李 明

（1.山東科技大學(xué)機械電子工程學(xué)院，山東省青島市，266510；2.山東能源棗莊礦業(yè)（集團）有限責任公司機電運輸處，山東省棗莊市，277000）

煤礦機械設(shè)備使用環(huán)境惡劣，工況苛刻，大量零部件工作表面由于磨損失效而造成整機報廢。我國每年約有15萬臺的煤礦設(shè)備報廢、閑置或者存在技術(shù)性和功能性缺陷而淘汰。通過再制造可以使廢舊煤礦設(shè)備磨損表面得到修復(fù)，恢復(fù)零部件使用性能，最大程度地利用廢舊煤礦設(shè)備中蘊含的價值，有利于緩解資源和能源不足的矛盾。減少煤炭企業(yè)設(shè)備投入，起到節(jié)省資金、降低消耗、節(jié)約能源和保護環(huán)境的效果，具有良好的經(jīng)濟和社會效益，是實現(xiàn)節(jié)能減排和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的重要途徑。

近年來，我國煤礦設(shè)備再制造產(chǎn)業(yè)獲得了快速發(fā)展，前景廣闊。但是仍面臨諸多問題和挑戰(zhàn)，總結(jié)煤礦設(shè)備再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中存在的問題并提出有針對性的措施具有十分重要的現(xiàn)實意義，對發(fā)展煤礦設(shè)備再制造產(chǎn)業(yè)很有必要。

1 再制造零部件的選擇范圍

煤礦設(shè)備再制造按照設(shè)備損壞程度分為當年報廢的設(shè)備和待修設(shè)備兩類。再制造零部件的選擇原則有兩個，一個是選擇價值高、制作難度大的部件，比如電動機軸、采煤機的內(nèi)齒圈等；二是選擇價值雖不高，但更換或維修次數(shù)多、費用高的部件，比如采煤機導(dǎo)向滑靴、截割滾筒等。具體范圍包括采掘設(shè)備如液壓支架立柱、刮板輸送機中部槽、轉(zhuǎn)載機中部槽、采煤機、掘進機，提升運輸設(shè)備如調(diào)度絞車、無極繩絞車，排水設(shè)備如清水泵、排沙泵、污水泵，選煤和選礦設(shè)備如振動篩、壓濾機，各類減速機，各類電動機等。

2 煤礦設(shè)備再制造產(chǎn)業(yè)存在的問題

2.1 國內(nèi)用戶對再制造產(chǎn)品缺乏了解和認同，對其安全和質(zhì)量存有顧慮

煤炭生產(chǎn)企業(yè)沒有廣泛認同和理解再制造的概念、理論、技術(shù)、發(fā)展前景、國家產(chǎn)業(yè)政策等，認為再制造就是在廢舊設(shè)備的基礎(chǔ)上修復(fù)舊的產(chǎn)品，廢舊設(shè)備修復(fù)的質(zhì)量趕不上新設(shè)備的質(zhì)量，不相信其質(zhì)量和性能會有所提升。同時，煤礦設(shè)備的使用環(huán)境決定了用新不用舊的觀念難以改變，特別是井下采掘設(shè)備，工作面條件惡劣、設(shè)備磨損快、出力大，為保證設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)和安全生產(chǎn)，煤炭生產(chǎn)企業(yè)盡可能使用新設(shè)備，對再制造設(shè)備的質(zhì)量和性能持懷疑態(tài)度。

2.2 研究和推廣應(yīng)用再制造技術(shù)力度不夠

目前，煤礦設(shè)備再制造產(chǎn)業(yè)推廣應(yīng)用范圍小，開展再制造技術(shù)研究的項目少，再制造企業(yè)研發(fā)能力弱。國家公布的《機電產(chǎn)品再制造技術(shù)及裝備目錄》中，成熟的煤礦設(shè)備再制造技術(shù)及裝備很少，僅有液壓支架立柱再制造技術(shù)和礦用刮板輸送機再制造技術(shù)。煤炭生產(chǎn)企業(yè)設(shè)備修理單位沒有研究再制造技術(shù)的能力，需要專業(yè)技術(shù)研發(fā)人才和大量資金的支持。

2.3 缺少再制造專業(yè)裝備和人才

煤礦設(shè)備再制造最重要的是采用再制造新技術(shù)，利用專業(yè)化生產(chǎn)和檢測設(shè)備進行更高級設(shè)備維修，達到技術(shù)更新和性能提升的目的。再制造過程中的生產(chǎn)裝備，特別是專業(yè)的無損檢測設(shè)備比較少。設(shè)備再制造過程中需要不斷的技術(shù)研發(fā)和更新，而專業(yè)技術(shù)人才是關(guān)鍵，恰恰再制造企業(yè)缺少的正是專業(yè)技術(shù)人才，特別是在再制造領(lǐng)域有一定研發(fā)能力的人才。由此來看，技術(shù)更新這一步驟是最為關(guān)鍵的，如果沒有很好的人才、技術(shù)和專業(yè)裝備保障，發(fā)展再制造產(chǎn)業(yè)較為困難。

2.4 回收廢舊設(shè)備難

對于煤礦設(shè)備再制造產(chǎn)業(yè)而言，廢舊設(shè)備的回收問題不可小覷。目前，我國還沒有開放廢舊設(shè)備及零部件自由流通市場，廢舊設(shè)備回收成了老大難。煤炭生產(chǎn)企業(yè)僅能回收自身淘汰報廢的設(shè)備，很難從其他單位回收、利用再制造原料，無法滿足生產(chǎn)和市場需求。

2.5 再制造成本高，銷售困難

一臺廢舊設(shè)備經(jīng)過整機鑒定、清洗、拆解、配件再鑒定、再制造、檢測、組裝、測試等流程，需要經(jīng)過多重環(huán)節(jié)和工序，投入大量技術(shù)、人力和資金成本，整機的再制造價格達到同型號新設(shè)備原值的60%以上，有的甚至達到80%，相對普通修理來說，成本顯然較高。由于受使用觀念、習(xí)慣、煤礦行業(yè)特點等因素影響，煤炭生產(chǎn)企業(yè)職工完全接受再制造設(shè)備還需要一定的時間，無形中增加了再制造設(shè)備的銷售難度，對于再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展來說是個不小的挑戰(zhàn)。

3 解決煤礦設(shè)備再制造產(chǎn)業(yè)長遠發(fā)展的具體措施

3.1 編制再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃

開展以煤礦設(shè)備再制造為重點的再制造產(chǎn)業(yè)化調(diào)研，分析煤礦設(shè)備再制造的發(fā)展狀況，組織再制造產(chǎn)業(yè)化發(fā)展規(guī)劃、可行性研究報告?？茖W(xué)合理確定煤礦設(shè)備再制造產(chǎn)業(yè)化項目建設(shè)總投資，其中包括再制造建筑工程、再制造設(shè)備及儀器投資、成本估算等。明確再制造產(chǎn)業(yè)化項目重點發(fā)展產(chǎn)品類型、關(guān)鍵技術(shù)和再制造產(chǎn)能，量化煤礦設(shè)備再制造總產(chǎn)值、年均增長率、利潤率、節(jié)能量和節(jié)材量等關(guān)鍵效益指標。

3.2 開展關(guān)鍵技術(shù)研究和應(yīng)用

與有關(guān)科研院校合作，建立煤礦設(shè)備再制造技術(shù)研發(fā)中心，開展再制造工程關(guān)鍵和前沿技術(shù)研究、成果轉(zhuǎn)化及其推廣，為煤礦設(shè)備再制造發(fā)展提供重要的科學(xué)研究和技術(shù)研發(fā)支撐。根據(jù)煤礦設(shè)備的特點，需要重點研發(fā)和應(yīng)用以下再制造技術(shù)和裝備。

（1）高效無損拆解、分類回收與綠色清洗技術(shù)。對零部件無損害的自動化超聲清洗技術(shù)、熱膨脹不變形高溫除垢技術(shù)、無損噴丸清洗技術(shù)與設(shè)備，做到無損拆解、物理化清洗（取消化學(xué)清洗），實現(xiàn)零排放，顯著提高再制造生產(chǎn)過程的排污標準，有效提高廢舊零部件的回收利用率。

（2）廢舊零部件的剩余壽命評估和檢測技術(shù)。通過對廢舊零部件的剩余壽命進行評估確認廢舊零部件能否再制造、能再制造幾次（剩余疲勞壽命是否足夠），判定再制造零部件是否具有足以維持下一個服役周期的使用壽命。借助無損檢測技術(shù)（如渦流檢測、超聲檢測等），結(jié)合力學(xué)和材料學(xué)等多學(xué)科理論和技術(shù)，探索再制造無損壽命評估理論與方法，進行零部件的損傷檢測和壽命評估。

（3）再制造零件鑒定（即再制造之后的零件）和服役壽命預(yù)測技術(shù)。利用電磁探傷、磁記憶無損檢測、渦流檢測等技術(shù)和手段進行質(zhì)量評估與檢測，對廢舊零部件的報廢狀態(tài)進行辨識，評估剩余壽命。

（4）再制造成形與加工技術(shù)。研發(fā)用于煤礦設(shè)備再制造的先進表面工程技術(shù)，使再制造零件表面涂層的強度更高、壽命更長，確保再制造產(chǎn)品的質(zhì)量達到或超過新品。特別是把納米技術(shù)和生物工程技術(shù)應(yīng)用到零件表面工程處理工藝中將是煤礦設(shè)備再制造表面成形和加工技術(shù)研究應(yīng)用的方向。目前主要采用的表面工程技術(shù)有電刷鍍、高速電弧噴涂、激光熔覆、微弧等離子熔覆、堆焊技術(shù)、超音速火焰噴涂等。

（5）再制造產(chǎn)品表面質(zhì)量分析與無損檢測技術(shù)。研制無損檢測裝置，如采煤機殼體檢測裝置、高壓油泵內(nèi)部檢測裝置等；利用渦流、磁記憶、表面波超聲等技術(shù)開展零件表面和內(nèi)部缺陷檢測；利用X射線、金屬磁記憶、超聲等技術(shù)開展零件殘余應(yīng)力測定分析；利用聲發(fā)射等開展再制造零件服役過程狀態(tài)監(jiān)測；利用無損檢測技術(shù)形成科學(xué)的再制造質(zhì)量控制體系，促進煤礦設(shè)備再制造理論發(fā)展，保障再制造產(chǎn)品質(zhì)量。

（6）廢舊零部件損傷程度檢測和評估方法。對不同的煤礦設(shè)備廢舊零部件按照類別制定不同的檢測方法和廢舊程度分析評估體系，確保廢舊零部件的利用效率。

（7）再制造熔覆涂層質(zhì)量無損評價理論和方法。利用無損探測技術(shù)，研究液壓支架立柱、刮板輸送機中部槽等激光熔覆涂層質(zhì)量檢測和評價方法，形成完整的理論體系。

3.3 制定完善再制造技術(shù)相關(guān)標準和規(guī)范

煤礦設(shè)備再制造企業(yè)的技術(shù)積累少，再制造的相關(guān)標準、規(guī)范缺乏，因而一定程度上阻礙了再制造的廣泛應(yīng)用。制定煤礦設(shè)備的再制造的行業(yè)技術(shù)規(guī)范，盡早建立系統(tǒng)、完善的煤礦設(shè)備再制造工藝技術(shù)標準、質(zhì)量檢測標準等體現(xiàn)再制造規(guī)范化的標準體系是煤礦設(shè)備再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢。煤礦設(shè)備再制造企業(yè)需聯(lián)合國家相關(guān)標準委員會或國內(nèi)相關(guān)高等院校制定 “再制造技術(shù)工藝標準、再制造質(zhì)量檢測標準、廢舊零部件剩余壽命評估標準、再制造產(chǎn)品標準等各類標準和規(guī)范，深化標準內(nèi)涵，制定出具有通用性和可操作性的標準系統(tǒng)。

3.4 加強人才隊伍建設(shè)

煤礦設(shè)備再制造的產(chǎn)業(yè)化項目是基于表面工程、超音速電弧噴涂、納米涂層表面工程等為支撐的再制造關(guān)鍵技術(shù)的研究和利用，而掌握這項技術(shù)的各類專業(yè)技術(shù)人才是煤礦企業(yè)發(fā)展再制造產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵。煤炭再制造企業(yè)需要建立完善人才多通道職業(yè)發(fā)展機制，加強創(chuàng)新人才的培訓(xùn)和引進，創(chuàng)建一流水平的創(chuàng)新研發(fā)環(huán)境。適應(yīng)不同類型人才的成長規(guī)律，設(shè)置各自的崗位及其職務(wù)序列，開辟多重的職業(yè)發(fā)展通道，明確相應(yīng)的權(quán)利、義務(wù)和責任，通過制定實施人才的選拔、晉升、考評、激勵、分配等制度，解決人才成長通道擁堵和人才選拔、晉升、引進難的問題，為創(chuàng)新人才的成長進步提供平臺，實現(xiàn)人崗相適、人盡其才，為再制造發(fā)展提供智力支持。

3.5 形成合作機制，建立回收和銷售平臺

在國家目前還沒有開放廢舊設(shè)備及零部件流通市場的情況下，要解決廢舊設(shè)備回收難的問題，需要與煤炭生產(chǎn)企業(yè)建立長期合作機制。通過簽訂協(xié)議，回收利用煤炭生產(chǎn)企業(yè)的廢舊設(shè)備，再制造后賣給他們使用，既解決了廢舊設(shè)備回收難的問題，又把再制造設(shè)備銷售了出去，實現(xiàn)互惠共贏，合作發(fā)展。也就是舊的設(shè)備能夠回來，再制造后的產(chǎn)品能夠賣得出去，形成良好的產(chǎn)業(yè)鏈，那么煤礦設(shè)備再制造市場才有前景而言。因此，煤礦設(shè)備再制造產(chǎn)業(yè)能否長久發(fā)展關(guān)鍵看回收和銷售平臺的建立。

3.6 擴大再制造規(guī)模，嚴控再制造成本

單個零部件的再制造，僅僅等同于定制，本身并不具備盈利的可行性，只有在足夠的產(chǎn)品規(guī)模支撐下，再制造才可能降低成本。因此，再制造企業(yè)只有努力擴大再制造生產(chǎn)規(guī)模，增加產(chǎn)品數(shù)量，才能降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益。煤礦設(shè)備再制造對技術(shù)、資金、人才要求較高，行業(yè)進入門檻高，一臺采煤機經(jīng)過清洗、拆解等工序，需要經(jīng)過30～40 d的重新裝配、測試等環(huán)節(jié)才可以完成再制造過程。此外，再制造過程涉及運輸、加工、檢測等環(huán)節(jié)，相比配件再制造而言，整機再制造成本要更高。因此，要采取多種措施、通過多種渠道，努力降低再制造成本，提高再制造設(shè)備性價比。

依據(jù)國家發(fā)展改革委、科技部、工信部等部委聯(lián)合印發(fā)的關(guān)于推進再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意見等支持政策，組織申報煤礦設(shè)備再制造產(chǎn)業(yè)化項目資金申請，爭取國家財政、稅收支持，降低研發(fā)、生產(chǎn)成本。

建立并完善再制造快速成本核算方法，有利于產(chǎn)品成本構(gòu)成內(nèi)容的分解和控制，為降低成本提供管理依據(jù)。

3.7 實施再制造信息管理

對再制造信息進行有效管理是提高再制造效益的前提。再制造企業(yè)需要研究認識再制造信息的復(fù)雜性、不確定性的特點，采用系統(tǒng)工程的研究方法，設(shè)計構(gòu)建再制造信息架構(gòu)和應(yīng)用系統(tǒng)。利用信息管理系統(tǒng)開發(fā)的基本要求，結(jié)合再制造工程中的信息特征，設(shè)計開發(fā)面向再制造全過程的信息管理系統(tǒng)，實現(xiàn)再制造信息的采集和控制，為再制造生產(chǎn)決策提供依據(jù)。

3.8 取得再制造產(chǎn)品標識

根據(jù)《再制造產(chǎn)品認定管理暫行辦法》（工信部節(jié) 〔2010〕303）文件要求，再制造企業(yè)需要向省級工業(yè)和信息化主管部門提出認定再制造產(chǎn)品標識申請，并由其完成初始審查，通過國家工業(yè)和信息化部組織的再制造產(chǎn)品認定，取得國家再制造產(chǎn)品標識。通過認定的再制造產(chǎn)品，可以在產(chǎn)品明顯位置或包裝上使用再制造產(chǎn)品認定標志，以區(qū)別于其他產(chǎn)品。取得了再制造產(chǎn)品標識，表明再制造企業(yè)已具有一定的再制造規(guī)模和批量生產(chǎn)能力，其再制造技術(shù)和工藝的先進型、適應(yīng)性、可靠性得到了體現(xiàn)，產(chǎn)品質(zhì)量得到了保證，符合國家相關(guān)的安全、節(jié)能、環(huán)保等強制性標準要求，將為企業(yè)的進一步發(fā)展提供強力支撐。

4 結(jié)語

由于我國煤礦設(shè)備再制造產(chǎn)業(yè)處于起步階段，面臨諸多問題、困難和挑戰(zhàn)，需要認真研究解決。設(shè)備再制造企業(yè)要結(jié)合煤炭行業(yè)特點，充分利用國家產(chǎn)業(yè)政策，爭取更多支持和優(yōu)惠；要立足于煤礦設(shè)備技術(shù)發(fā)展實際，從產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、資金投入、技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用、人才培養(yǎng)和引進、市場開拓、標準制定和完善、信息管理等多方面入手，多措并舉，努力擴大再制造生產(chǎn)規(guī)模，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益，促進煤礦設(shè)備再制造產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

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