质量达到或超过新品。再制造工程已深入到工业的各个领域,主要包括汽车、冰箱压缩机、电子仪器、机械制造、办公用具、轮胎、墨盒、工业阀门等。2005年,美国主要再制造产品的比例为:汽车及其配件占56%、工业设备占16%、航空航天及国防装备占11%、电子产品占6%、计算机产品占4%。当年美国的再制造业雇佣员工100万,年销售额1000亿美元,75%的再制造公司通过ISO认证。据美国钢铁协会的分析报告,美国对钢铁材料报废产品的再制造已取得显著效果:节省能源47%~74%,减少大气污染86%,减少水污染76%,减少固体废料97%,节省用水量40%。业内人士认为,最大限度地挖掘制造业产品的潜在价值,让能源资源接近“零浪费”,这就是发展再制造产业的最大意义所在。

                   徐滨士院士

 

    当中国进入“十二五”规划的开局之年,当以科学发展为主题,以转变经济发展方式为主线成为经济社会发展的主基调时,年届80高龄的中国工程院院士、装甲兵工程学院教授、装备再制造技术重点实验室主任徐滨士少将如沐春风地介绍说,2009年12月,中国工程院针对我国再制造产业调研情况,向国务院提交了关于发展我国再制造产业的建议。温总理做出批示:“再制造产业非常重要。它不仅关系循环经济的发展,而且关系扩大内需(如家电、汽车以旧换新)和环境保护。再制造产业链条长,涉及政策、法规、标准、技术和组织,是一项比较复杂的系统工程。”徐滨士院士认为,低碳概念的风行,循环经济的红火,温总理的批示,预示着再制造业春天的来临。“十二五”规划的实施,为再制造产业的发展造就了宏大的市场。

起点—源于科学的追求

徐滨士谈起了他和再制造业的渊源。1954年,他从哈尔滨工业大学毕业后,来到当时的哈尔滨军事工程学院任教。一次一位苏联专家对他谈到,卫国战争期间,对坦克的修理在战争中发挥了巨大作用。“苏联专家的话使我感到,修理也是战斗力。”“另一件事是我下部队调研时发现的,许多只是局部磨损的零部件,受维修技术不高所限,不能修复,只好报废,浪费很大。当时我们国家还很贫困落后,这种浪费让我的心情久久不能平静。作为一名从事维修专业的教员,我暗下决心,一定要用所学的知识改变我国维修技术的落后现状。在这种事业心的驱动下,我带领大家先后研究成功了‘水蒸气保护振动电弧焊 ’、‘等离子喷涂’、‘等离子堆焊’、‘真空熔结’、‘电刷镀’、‘高速电弧喷涂’等先进的维修和表面工程技术,大幅度提升了我军的维修水平。”从此,徐滨士坚定了自己从事修理技术的研究和教学工作的决心。徐滨士还谈到进入21世纪后人们发现,资源、能源的短缺已成为制约社会发展的主要瓶颈。为此,利用先进的表面工程技术对废旧产品进行高质量地修复,即再制造,成为必然的选择。我敏锐地感觉到,再制造是中国这样一个人均资源贫乏的发展中国家建设最急需的,就下决心推动中国的再制造业的发展。这项工作也成就了他一生坚守和科研生涯的追求。

               

                                             徐滨士院士在书房

 

20世纪70年代,徐滨士了解到世界上有了等离子喷涂技术、等离子堆焊技术等先进修理技术后,便及时进行了引进。在此基础上,徐滨士带着团队做出等离子喷涂的设备,并通过仿制研发了新的喷涂材料。“这种新材料的耐磨性好,不仅解决了变形问题,修复后的零件比新产品还好。”

徐滨士采用该技术修复了一些战车零件,并进行了实车考核应用。1979年,使用修复零件的坦克与使用新零件的坦克一起上路进行试验。一年后,试验结论令人兴奋:一个修复零件可以当三个新零件用。为了证明试验效果,徐滨士带着团队教工人进行了40种左右的零件修复,然后让工人独立修复了一批零件,用工人修复的零件,又进行了一年的试验,结果装配修复零件的坦克使用效果比上次还要好。总体统计表明,“经过处理的零部件不仅耐磨性比原来提高了好几倍,寿命延长了两倍,而且成本只是新零件的八分之一。”徐滨士解释说:“我们所修复的零件是若干年前制造的,而我们采用的技术和材料是当时比较先进的,也就是用现在较先进的技术和材料,来提升若干年前的产品,所以产品的性能和质量能得以大幅度的提升。” 

通过这次试验,上级领导终于拍板,将再制造技术用于装甲装备的维修保障中。

此后,在引进、学习欧美技术的基础上,徐滨士带着团队在30多年间研究出一整套表面工程技术,包括再制造快速熔覆成形技术等。除了再制造的关键技术,装备再制造质量控制技术也是徐滨士研究的重点方面,主要是新材料的研究、再制造毛坯剩余寿命预测技术、再制造产品使用寿命评估技术等。采用这些先进技术进行再制造,可以使再制造产品的成本降低,节能、节材,并且对环境的影响显著降低。

不过,在2001年之前,徐滨士的技术只是在军方使用。

发展—联手复强的成效

中国再制造业走向民用,始于徐滨士院士与复强公司的联手。1994年,获得三部委联合批准后,中国汽车产业领域首家再制造产业——中国重汽济南复强动力有限公司正式成立。复强公司起步是以修复中国重汽的斯太尔发动机和上海大众的桑塔纳轿车发动机为主。到了2001年,复强公司了解到徐滨士再制造技术的研发成果后,决定与徐滨士进行合作。双方联手后,复强公司把徐滨士院士研发的再制造技术进行了产业化,最终在复强实现了具有中国特色的再制造技术产业化。

2005年10月,国家发改委等六部委开展国家循环经济首批试点工作。确定的首批试点企业中,有两家再制造企业进入名单,其中包括复强公司。而包括复强在内的的两家再制造企业进入试点名单,与徐滨士大力宣传再制造技术的努力分不开。正是在2005年,徐滨士在一个循环经济报告会上作了《发展再制造,构建循环经济》的报告,使相关各部委对具有中国特色的再制造技术和产业有了进一步的具体了解。

进入循环经济首批试点企业后,复强公司得到了国家发改委的资金支持,复强公司进一步壮大。当时计划到2010年底,公司形成30000台汽车发动机再制造能力。但受各种条件制约,2009年生产了7000台左右,2010年产量达到15000台。

中国特色的再制造工程是在维修工程、表面工程基础上发展起来的,主要基于复合表面工程技术、纳米表面工程技术和自动化表面工程技术,这些先进的表面工程技术是国外再制造时所不曾采用的。中国再制造的重要特征是再制造后的产品质量和性能不低于新品,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,成为建设资源节约型和环境友好型社会的重要途径。概括起来就是“两型社会、五六七”。经过短短的10年时间,中国的再制造已由小范围的学术研究和企业探索逐渐发展成为一种国家意志,成为我国构建循环经济、建设“两型”社会、实施节能减排,以及推动我军新时期装备建设的重要手段。而且,“再制造”已写入2009年1月生效的《中华人民共和国循环经济促进法》。

据国家发改委相关人士介绍,根据徐滨士与复强公司合作的技术研究与再制造产业的发展经验,国家发改委还制定了《关于推进再制造产业发展的意见》,以推动全国再制造产业健康、有序、快速发展。

前景—走向绿色的道路

一个新兴产业的起步发展,总是离不开科学技术的引领,离不开科技领军人物的不懈探索。中国再制造产业从起步到发展,离不开作为中国再制造的技术泰斗徐滨士50余年不畏艰辛的探索,30余年亲力亲为的试验推广,10余年不遗余力的解说宣传。中国再制造产业的发展是与 “徐滨士”这个闪光的名字紧紧联系在一起的。

1987年,徐滨士建立中国第一个学会性质的表面工程研究所。1988年,创办了中国第一本《表面工程》杂志,1997年更名为《中国表面工程》,向国内外正式发行。1999年,徐滨士在先进制造技术国际会议上,首次提出中国“再制造”的概念。2000年,中国工程院咨询项目报告《绿色再制造工程在我国应用的前景》引起国务院高度重视。2003年,我国首家再制造领域的国家级再制造技术国家重点实验室建成。2005年,再制造企业进入国家发改委等六部委启动的国家循环经济试点。2006年,国家发改委、科技部、国家环保总局联合发布《汽车产品回收利用技术政策》。2008年3月,国家发改委启动汽车零部件再制造产业试点工作。2008年10月,全国绿色制造技术标准化技术委员会成立。2009年1月1日,《中华人民共和国循环经济促进法》正式施行。2009年12月21日,工信部启动机电产品再制造试点工作。2010年6月,发改委出台《关于推进再制造产业发展的意见》。

今天,在国家政策的引导和支持下,再制造业之花已经在神州大地上绽放,那么,80岁高龄的徐滨士又在探索什么,思考什么?

徐滨士认为,国内再制造仍处于起步阶段,通过对国内的再制造企业调研表明,在推进再制造产业的发展进程中仍存在不少问题:一是我国现有的再制造企业甚少,距离国家加快实现节能减排、建设两型社会的要求相差甚远;二是在政府机关、科研院所、企事业单位和社会公众中,对再制造认识不统一、不深入,再制造和制造、修理的概念及关系不明确、相混淆,简单地认为再制造就是翻新、大修的新名词,有些企业简单的将维修模式移植到再制造,认为扩大规模就是再制造,没有科学的生产模式;三是实施再制造的质量控制体系尚未建立,企业没有充分认识到再制造对象和过程的复杂性,大部分企业在旧件检测、再制造毛坯修复等关键环节没有建立相应的质量控制体系,缺乏废旧零部件质量检测和寿命评估技术,将难以保证再制造产品的质量和可靠性;四是缺乏先进的再制造技术,旧件毛坯再制造利用率低,加工成本高。最为突出的是,缺乏先进的表面工程新技术,大量磨损的关键零部件无法修复,再制造产品的再制造率相对较低。

徐滨士还介绍:“我们成立了再制造的基础性标委会,做再制造的基础标准,国家标委会已经批准了两项再制造通用标准,分别是《再制造通用技术导则》和《再制造术语》。这两个标准已经授权。同时,围绕再制造的无损检测,包括内部裂纹检测,剩余寿命评估,还有再制造的关键技术,像表面工程技术的应用等标准,即将要做。现在已经有了企业标准,如何提升到国家标准,都是我们未来需要努力的。”另外,目前正在积极筹备成立全国绿色制造标准化技术委员会再制造分技术委员会。

“沿着你的道路,鲜花将不断开放!”异国诗人泰戈尔的诗句,正是徐滨士院士科学道路的写照。您的生活,因您的研究而丰富精彩;您的工作,因您的探索而精彩;您的创新,因您对中国特色的再制造业的贡献而彪炳史册。