先进制造技术概论

摘要：再制造工艺与技术是保证再制造产品质量、节约再制造费用、提高再制造效益的核心内容及重要途径，也是实现节能减排的有效措施。本文叙述了再制造工艺与技术的定义，分类指出了再制造技术的主要内容及分类，对再制造技术的国内外的现状进行了详尽的阐述，并对再制造技术未来发展进行了展望。

关键词：可持续发展、再制造技术、再循环

0绪论

随着科学技术和全球经济的高速发展,各国都非常重视环境保护问题，这是关系到造福子孙后代的大事。我国现阶段提出的西部大开发战略中，十分注重走可持续发展道路。作为机电产品制造业是最大的资源消耗源和最大的环境污染源之一，每年约产生几十亿吨废物，人类环境面临日益增长的机电产品废弃物的压力及资源日益缺乏的问题,如汽车、计算机等大量地被淘汰及报废,再制造被提到议事日程。再制造是解决资源、环境污染和材料再利用的最佳方法和途径，是符合可持续发展战略的一项绿色系统工程，再制造将成为21世纪的重要学科。

1再制造技术

1.1再制造的涵义

再制造是利用原有的零部件，采用各种再制造成形技术,使零部件恢复和提高尺寸、形状、表面质量和性能要求，形成新产品再使用,即新产品上包括了曾经使用过并经再制造的旧零部件。这样做可使产品或设备对环境污染最小，资源的利用率最高，投入费用最少，而性能重新达到最佳的使用要求，这本身就能达到优质、高效、安全、可靠、节能及节材的目的，因此再制造应属于先进制造技术范畴。

再制造不同产品和设备的维修及废料回收：维修主要是针对在使用过程中因磨损或腐蚀等原因而不能正常使用的个别零件的修复；回收是将报废品的材料重新熔化和溶解，重新利用它的材料;再制造是在整个产品报废后，对报废的产品通过先进技术手段进行再制造形成新的产品，它涉及产品和设备的全寿命周期，即生产产品最初应考虑对产品的论证、设计、制造、使用、再制造直至报废处理等问题。机电产品全寿命周期过程,如图1所示。

图1 机电产品全寿命周期过程

1.2再制造技术的分类

根据对废旧产品再制造过程的分析以及再制造实践,按照生产工艺过程,再制造技术大体上可以分为图2所示的几种类型。 零件检测技术

零件检测技术再制造加工技术再制造加工技术再制造拆解技术

再制造拆解技术再制造清洗技术

再制造清洗技术再制造包装技术

再制造包装技术信息化再制造技术信息化再制造技术再制造装配技术

再制造装配技术磨合与实验技术

磨合与实验技术再

制

造

技

术再制造技术

图2 再制造技术的分类

1)拆解技术

再制造拆解技术是对废旧产品进行拆解的技术与方法的统称,是研究如何实现产品的最佳拆解路径及无损拆解方法,进而高质量获取废旧产品零部件的技术。拆解技术为废旧产品再制造及可再使用的拆解零件质量提供了必要的基础和保证。

2)清洗技术

清洗技术是采用机械、物理、化学和电化学等方法清除产品或零部件表面各种污物(灰尘、油污、水垢、积炭、旧漆层和腐蚀层等)的技术及方法。废旧产品及其零部件表面的清洗对零部件表面形状及性能鉴定的准确性、再制造产品质量和再制造产品使用寿命均具有重要影响。

3)零件检测技术

零件检测鉴定是为了准确地掌握零件的技术状况,根据技术标准分出可直接利用件、可再制造修复件和报废件。零件的检测鉴定包括对零件几何尺寸和物理力学性能的鉴定以及对零件缺陷的无损检测。其中,无损检测技术是零件再制造检测中重要的发展方向之一。

4)零件再制造加工技术

产品在使用过程中,一些零件因磨损、变形、破损、断裂、腐蚀和其他损伤而改变了零件原有的几何形状和尺寸,从而破坏了零件间的配合特性和工作能力,

使部件、总成甚至整机的正常工作受到影响。零件再制造加工的目标是恢复有再制造价值的损伤失效零件的尺寸、几何形状和力学性能。零件再制

造加工是一门综合研究零件的损坏失效形式、再制造加工方法及再制造后性能的技术,是提高再制造产品质量、缩短再制造周期、降低再制造成本、延长产品使用寿命的重要措施,尤其对贵重、大型零件及加工周期长、精度要求高的零件及需要特殊材料或特种加工的零件,意义更为突出,效果更为显著。

5)再制造装配技术

再制造装配技术是在再制造装配过程中,为保证再制造装配质量和装配精度而采取的技术措施。包括调整保证零部件传动精度,如间隙、行程、接触面积等工作关系;校正和保证零部件的位置精度,如同轴度、垂直度、平行度、平面度、中心距等。对上述调整与校正所采取的措施是否得当,对于废旧产品再制造质量和再制造后产品的使用寿命具有直接作用。

6)磨合与试验技术

重要机械产品经过再制造后,投入正常使用之前必须进行磨合与试验。其目的是:发现再制造加工及装配中的缺陷,及时加以排除;改善配合零件的表面质量,使其能承受额定的载荷;减少初始阶段的磨损量,保证正常的配合关系,延长产品的使用寿命;在磨合和试验中调整各机构,使零部件之间相互协调工作。磨合与试验是提高再制造质量、避免早期故障、延长产品使用寿命的有效途径。例如再制造发动机完成后均要进行磨合试验。

7)再制造涂装技术

再制造涂装技术是指对综合质量检测合格的再制造产品进行涂漆和包装的工艺技术。主要包括:一是将涂料涂敷于再制造产品裸露零部件表面形成具有防腐、装饰或其他特殊功能的涂层;二是为在流通过程中保护产品、方便储运、促进销售而按一定技术方法采用容器、材料及其他辅助物等对再制造产品进行的绿色包装;三是印刷再制造产品使用说明书及质保单等材料,完善再制造产品的售后服务质量。

8)信息化再制造技术

信息化再制造技术是指运用信息技术来提升实施废旧产品再制造生产的技术和手段。废旧机电产品再制造信息化技术的应用,是实现废旧产品再制造效益最大化、再制造技术先进化、再制造管理正规化、再制造思想前沿化和产品全寿命过程再制造保障信息资源共享化的基础。它对提高再制造保障系统的运行效率发挥着重要作用。

柔性再制造技术、虚拟再制造技术、快速再制造成形技术等都属于信息化再制造技术的范畴,也将在先进再制造生产控制及管理过程中发挥重要作用。

此外,废旧产品再制造过程中应用到的工艺和具体技术很多,每种技术各有优点,也各有应用的局限性,需视产品失效的具体情况合理选用。

2国内外发展现状

2.1国外发展现状

在国外，再制造技术经过30多年的发展，形成了巨大的产业，已经成为循环经济的重要组成部分。美国于20世纪90年代初建立了国家再制造与资源恢复国家中心（NC3R）以及再制造研究所、再制造工业协会。其目标是为工业界提供绿色、有效或经济的再制造产品。美国《2010年及其以后的国防制造工业执行提要》中已明确将新的再制造技术列入其优先发展的国防制造业的新重点。欧洲也通过了支持再制造的相关的法律法规，并且正在德国建设欧洲再制造技术中心。

目前，国外再制造研究内容主要集中在一下五个方面：（1）全寿命周期内，产品部件老化或物理、机械性能变化分析，通过这些信息成功恢复或再制造报废产品；（2）通过有限元分析、失效分析、几何尺寸恢复、结构和材料分析判断和评估产品老化机制，获得科学正确的再制造方法；（3）研究并开发经济性好、环境可靠地再制造先进技术，表面清洗技术和废物最小化技术；（4）研究用于定量测量评估部件、配件健康程度的工具和装备，通过使用先进的诊断技术和工具测量再制造产品的性能或老化特性，用于预测产品的剩余寿命；（5）再制造可持续设计研究。工业发达国家通过这些基础研究工作的积累，为再制造产业的可持续发展奠定了坚实的基础。

国外再制造产品涉及汽车及其配件、工业设备、航空航天及国防装备、电子产品等十几个领域，其中，汽车和工程机械领域再制造所占比例最大。以美国为例，1996年，美国专业化再制造公司达73000家，年销售额530亿美元，雇员约48万人；2005年，美国再制造产业产值已超过800亿美元，雇员超过100万人，其中汽车和工程机械领域再制造产值约500亿美元，占再制造产值的2/3以上。国际工程机械巨头——美国卡特彼勒公司于1973年开始再制造业务，在经历了30多年摸索发展期后，近10年不断发展壮大，成为全球最大、技术实力最强的再制造巨头，再制造业务成为卡特彼勒的核心竞争优势之一。卡特彼勒每年循环利用超过1亿磅的报废铁，主要用于再制造发动机、变速箱和液压零部件。近年来，日本加强了对工程机械的再制造，至2008年，再制造的工程机械中，58%由日本国内用户使用，34%出口到国外，其余的8%拆解后作为配件出售。至2004年，德国大众汽车已再制造汽车发动机748万台，变速器240万台，公司销售的再制造发动机及配件和新机的比例达到9:1。

欧美国家的再制造产业，在再制造设计方面，主要结合具体产品，针对再制造过程中的重要设计要素如拆卸性能、零件的材料种类、设计结构与紧固方式等进行研究；在再制造加工方面，对于机械产品，主要通过换件修理法和尺寸修理法来恢复零部件的尺寸。如英国Lister-Petter再制造公司，他们每年为英、美军方再制造3000多台废旧发动机，再制造时，对于磨损超差的缸套、凸轮轴等关键零件都予以更换新件，并不修复。对于电子产品，再制造的内涵就是对仍具有

使用价值的零部件予以直接再利用。

就国外从事制造的企业类型来看，主要有三种。一是原始设备制造商进行再制造，并且一般只进行自己产品的回收再制造。例如世界著名的汽车制造企业——大众、宝马、通用等公司都有自己的再制造。通用再制造公司每年销售大约250万件再制造零部件。二是专职从事再制造业务的公司，这类公司具备各种产品的再制造能力如卡特彼勒在全球拥有专业的再制造公司14家，为不同产品提供再制造服务，年处理再制造产品220万件。三是从提供服务和维修开始，然后逐渐过渡到开展再制造业务。这类企业主要是电子产品再制造公司。如日本施乐公司在全国建立了50个废弃旧复印机回收点，对回收后的零件进行再制造后再次投入使用，到2000年该公司已将废旧复印机的零件循环利用率提高到50%以上，拥有旧零部件的复印机达总产量的25%。

2.2国内研究现状

欧美等国的再制造是在原型产品制造工业基础上发展起来的，目前主要以尺寸修理法和换件修理法为主。随着科技迅速发展，这种再制造模式存在以下三方面的问题：一是旧件再制造率低，节能节材的效果差；二是难以提升再制造产品的性能；三是加工量大，环保效果不佳。

中国特色的再制造工程可以简单概括为：再制造是废旧产品高技术修复、改造的产业化。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，主要基于寿命评估技术、复合表面工程技术、纳米表面技术和自动化表面技术，这些先进的表面技术是国外再制造时所不曾采用的。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。先进表面工程技术在再制造中的应用，可将旧件再制造率大幅度提高，使零件质量性能不低于原型新品水平。鉴于再制造在节能减排和发展循环经济方面的巨大潜力，近年来，国家领导和政府给于了高度重视和大力支持，在不同工业领域备受关注，我国的再制造产业及相关再制造技术获得了快速发展。

2.2.1国家对再制造产业的重视和支持

2005 年，国务院颁发的21、22 号文件均明确指出国家“支持废旧机电产品再制造”，并“组织相关绿色再制造技术及其创新能力的研发”。同年11 月，国家发改委等 6 部委联合颁布了“关于组织开展循环经济试点（第一批）工作的通知”，其中再制造被列为四个重点领域之一，我国发动机再制造企业“济南复强动力有限公司”被列为再制造重点领域中的试点单位。2006 年，前国务院曾培炎副总理就发展我国汽车零件再制造产业做出批示：“同意以汽车零部件为再制造产业试点，探索经验，研发技术。同时要考虑定时修订有关法律法规”。

2008 年，国家发改委组织了“全国汽车零部件再制造产业试点实施方案评

审会”，对全国各省市40 余家申报单位中筛选出来的14 家汽车零部件再制造试点企业进行了评审支持，包括一汽、东风、上汽、重汽、奇瑞等整车制造企业和潍柴、玉柴等发动机制造企业纷纷开始实施再制造项目。2009 年11 月，工业与信息化部启动了包括工程机械、矿采机械、机床、船舶、再制造产业集聚区等在内的8大领域35 家企业的再制造试点工作。

2009 年1 月，《中华人民共和国循环经济促进法》正式生效，第2、第40、第56 条中六次阐述再制造，为推进再制造产业发展提供了法律依据。2009 年4 月，国家发改委组织“全国循环经济座谈会暨循环经济专家行启动仪式”，作者向李克强副总理汇报我国再制造产业发展现状与对策建议，受到李克强副总理高度重视，他指出“今后要大力推进再制造新兴产业，建议把汽车零部件再制造进一步扩大到机床、工程机械等领域，同时注重再制造与改造相结合；并建议实施汽车下乡工程与再制造生产相结合，促进形成新的产业链”。2009 年12 月8 日，中共中央政治局常委、国务院总理温家宝在中国工程院上报的《我国再制造产业发展现状与对策建议的报告》上做出重要批示：“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。工程院的建议请发改委会同工信部、商务部、财政部等有关部门认真研究并提出意见”。温家宝总理的批示，高屋建瓴地强调了再制造产业的重要性，从推动循环经济建设、扩大内需、保护环境三个方面阐述了发展再制造产业的重大意义，深刻地提出再制造是一项复杂的系统工程，需要各方面协同并对产业链的各环节认真研究，才能更好地促进我国再制造产业的发展。2009 年12 月，工信部委托装备再制造技术国防科技重点实验室承担咨询项目《中国特色的再制造产业技术支撑体系和发展模式研究》，旨在推动中国特色的再制造产业模式的发展与规范化。

2010 年2 月20 日，国家发改委和国家工商管理总局确定启用汽车零部件再制造产品标志，目的在于更好地加强对再制造产品的监管力度，进一步推进汽车零部件再制造产业的健康发展。2010 年3月13 日，第十一届全国人大三次会议新闻中心专门安排了主题为“再制造与汽车产业的可持续发展”的集体采访活动。

2010 年5 月，国家发改委、科技部、工信部、公安部、财政部、商务部等11个部委联合下发《关于推进再制造产业发展的意见》，指导全国加快再制造的产业发展，并将再制造产业作为国家新的经济增长点予以培育。2010 年 6 月11 日，由国家发展改革委和中国工程院主办、装甲兵工程学院承办的“全国再制造技术与经验现场交流会”在装甲兵工程学院召开。国家发改委、科技部、商务部等政府机关代表，各省市发改委/经信委代表，国家再制造企业，相关行业协会和高等院校、科研院所等共计280 余位代表参会。有效推动了相关企业再制造产业的发展。

2010 年7 月19 日，国务院法制办公布了《报废机动车回收拆解管理条例（征求意见稿）》向社会公开征求意见。其中明确规定拆解的汽车总成以及其他零配件可以交售给再制造企业，对再制造产业的发展将起到推波助澜的作用。

上述法律条款以及党和国家领导人的指示精神，为再制造的发展注入了强大动力。可以说，我国已进入到以国家目标推动再制造产业发展为中心内容的新阶段，国内再制造的发展呈现出前所未有的良好发展态势。

2.2.2中国特色的再制造模式

再制造的基础理论和关键技术研究主要从上世纪末开始研究与实践，目前已经形成了“以高新技术为支撑，以恢复尺寸、提升性能的表面工程技术为手段，产学研相结合，既循环又经济”的中国特色的再制造模式。该模式注重基础研究与工程实践结合，创新发展了中国特色的再制造关键技术，构建了废旧产品的再制造质量控制体系，保证了再制造产品性能质量和可靠性；注重企业需求与学科建设融合，提升企业与实验室核心竞争力；注重社会效益与经济效益兼顾，促进国家循环经济建设。中国特色的再制造模式的主要特色体现在如下几方面。

（1）技术手段的集约性。再制造是由维修工程和表面工程发展而来，又结合了力学、摩擦学、材料学等多学科理论，因此再制造的技术手段体现了集约性，既有传统的作为主体的维修技术、表面工程技术，又是新兴的无损检测、寿命评估预测、质量控制等先进技术。

（2）节能环保的实效性。中国特色再制造模式不同于国外换件修理和尺寸修理模式的主要创新在于引入了先进的表面工程技术作为再制造的主要技术手段，通过表面工程技术对零件的局部损伤进行“加法”修复，以恢复并提升零件的性能，最大限度地挖掘了废旧零件中蕴含的附加值，避免了回炉和再成形等一系列加工中的资源能源消耗和环境污染。

（3）再制造基础研究的前瞻性。采用超声波、涡流检测、金属磁记忆等无损检测技术与模拟评估手段，创新性地进行了国际前沿的再制造寿命评估基础研究，为再制造产品性能达到或超过原型新品奠定了坚实的理论基础。

（4）再制造关键技术的先进性。将自主研发的先进表面工程、纳米技术和自动化技术用于再制造生产，大大提升了再制造的品质，不仅使再制造产品的性能达到甚至超过新品，而且对资源、能源的节约和对环境的保护效果更为优异。现已成功开发了再制造寿命评估仪器及软件、自动化纳米电刷镀设备、自动化高速电弧喷涂设备、自动化等离子熔覆设备和智能纳米减摩自修复添加剂技术等，应用效果表明，先进表面工程技术在发动机再制造中的推广应用，大大提高了旧件利用率，降低了再制造成本，不仅使工厂获得了经济效益，还为国家节能、节材及保护环境做出了重要贡献。

（5）再制造工程应用的先导性。通过产学研的联合攻关为我国再制造企业发展提供了重要技术支撑。目前已形成了具有中国特色的再制造工程，引领着我

国再制造技术的发展方向，并在国际上占有重要的一席之地。

2.2.3我国再制造技术发展

再制造成形技术是再制造生产得以开展的关键技术支撑，先进的再制造成形技术也是获得合格再制造产品的技术保障。由于再制造的对象是经过服役而报废的各种零件，其损伤失效形式复杂多样，残余应力、内部裂纹和疲劳层的存在导致寿命评估与服役周期复杂难测，再制造还要在保持废旧零（部）件材质和形状基本不变的前提下，采用高技术恢复原产品的尺寸标准、达到或超过原产品的性能指标、实现原产品的功能升级，同时也采用正规化、规模化的加工手段，因此加工工艺更为复杂。近年来，国内多家企业和科研机构在再制造技术研发和推广应用方面，开展了大量探索，取得丰硕成果，研发出了纳米复合表面工程技术、能束能场再制造技术、粉末冶金成形技术等不同再制造技术手段。其中，装备再制造技术国防科技重点实验室根据再制造产品失效特征和质量性能不低于新品的标准要求，通过多年研究与实践，自主创新了多项中国特色的再制造技术。

自动化纳米颗粒复合电刷镀技术

纳米电刷镀技术是自主研发的一项先进的再制造技术，纳米刷镀层与不含纳米颗粒的金属刷镀层相比，耐磨性能提高 1.5倍、抗温性由200°C 提高到400°C、抗接触疲劳性能由105周次提高到106周次，显著延长零件使用寿命，并成功应用于飞机发动机叶片、汽车发动机连杆、凸轮轴和缸体的再制造。但由于手工纳米电刷镀生产效率低、劳动强度大，针对重载汽车发动机连杆和缸体缸筒再制造难题和产业化生产需求，自主研发了发动机连杆自动化纳米电刷镀专用设备和气缸筒自动化纳米电刷镀专用设备，实现了镀液连续供应和循环利用、纳米电刷镀再制造工艺过程综合监控。生产应用表明，生产率提高5～10倍，再制造消耗材料仅为该零件本体重量的1％～2％，费用是新品价格的1/10，实现了废旧零件再制造的需求。并且镀液循环利用，废水集中处理，实现全过程的绿色化要求。

（2）纳米减摩智能自修复添加剂技术

研制的摩擦副损伤原位自修复添加剂已在济南复强动力有限公司的设备、及发动机台架上进行试车考核试验，同时在安徽定远进行了实车试验。试验结果证明，该技术可实现对早期磨损表面的轻度微损伤进行原位动态自修复，对零件表面形貌进行优化，显著提高零件表面硬度和光洁度，进而改善润滑状况，延长零部件的使用寿命，并节约燃油3%～7%，降低润滑油温度40%，显著延长换油周期，节能减排效果明显。

（3）自动化高速电弧喷涂技术

自主研发了自动化高速电弧喷涂技术，采用机器人或操作机的操作臂夹持喷枪，通过红外温度场监测和编程控制高速电弧喷枪实现各种规划路径，实时反馈调节喷涂工艺参数，实现自动喷涂作业的智能控制。该技术结合新开发的Fe-Al

和Fe-Al-Mn系粉芯丝材制备出的喷涂层，结合强度高，硬度高，耐磨损性能好，已成功应用于废旧斯太尔发动机缸体的再制造，已完成再制造量200 多台。采用自动化电弧喷涂技术再制造单件发动机缸体时间由手工的 1.5 小时缩短为20 分钟，喷涂效率提高4.5倍。

（4）自动化微束等离子熔覆技术

自主创新设计了70KHz 高频逆变微束等离子电源，高于目前通常采用的20KHz 逆变频率，从而减少了设备的体积，提高了系统的响应特性，使得微束等离子弧的工作更加稳定。利用该技术对发动机废旧排气门密封锥面进行再制造后的气门变形量小，表面硬度恢复到新品数值，力学性能满足要求，成本仅为新品的1/5。

（5）再制造无损检测评估技术及其仪器设备

废旧零部件损伤状态无损检测与评估是再制造质量控制体系的重要内容。研究了汽车发动机缸体、曲轴、连杆、气门杆等不同再制造零部件的多种无损检测评估技术（涡流、超声、金属磁记忆、声发射等），并研制出了高频涡流无损检测仪（气门杆、连杆等，通用性强）、高穿透力超声无损检测仪（曲轴等，通用性强）、缸体涡流/磁记忆综合无损检测评估仪、金属磁记忆寿命评估仪、纳米复合刷镀层无损测厚仪等，初步实现了发动机连杆、曲轴、发动机缸体等重要零部件损伤和无损检测评估，为再制造产品质量不低于新品的质量控制体系提供了有力保障。相关技术和仪器设备已在济南复强动力有限公司再制造生产线上应用试验，为再制造毛坯质量控制体系提供了技术支撑。

3中国再制造的发展趋势

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”：

1）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，再制造零件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。

2）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间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。

3）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、再制造发动机试车考核标准等。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。

4总结

中国构建了包括再制造在内的“4R”体系，再制造是废旧产品高技术修复、改造的产业化。再制造的重要特征是再制造产品质量和性能不低于新品，有些还能超过新品，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。中国特色的再制造来源于维修，是维修发展的高级阶段，也是先进制造的重要组成，但是与维修和制造相比，再制造蕴含着更深的科学理论和更高的技术基础。再制造已创造出了巨大的经济和社会效益。再制造在中国得到快速发展，再制造不仅进入了国家法律，而且在产业化实践和基础研究等方面均取得了良好的阶段性成果，中国已成为国际再制造中心之一，在国际再制造领域发挥着重要作用。为推动再制造的进一步发展，今后可围绕“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”等方面展开工作。

参考文献

[1] 徐滨士,马世宁,刘世参等.21世纪的再制造工程[J].中国机械工程,2000(1,2):36-38.

[2] 刘志锋,刘光复,宋守许.绿色产品设计与可持续发展[A].北京:机械工业出版社,1996:115-118.

[3] 钱苗根,姚寿山,张少宗.现代表面技术[M].北京:机械工业出版社,1999:1-18.

[4] 张万昌.机械制造基础(Ⅱ)[M].北京:高等教育出版社,1991:74-173.

[5] 傅水根.机械制造工艺基础[M].北京:清华大学出版社,1998:52-187.

[6] 邓乾旺,于德介,刘小燕.快速原型技术的发展[J].现代机械,2000(2):75-77.

[7] 谢立伟.再制造关键技术研究[D].[硕士学位论文].武汉:武汉理工大学,2005.

[8] 陈翔字,梁工谦.美国再制造与我国的研究评述[J].世界科技研究与发展,2006,6(28):7-9.

[9] 储伟俊,刘斌.国外再制造的研究与实践[J].机械工艺师,2001,(8):7-9.

[10] 张伟.再制造业的发展和展望.机电一体化[J].2000,4(4):54-55.

[11] 杨洗陈,李会山.激光再制造技术及其工业应用[J].中国表面工程,2003,(4):43-45.

[12] 徐滨士,马世宁,刘世参等.表面工程的进展与再制造工程.同济大学学报,2001.29(9):1085-1091.

[13] 王瑞芳,陶治,谢惠生等.关于再制造技术的探讨.合肥工业大学学报(自然科学版),2000.23(增刊):823-825.

[14] 徐滨士,刘世参,王海斗.大力发展再制造产业. 求是. 2005(12):46-47.

[15] 徐滨士,刘世参,史佩京等. 再制造工程的发展及推进产业化中的前沿问题. 中国表面工程. 2008,21(1):1-6.

[16] 刘晓叙,陈敏.机械产品再制造技术和应用研究[J]现代制造共程,2005(8):99-101.