易新乾

(石家莊鐵道大學， 河北 石家莊 050043)

0 引言

制造業(yè)是立國之本、興國之器、強國之基。黨的十九大報告指出“要推進資源全面節(jié)約和循環(huán)利用，加快建設制造強國”。我國作為制造大國，機電產(chǎn)品保有量巨大，而再制造是機電產(chǎn)品資源化循環(huán)利用的最佳途徑之一?！吨袊圃?025》提出“全面推行綠色制造的戰(zhàn)略任務，要求大力發(fā)展再制造產(chǎn)業(yè)，實施高端再制造、智能再制造、在役再制造，推進產(chǎn)品認定，促進再制造產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展”。目前我國再制造產(chǎn)業(yè)已初具規(guī)模，并初步形成了“以尺寸恢復和性能提升”為主要技術特征的中國特色再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式，但在再制造的定義、標準、流程和方法等方面還存在不同的理解和認知，尚未完全統(tǒng)一。

工程機械是對各類用于工程建設的施工機械的總稱，是再制造的重點對象。而盾構(指廣義上的隧道掘進機)是工程機械的一種，與其他工程機械相比，具有價值高、體量大、結(jié)構復雜、工作環(huán)境對可靠性的要求特別高等特點，盾構再制造的社會效益與經(jīng)濟效益尤為顯著，同時也具有其特殊的規(guī)律。因此，開展工程機械/盾構等高端智能再制造的相關研究十分必要。

20世紀90年代，徐濱士院士在國內(nèi)首次提出再制造的概念[1]，筆者開始參加推動再制造的工作；2005年，中國工程機械工業(yè)協(xié)會正式提出工程機械再制造的理念，受中國工程機械工業(yè)協(xié)會維修與再制造分會的委托，從2007年筆者開始參與推動工程機械再制造的實踐，在實踐過程中針對再制造發(fā)展中暴露出的問題也提過一些建議[2]；從2010年又開始全力推動盾構再制造，于2015年與業(yè)內(nèi)同仁共同組建了“盾構再制造創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”。筆者推動再制造工作20年來也接觸了大量的企業(yè)，經(jīng)過長期的思考、同時在與企業(yè)的互動中形成了幾點認識，有必要與業(yè)內(nèi)同仁共同探討，以期取得共識。

1 參與再制造的目的

在開始參與再制造之前，首先要明確參與再制造的目的。當前，在參與工程機械再制造的企業(yè)中，參與的目的有3個層次。

1)“爭取從國家拿一點補貼”。這種目的顯然是不對的，但確實有一些企業(yè)就是抱著這樣的目的來申辦再制造的，表現(xiàn)在取得國家補貼后不再作為。有關部門已經(jīng)研究好應對方案，對再制造試點企業(yè)和示范企業(yè)定期驗收，不合格者退出就是應對方案之一。

2)“由于市場下滑，期望開辟一個新的增收領域”。追求利潤最大化是企業(yè)的本質(zhì)，這種目的是可以理解的；表現(xiàn)在急于求成，希望在一夜之間就得到回報，不認真追求達到再制造的標準，只是大修了一批機械、甚至只是整理了一批二手機械，就宣揚自己實現(xiàn)了再制造。其實再制造需要較大的投入、需要形成一定的規(guī)模、是一個相當長的過程，急于獲利的人往往是要失望的。

3)“把再制造當作一項事業(yè)，創(chuàng)辦一項利國利民、有利于子孫后代同時有利于企業(yè)長遠發(fā)展的事業(yè)”，只有這樣的企業(yè)家才能夠堅持下去，取得成功。

2 要真正做再制造，要做“真的再制造”

2.1 假的再制造

提到再制造，不少人首先在思想上認為再制造不可能達到新品的性能和質(zhì)量，或者沒有真正理解再制造的概念，同時為了盡快地取得成果與業(yè)績，把大修產(chǎn)品、較高水平的大修產(chǎn)品或者改善性大修的產(chǎn)品都說成是再制造產(chǎn)品。

近來，一些專家、學者、企業(yè)家在各種會議、論壇、雜志上反復提出“現(xiàn)在關于再制造的要求太高，不可能達到；再制造的盾構只要能夠滿足下一個標段的使用就可以了，沒有必要達到新機的性能和質(zhì)量”。這未嘗不是一種處置方式，可是他們把這一類產(chǎn)品稱為“準再制造”，這就難免魚目混珠、存在“做假的再制造”之嫌了。

2.2 真的再制造

所謂“真正做再制造”是指企業(yè)不能是只做1臺或幾臺設備的再制造，供人參觀，以后就不再做了；而是具有固定的再制造產(chǎn)品(可以是1種或幾種)、合理的再制造生產(chǎn)計劃(不一定要有多大的批量)、完善的管理體系(是獨立法人更好，是企業(yè)的一個再制造分廠或再制造車間也無不可)、先進的再制造設備(有固定的再制造生產(chǎn)線更好，與新品生產(chǎn)線共享設備或部分委外加工也無不可)、穩(wěn)定的再制造逆向物流系統(tǒng)，不僅生產(chǎn)過再制造產(chǎn)品，現(xiàn)在仍在做，以后還要做。符合這樣條件的企業(yè)就是真心實意在做再制造了。

做“真的再制造”的一項基本要求是“再制造產(chǎn)品的性能和質(zhì)量不低于原型機新品”。決心做再制造的企業(yè)必須對照上述標準做真的再制造。

3 再制造與二手機、維修、大修、翻新的關系

3.1 相同點

再制造與二手機、維修、大修、翻新都是把不適合使用的設備，通過技術措施恢復其使用性能，使之能夠再次投入使用，達到節(jié)能減排、物盡其用的目的。其本質(zhì)都是相同的，都是利國利民的，都屬于循環(huán)經(jīng)濟的范疇。20世紀80年代我們就反復呼吁，希望國家對二手機、維修、大修、翻新給予扶持。

3.2 不同點

二手機是市場經(jīng)濟發(fā)展的產(chǎn)物，在計劃經(jīng)濟時代設備屬于生產(chǎn)資料、屬于國家所有，不許進入市場流通，因而長期積壓庫存。二手機市場的發(fā)育可以使得物盡其用，對社會有益。由于盾構價值較高，因而很少進入二手機市場。二手機大多還能夠使用，還保有很高的殘值，只要進行清洗、檢測，把真實技術狀態(tài)告訴用戶就可以實現(xiàn)方便的流通。而用二手機做原材料進行再制造沒有必要，價格也太高。當前經(jīng)銷商公司都存有大批二手機，絕大多數(shù)是前期按揭銷售用戶違約、被法院執(zhí)行回來的，經(jīng)銷商想用這些設備做再制造，價格很難降下來，也很難有買主接受，這是當前工程機械再制造發(fā)展的誤區(qū)。

維修是維護與修理的統(tǒng)稱。維護又叫保養(yǎng)，是維持機械設備處于良好技術狀態(tài)的技術措施，其內(nèi)容包括清潔、檢查、緊固、調(diào)整，而不涉及設備的性能恢復。其目的就是讓設備能夠繼續(xù)保持良好的工作狀態(tài)。使用中的設備要強制性的定期保養(yǎng)，一個標段完成后做一次徹底的保養(yǎng)是合理的選擇。

20世紀廣泛執(zhí)行的計劃預防修理制規(guī)定了大、中、小修的時機和標準，實踐證明計劃預防修理制不是一個好的維修制度。從20世紀90年代就逐漸推行狀態(tài)修理，當檢測發(fā)現(xiàn)哪一個部件將要發(fā)生故障之前，及時加以修理。人們習慣性地把比較徹底的修理叫做大修或翻新，但沒有明確的界定。

再制造是有明確界定的，對循環(huán)經(jīng)濟的貢獻也是最大的，所以國家出臺政策鼓勵再制造、扶持再制造。

4 再制造產(chǎn)品的性能和質(zhì)量能否達到新品

這是一個業(yè)內(nèi)同仁爭論不休的問題。不少人懷疑這項要求是否過高，或者認為“達到新品的性能或許可能,要達到新品的質(zhì)量就不太可能了”。也有人認為“零部件再制造也許可以達到，整機再制造就是另外一碼事了”。還有人認為“一般零部件可以達到，通常依賴進口的關鍵零部件就達不到了”。更多的人認為“普通設備也許可以達到，盾構特別復雜、很難達到再制造要求”。下面逐項展開討論。

4.1 零部件再制造

“再制造零部件能夠達到新品要求”已經(jīng)被多數(shù)人接受，我們還想進一步確認：

1)針對零件損耗的4大原因，修理和再制造科技人員經(jīng)過長期研究，制定了相應的對策，創(chuàng)造了許多先進的修復損耗零件的技術。

2)針對磨損零件，研究、推廣了許多提高耐磨性的新工藝、新材料，修復后的零件耐磨性可以大幅提高，經(jīng)過修復的零件的使用壽命已經(jīng)可以達到、甚至遠遠超過原型機新零件的壽命。

3)針對變形失效的研究發(fā)現(xiàn)零件變形、特別重要的是基礎零件(變速箱殼體、發(fā)動機氣缸體)的變形都是由于毛坯制造時的殘余應力沒有徹底消除，毛坯制成后(包括制成零件投入使用時)殘余應力在12～24個月中自然消除，但同時造成零件變形；只要在大修或再制造時正確修復了變形，以后就不會再發(fā)生變形。由于設計的強度、剛度不夠，使用中發(fā)生彈性或塑性變形畢竟是少數(shù)，屬于改進設計的任務，再制造時也會加以改進。

4)針對腐蝕，有多種工藝均能大幅提高修復件的耐腐蝕性。

5)對于斷裂，雖然斷裂的機制比較復雜、剩余壽命的檢測方法還沒有達到實用階段，但是修理和再制造科技人員通過對結(jié)構力學、斷裂力學和金屬物理學的研究，已經(jīng)清楚地認識到“斷裂只會發(fā)生在某些特定的部位，許多部位的裂紋即使達到肉眼可見的程度也不會發(fā)生斷裂”。通過對斷裂機制的研究還清楚認識到“斷裂都有一個從疲勞核心到微裂紋、再到肉眼可見的宏觀裂紋、最后裂紋逐漸擴展并突然斷裂的很長的發(fā)展過程”，同時“絕大多數(shù)裂紋都是從表面開始的”。所以，零件再制造時，只要認真研究制定修復工藝、認真做好探傷、認真做好表面處理，保證零件有一個足夠長的使用壽命也是完全可能的。

綜上所述，再制造的零件的使用壽命達到或者超過原型新機是完全可能的。

4.2 整機再制造

零部件實現(xiàn)了再制造，已經(jīng)為整機再制造創(chuàng)造了必要的條件。只有制定合理、嚴格的裝配工藝，把合格的再制造零部件裝配成合格的整機也就成為可能。

當機械設備投入再制造時都經(jīng)歷過很長的服役階段，在原機械服役期間，技術與工藝均有了長足的發(fā)展，這些新技術、新工藝可以應用在再制造過程中，能夠使再制造產(chǎn)品的性能、質(zhì)量有所提高甚至可能會高于原型機械，即“性能提高型再制造”，這也是中國再制造的特點之一。

由機械設備的故障理論可知，機械設備的故障可以分為早期故障、隨機故障和耗損故障3類。1)新機械投入使用的初期故障率較高，這是由于制造時使用了質(zhì)量低劣的零配件、裝配工藝不嚴格、使用者沒有遵照磨合期的使用規(guī)定等，安排“三包”就是為了應對早期故障。2)機械設備經(jīng)過磨合期以后，在很長一段時間內(nèi)，性能穩(wěn)定、故障率很低，稱為隨機故障期，這是設備的黃金時期。3)機械經(jīng)過長時期使用，機械零件發(fā)生了磨損、變形、腐蝕、斷裂，機械的故障率急劇上升，進入耗損故障期，機械就需要進行大修或再制造了。再制造以后的設備，其中許多零部件已經(jīng)跨越了磨合期，因而其早期故障率必然低于新機。

4.3 盾構再制造

盾構雖然龐大、復雜，但也是由主軸承、減速箱、液壓件、電機、電器、金屬結(jié)構、測控系統(tǒng)和易損件等組合而成的。其中減速箱、液壓件、電機已經(jīng)有專業(yè)的再制造廠家，并在盾構再制造中廣泛使用；但是這幾種再制造的關鍵零部件是否經(jīng)過型式試驗、是否經(jīng)過嚴格的生產(chǎn)驗證還有待調(diào)查。易損件和電器則采取全部更換，只要廠家按照標準加工，達到再制造要求是不難的。金屬結(jié)構的使用壽命應該很長，正確的修復裂紋和除銹噴漆之后完全可以做到長期使用。測控系統(tǒng)再制造時要全部更新，其相對原型機也有很大提升，考慮到再制造比原型機的設計水平同樣有很大提升，因此盾構再制造達到或超過原型新機是可能的。

主軸承是盾構再制造的核心和關鍵。洛陽LYC軸承有限公司(簡稱洛軸)與中鐵隧道局集團有限公司(簡稱隧道局)共同研發(fā)的、用尺寸修理法再制造的主軸承已經(jīng)通過鑒定并在生產(chǎn)中試用；其滾道剩余的淬硬層如果能夠使用10 000 h，就可以認為是再制造。此外，徐工集團凱宮重工南京有限公司(簡稱徐工凱宮)與沈陽大陸激光集團有限公司(簡稱大陸激光)、洛陽特重軸承有限公司、石家莊鐵道大學也聯(lián)合研究了主軸承修復和制造技術，有望超越國外新品。

至于再制造盾構的價格和市場問題，筆者認為：1)掘進了2 km左右出洞的盾構，只需要經(jīng)過維保、能夠保證完成下一個標段的處理是合理的，但不屬于再制造。2)掘進了6～8 km后出洞、部分關鍵部件已經(jīng)損壞，或者隧道斷面改變、需要改制盾體的盾構屬于狀態(tài)修理或改善性修理，也不屬于再制造。3)只有掘進了10 km以上、折舊壽命已經(jīng)完成、只能按照廢鐵處理的盾構才最適合進行再制造，其再制造的價格肯定能受到市場歡迎。

5 再制造的工程機械與回收的廢舊工程機械的關系

再制造產(chǎn)品是新品，不是修理品，不是翻新品，更不是二手產(chǎn)品。再制造產(chǎn)品是再制造企業(yè)利用舊的或報廢的工程機械作為原材料制造的新產(chǎn)品；原來的廢舊機械已經(jīng)不存在了，已經(jīng)部分被回爐熔煉了、60%～75%以上的材料(以質(zhì)量來計算)經(jīng)過修理或不經(jīng)修理被再利用了。再制造企業(yè)通過自己的創(chuàng)造性勞動制造了一件新產(chǎn)品，該新產(chǎn)品不是回收的廢舊機械的簡單恢復或復制。但是，由于一部分可以再利用的零部件、特別是一些基礎零件的再利用，使得再制造產(chǎn)品與回收的產(chǎn)品又必然有許多近似之處，當然與回收的廢舊機械也必然存在割舍不斷的傳承關系。

工程機械再制造不存在知識產(chǎn)權問題，不需要取得回收的廢舊工程機械的原廠許可。同時，需要為再制造產(chǎn)品命一個新名，這個名字首先要標明是再制造產(chǎn)品，同時應標明再制造廠家，其次也要標明作為原材料的廢舊工程機械的廠家和型號。

再制造工程機械的質(zhì)量、性能、安全和售后服務完全由再制造廠家負責。

6 再制造生產(chǎn)需要先制訂再制造標準

“不以規(guī)矩，不能成方圓”，制造業(yè)的規(guī)矩就是標準。再制造業(yè)的規(guī)矩當然是再制造標準。目前，有多個標準起草小組在起草再制造產(chǎn)品標準，但各人對“標準”和“再制造標準”的理解不盡相同。

6.1 再制造標準分類和要求

筆者認為，再制造標準應該分成2類，即再制造產(chǎn)品的標準和產(chǎn)品再制造標準。例如，《再制造土壓平衡盾構標準》和《土壓平衡盾構再制造標準》。

再制造產(chǎn)品的標準應該以新品標準為基礎，由于新技術、新材料、新工藝的發(fā)展，可以提出部分高于原型新品的參數(shù)。

產(chǎn)品再制造標準應該是一個體系，是一組標準，除了再制造產(chǎn)品應該達到的性能參數(shù)要求的產(chǎn)品標準外，還要制定如何達到產(chǎn)品要求的工藝方法、檢測方法和質(zhì)量保證體系。再制造標準起草小組應該由設備專家、標準專家和再制造專家組成。

6.2 再制造生產(chǎn)過程中再制造標準保證措施

再制造標準中最重要的核心是“再制造產(chǎn)品的性能和質(zhì)量達到或超過原型新品”。為此，再制造企業(yè)首先應該掌握原型機出廠驗收標準，同時為了規(guī)范這一新產(chǎn)品，保證新產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定，必須制定再制造全過程(拆解、分類、清洗、檢測、修復、裝配、試驗)中每一階段的工藝要求和全過程的質(zhì)量保證體系，還應該制定與上下游企業(yè)間聯(lián)系和保證質(zhì)量的規(guī)定。

7 再制造生產(chǎn)需要進行再制造設計

7.1 再制造設計定義

當今時代科學技術日新月異，新技術、新材料、新工藝飛速發(fā)展。根據(jù)“再制造”的概念，不能只是把待再制造的設備恢復到它出廠時的狀態(tài)，而是要應用當代的新技術、新材料、新工藝對再制造設備進行改制并加以提升，使之達到當前設備的技術水平。再制造設計就是要以待再制造設備為軀體，以當代技術為靈魂，以下一個工程項目為目標，結(jié)合再制造企業(yè)的具體條件，設計出一臺全新的設備。

7.2 再制造設計要求

再制造設計除了整機設計外，對新制的零部件也要做零部件設計，對于修復的零部件要做修復工藝設計，完成每一個零件的再制造加工工藝規(guī)程(包括設備、儀器、工裝和工藝參數(shù)等)。

在再制造設計過程中，既要按照常規(guī)要求完成強度設計、剛度設計和公差配合設計，還要重點完成工藝設計，同時還要完成常規(guī)設計中常常忽略的可靠性設計、維修性設計和再制造性設計。

盾構是一種單件定制產(chǎn)品，是根據(jù)地質(zhì)條件和工程設計要求專門設計、生產(chǎn)的，理論上沒有一臺盾構是完全一樣的。所以，在盾構再制造之前，首先要了解這臺盾構再制造之后應用的工程項目，再對盾構進行再制造設計。

7.3 再制造設計對企業(yè)的要求

為了承擔繁重的再制造設計任務，再制造企業(yè)應盡快成立一個再制造設計院(所、組)，該再制造設計院(所、組)應該包括總體設計、部件(總成)設計、零件設計和工藝設計等設計小組，分別負責該再制造產(chǎn)品的總體設計、部件(總成)設計、零件設計和工藝設計，完成圖紙和工藝文件設計。

由此可見，再制造企業(yè)只有比新品制造企業(yè)更努力、更認真，才能得到用戶和市場的認可。

8 再制造產(chǎn)品應該盡快申辦再制造認定

8.1 再制造認定的目的

一件新產(chǎn)品的誕生必須經(jīng)過研究、設計、試制、試驗、鑒定、型試試驗、新產(chǎn)品認定、上目錄的嚴格程序。再制造產(chǎn)品是新產(chǎn)品，同樣不能例外，必須經(jīng)過以上嚴格程序。

再制造產(chǎn)品認定是為了確認“該企業(yè)生產(chǎn)的再制造產(chǎn)品已經(jīng)達到了再制造的要求，同時該企業(yè)能夠穩(wěn)定地生產(chǎn)這種再制造產(chǎn)品”。再制造產(chǎn)品的認定是為了對用戶負責，避免偽劣產(chǎn)品進入市場，同時也是為再制造企業(yè)背書，告訴用戶可以放心購買該企業(yè)的這種產(chǎn)品。

為推動再制造產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展、規(guī)范再制造產(chǎn)品生產(chǎn)、引導再制造產(chǎn)品消費，我國工信部于2010年發(fā)布《再制造產(chǎn)品認定管理暫行辦法》及《再制造產(chǎn)品認定實施指南》，截至2015年底，已經(jīng)通過認定并發(fā)布了5批再制造產(chǎn)品目錄。

由于再制造產(chǎn)品的最后批準權還要通過用戶、通過市場，再制造企業(yè)只有比新品制造企業(yè)更努力、更認真、更踏實，只有一步一個腳印才能得到用戶和市場的認可。

8.2 盾構再制造認定的具體方法

通過再制造認定并且進入再制造產(chǎn)品目錄，說明該產(chǎn)品符合再制造的定義。而這個定義的關鍵詞是“性能和質(zhì)量達到或超過原型新品”。是否達到原型新品的性能可以通過出廠檢驗來考核，而檢驗是否達到原型新品的質(zhì)量就不那么簡便了。一般工業(yè)品可以通過型式試驗、拿幾件產(chǎn)品在一定條件下做破壞性試驗來檢驗，這對盾構顯然是不可能的。目前對再制造盾構的認定只能從再制造企業(yè)的再制造能力和質(zhì)量保證體系入手，具體方法是：

1)企業(yè)應該具有必要的檢測設備，能夠進行結(jié)構件探傷，能夠檢測部件和整機的性能。如果沒有，是否有合格的協(xié)作單位。

2)企業(yè)應該具有必要的修復設備，能夠進行損壞零件修復。如果沒有，是否有合格的協(xié)作單位。

3)企業(yè)應該具有必要的清洗設備，能夠進行修復后的零部件、組裝前的零部件清洗。如果沒有，是否有方便的協(xié)作單位。

4) 企業(yè)應該具有完善的質(zhì)量保證制度，有嚴格的清洗制度、檢驗制度、人員考核制度、責任回溯制度和協(xié)作件的驗收制度。

5)企業(yè)應該具有再制造設計的能力，再制造前應該有詳細的再制造設計，包括為適應新的工程項目進行盾構的整體設計、零部件再制造安排和零部件再制造工藝設計。如果自己沒有設計能力，應該有具備設計能力的固定協(xié)作單位。

6)要有詳細的再制造履歷，再制造的每一道工序都要記錄時間、地點、使用的設備和材料、選用的工藝參數(shù)、質(zhì)量檢測記錄、責任人和驗收人簽字。

7)企業(yè)應該具備主要零部件再制造能力，如果沒有，委外的再制造企業(yè)應該是經(jīng)過認定、已經(jīng)上目錄的企業(yè)。

如果能夠通過以上7方面的考核，說明該企業(yè)能夠穩(wěn)定生產(chǎn)合格的再制造產(chǎn)品。當然這種考核辦法不是完全可靠的，卻也是當前可行的。希望業(yè)內(nèi)同仁提出更可靠的認定辦法，同時也提醒大家并不是每一件上了目錄的產(chǎn)品都是合格的，再制造企業(yè)要對每一件再制造產(chǎn)品的質(zhì)量負責。

9 換件法再制造、尺寸修理法再制造與修復法再制造

當一臺待再制造設備全部拆解進入總檢分類時，零部件可以分為3類： 可以經(jīng)過簡單清理繼續(xù)使用的、不能夠修理或不值得修理的低值易耗件、需要修理也可以修理的。根據(jù)對第3類零部件的處理方法的不同誕生了換件法、尺寸修理法和修復法3種再制造方法。

用新的零部件或再制造的零部件替換需要修理的零部件為換件法再制造，與修復法相比，換件法固然不夠經(jīng)濟、也不夠節(jié)能，但關鍵是更換零部件的數(shù)量。如果更換的零部件所占的比重很小、又能夠大大縮短再制造的周期不是很值得嗎？如果再把替換下來的零部件集中起來再制造，豈不是很完美的再制造嗎？

設備在設計和制造時通常為易磨損部位留有磨損余量，如發(fā)動機修理中的搪缸、磨軸能夠方便地恢復設備性能，屬于尺寸修理法。隧道局與洛軸對盾構主軸承的修理就是把滾道的疲勞層磨去1層，換用加大的滾動體。筆者曾經(jīng)認為這只是尺寸法修理，不能認為是再制造；但后來了解到滾道的淬硬層有8 mm，而修磨卻很少。這就需要進行進一步了解和分析： 1)設計時淬硬層定為8 mm是不是預留的修磨量或者為了提高強度以承受極大的軸向力，應該通過生產(chǎn)驗證。2)如果滾道具備足夠的修磨余量，實踐又證實修磨后的主軸承還具有新品的使用壽命，那么就應該承認是再制造，屬于尺寸修理法再制造。當然，尺寸修理法再制造可再制造的次數(shù)是有限制的，再次磨損就只能采用增材再制造了。

國外的再制造通常采用尺寸修理法和換件法，而我國的再制造提倡舊件修復法與性能提升法，這是我國再制造的特點，也是我國對再制造事業(yè)的發(fā)展。

不論是尺寸修理法和換件法再制造，還是舊件修復法與性能提升法再制造都能夠節(jié)約資源、節(jié)約能源、減少排放，雖然其節(jié)能減排的效果有所差別，但在節(jié)能減排、循環(huán)經(jīng)濟方面其本質(zhì)是相同的，都應該鼓勵和支持。企業(yè)在開展再制造初期可以先采用尺寸修理法和換件法，但一定要創(chuàng)造條件、準備好具備舊件修復法與性能提升法的能力，以最大限度地實現(xiàn)節(jié)能減排。

10 檢測和試驗是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關鍵

為保證再制造產(chǎn)品的質(zhì)量，在制定再制造工藝流程中，必須安排適當?shù)臋z測和試驗工序。具體要求：

1)供再制造的廢舊機械設備經(jīng)過拆解、清洗后，要對所有部件進行檢測分類，區(qū)分出可以繼續(xù)使用的、需要再制造的和只能做報廢處理的，對需要再制造的部件還要繼續(xù)做拆解、清洗和檢測分類。

2)經(jīng)過再制造的零配件和部件必須經(jīng)過檢驗合格后才能進入備品庫保存待用。

3)再制造產(chǎn)品出廠前必須經(jīng)過性能和質(zhì)量的檢測，只有檢測合格的產(chǎn)品才能出廠，檢測的數(shù)據(jù)還應提供用戶以作為質(zhì)保承諾。目前，盾構的負載試驗無法在廠內(nèi)進行；盾構的出廠試驗應該分為2個階段，其負載試驗在工地試掘進時完成，但是要研究制定盾構在廠內(nèi)完成負載試驗的方法。

4)再制造企業(yè)和再制造產(chǎn)品認證時應該提供有資質(zhì)的第三方檢測機構的檢測報告。

5)再制造整機認證前還應按新產(chǎn)品上目錄的要求完成型式試驗。目前，盾構不可能進行型式試驗，建議制定一套盾構上目錄必須滿足的條款，達到間接實現(xiàn)型式試驗的目的。

11 整機廠、配套件廠、代理商和維修企業(yè)參與再制造現(xiàn)狀及分析

11.1 我國企業(yè)參與再制造的現(xiàn)狀

我國推出再制造的概念已近20年，推動工程機械再制造也快10年了，自從第1批工程機械再制造試點企業(yè)推出幾家整機廠和1家代理商以后，隨著后市場的形勢發(fā)展，大批代理商加入再制造的行列，接著又有大批整機廠參與再制造，但維修企業(yè)自始至終都置身事外，不關心、不參與。

11.2 整機廠、配套件廠、代理商參與再制造存在的問題分析

整機廠、配套件廠具有較強的設計、加工能力，具有做再制造的優(yōu)勢。根據(jù)筆者的訪問和調(diào)研，中鐵工程裝備集團有限公司(簡稱中鐵裝備)、中國鐵建重工集團有限公司、中交天和機械設備制造有限公司(簡稱中交天和)是盾構再制造整機廠的佼佼者；徐州工程機械集團有限公司、山東臨工工程機械有限公司、廈門廈工機械股份有限公司是工程機械再制造整機廠的佼佼者；秦皇島天業(yè)通聯(lián)重工股份有限公司、徐工凱宮是從整機制造廠轉(zhuǎn)型、以再制造為主的佼佼者；蚌埠市行星工程機械有限公司、安徽博一流體傳動股份有限公司是關鍵配套件再制造廠的佼佼者。他們共同的問題是： 1)整機廠與配套件廠之間雖有商業(yè)層面上的合作，但并沒有建立緊密的協(xié)作關系，亟待構建以確保實現(xiàn)“真的再制造”為目標的聯(lián)合體。2)打造與拓寬穩(wěn)定的逆向物流體系，工程機械再制造企業(yè)可以充分發(fā)揮代理商的中間作用。3)在“以舊換再”政策短期內(nèi)難以落實到工程機械領域的現(xiàn)實條件下，再制造企業(yè)應當思考如何發(fā)展，自謀出路。

代理商雖然都有一個為適應售后保修建立的修理廠，但距整機再制造的要求還有不小的差距；隨著基建項目和工程機械市場發(fā)展由井噴到跌落，代理商存有大批罰沒機械，在推動工程機械再制造的背景下，多家代理商進入再制造行列。其實這是一個錯誤的選擇，這些罰沒機械大多還具有較高的殘值，遠沒有達到需要再制造的程度，用這類機械當原材料進行再制造的產(chǎn)品價格通常很高，因此代理商應該首選二手機的經(jīng)營。

11.3 維修企業(yè)未參與再制造原因分析

分析維修企業(yè)沒有進入再制造的原因： 1)企業(yè)對后市場的關注與依賴程度不同。投資萎縮導致施工企業(yè)開工不足，設備采購大幅滑坡，整機廠和代理商在壓力下轉(zhuǎn)向后市場，向再制造尋找出路；而設備的保有量還在，維修企業(yè)感受的壓力稍遲一步，所以維修企業(yè)對再制造的迫切感較低。但是，市場不景氣對維修企業(yè)造成的壓力也開始顯現(xiàn)，維修企業(yè)應該從現(xiàn)在開始關注再制造。2)在再制造的認識與宣傳中過度強調(diào)再制造的生產(chǎn)批量。在宣講再制造時通常認為必須達到相當?shù)呐坎拍苡?、才能被承認是再制造，一些實力不是十分雄厚的企業(yè)，自認沒有能力做到相當?shù)囊?guī)模，因而不敢涉足再制造。

筆者認為，這種宣講是有失偏頗的。制造企業(yè)在生產(chǎn)新品時有大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和小批生產(chǎn)等多種生產(chǎn)綱領，生產(chǎn)綱領是由市場對產(chǎn)品的需求量決定的。某些特大型設備如盾構，就是針對某一項工程單獨設計、單件生產(chǎn)的；全國盾構的保有量也只有不到2 000臺，再制造時也不可能進行大量流水作業(yè)，更不可能達到年產(chǎn)幾萬臺。同時，生產(chǎn)綱領是與企業(yè)的投入成正相關的，生產(chǎn)批量大則需要的投入也大，先做少量的投入、小批量的再制造，同樣可以節(jié)能減排，也能創(chuàng)造一定的利潤，是值得推廣的。

11.4 維修企業(yè)參與再制造的意義

維修企業(yè)在修理過程中經(jīng)常采用新零件或者新部件替換故障的零部件，讓在修時間大大縮短。這些替換下來的零部件就是再制造的原材料。這些故障零部件可以供給專業(yè)的零部件修理廠進行再制造，也可以留下來，同時組織專人收集用戶或其他維修企業(yè)替換下來的故障零部件，采用適當?shù)男迯凸に嚰右孕迯?，然后供修理時使用,或者進入市場供需要的企業(yè)使用，這樣就形成了反向物流體系(這個體系的體量可以不大)。

一家規(guī)模不大的維修企業(yè)，只要組建了反向物流系統(tǒng)，有專門的再制造車間或者小組，選用合理的修復工藝且修復的零部件的性能和質(zhì)量不低于原型機新品，那么就是真正的再制造企業(yè)。當然這樣的小微再制造企業(yè)由于批量的原因，收益不一定很高，對循環(huán)經(jīng)濟的貢獻也不一定很大，但這是維修企業(yè)打破常規(guī)、進入再制造領域的有效途徑，同時也是打一場再制造的人民戰(zhàn)爭，推動再制造事業(yè)大步跨越的有效途徑。

總之，整機廠、代理商和維修企業(yè)應該根據(jù)自己的市場范圍和生產(chǎn)實力正確選取適合自己的經(jīng)營范圍。

12 正確理解“在役再制造”

《中國制造2025》提出“高端再制造，智能再制造，在役再制造”，由于沒有看到關于“在役再制造”的準確定義，許多人從字面出發(fā)，認為“在役”就是正在服役，或者正在使用的機械，結(jié)果把盾構的維保、斷面改造或者控制系統(tǒng)升級的盾構維修和改造都當作再制造。對這一觀點如不及時澄清，則會攪亂剛剛起步的盾構再制造行業(yè)。

提出“再制造”是考慮到地球的資源難以為繼、廢舊設備污染環(huán)境，所以再制造的定義是“以廢舊機電設備為原料”，而在役設備顯然不是廢舊設備。按照機械修理學的分類，斷面改造和系統(tǒng)升級屬于改善性修理范疇，僅是修理。

“裝備在役再制造”是在2014鋼鐵行業(yè)技術創(chuàng)新大會上、由冶金自動化研究設計院總工李崇堅提出的，主要針對流程工業(yè)設備的改造。筆者理解在役再制造是指對冶金、石化、化工等流程工業(yè)中的某些設備進行再制造，而整個系統(tǒng)仍在使用；個人認為如果提出人考慮到對再制造概念的影響，取名“流程工業(yè)再制造”也許更好。

13 要做真正的“尺寸修復法再制造”

13.1 我國“尺寸修復法再制造”目前存在的問題

中國再制造的特色是堅持“尺寸修復法和性能提升法”，這既是中國再制造的特色，也是中國再制造的優(yōu)越之處。從盾構再制造行業(yè)來看，盾構整機再制造企業(yè)都是把主要部件送到配套件再制造企業(yè)去再制造，很少更換主要部件，以質(zhì)量計的舊件再利用率遠遠高于60%，可以認為體現(xiàn)了中國再制造的特色。但是，仔細研究一下主要部件的再制造過程就不那么理想了。

在盾構再制造時主軸承有2種處理方式： 1)對使用時間不長的，拆卸、清洗、檢查、局部整修一下繼續(xù)使用； 2)對使用時間較長、損傷較多的，更換進口新軸承。隧道局與洛軸合作對滾道修磨、更換新滾動體，實現(xiàn)了舊件再利用，但只能算作“尺寸修理法(減材)再制造”。

減速機與液壓件再制造企業(yè)中已有3家進入再制造試點企業(yè)，但還沒有驗收，也沒有一種產(chǎn)品通過再制造認定。目前尚不清楚其零件更換率是多少，但了解到更換新零件的數(shù)量不少，如果以材料質(zhì)量計算的再利用率可能能夠達到要求，而以零件價值計算的再利用率能否達到要求則存在疑問?；蛟S這就是零配件再制造企業(yè)產(chǎn)品價格不低、利潤不高的原因。

13.2 我國“尺寸修復法再制造”技術發(fā)展、現(xiàn)狀及啟示

機械零件失效80%以上是由于磨損，而磨損只發(fā)生在零件表面薄薄的一層，采用極少量的材料就能修復90%以上的材料，這就是我國歷來重視發(fā)展零件修復(增材制造)的原因。

1979年原農(nóng)機部在通縣(現(xiàn)在的北京市通州區(qū))組織了一個農(nóng)機修理展覽會，詳細介紹了電鍍、堆焊和噴涂等新技術，對各行各業(yè)的維修技術產(chǎn)生了巨大的推動作用。

20世紀八九十年代，中國工程機械學會維修與再制造分會的前身——工程機械維修研究會與裝甲兵工程學院在推動電刷鍍、熱噴涂和耐磨堆焊等零件修復技術方面取得了極大的成績。

進入21世紀，再制造技術國家重點實驗室等科研院所和多家科技企業(yè)在增材制造技術方面取得了很多成果，而再制造企業(yè)卻很少采用這些成果，因而很難讓人相信他們在做“真的尺寸修復法再制造”。近2年徐工凱宮與大陸激光等單位研究用激光熔覆再制造主軸承已經(jīng)取得進展，大陸激光與山能大族激光、機械科學研究總院集團有限公司、鄭州煤礦機械集團股份有限公司聯(lián)合研究用激光熔覆技術取代鍍鉻已經(jīng)達到實用程度，北京天誠宇新材料技術有限公司用類激光冷焊修復鍍鉻表面劃傷的效果令業(yè)內(nèi)人士震撼。這一系列進展為“尺寸修復法再制造”提供了技術條件，因此做“真的尺寸修復法再制造”是可能的，需要再制造企業(yè)將“尺寸修復法再制造”真正落到實處。

14 “基于大數(shù)據(jù)云平臺的盾構管理中心”是盾構質(zhì)量、安全、效率的最佳選擇

黨的十九大報告提出“要推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經(jīng)濟深度融合”，工信部《高端智能再制造行動計劃(2018—2020年)》中列出“建設高端智能再制造產(chǎn)業(yè)公共信息服務平臺”的任務。

筆者理解該平臺的任務是： 再制造服務信息平臺；再制造交易信息平臺；再制造租賃平臺；盾構施工運行遠程監(jiān)測平臺；逆向物流平臺；盾構再制造生產(chǎn)監(jiān)測平臺；盾構再制造質(zhì)量與責任溯原平臺。這個平臺應該是面向盾構全行業(yè)，包括盾構再制造全產(chǎn)業(yè)鏈、全壽命信息的服務平臺。

目前，中鐵一局集團有限公司、盾構及掘進技術國家重點實驗室、中鐵裝備、中鐵工程服務有限公司、中交天和等單位都建立了互聯(lián)網(wǎng)信息管理和服務平臺，且已經(jīng)做了許多卓有成效的工作，使本范圍內(nèi)的生產(chǎn)管理、技術提升都取得了較大的發(fā)展；但平臺的內(nèi)容都比較單一，服務對象僅限于本單位或幾個相關單位。這些信息孤島對社會的貢獻、對行業(yè)的發(fā)展起到的作用是有限的，而把這些孤島組合成一個覆蓋全行業(yè)的網(wǎng)絡平臺，其效益將是不可估量的。

“基于大數(shù)據(jù)云平臺的盾構管理中心”可以儲存全國1 500臺乃至2 000臺盾構的全壽命資料，可以為近1/3閑置盾構的利用、施工單位合理地選用盾構、租賃與交易平臺合理地評估盾構、再制造設計時合理地選擇工藝等提供依據(jù)。大數(shù)據(jù)云平臺對施工狀態(tài)的實時監(jiān)測不僅能夠預報故障、指導施工，而且積累的海量數(shù)據(jù)經(jīng)過科學分析可以為工程項目的施工設計、新盾構的設計提供依據(jù)。大數(shù)據(jù)云平臺的海量數(shù)據(jù)經(jīng)過科學的分析、反饋給盾構設計制造機構，對盾構技術的發(fā)展將是一大促進。

盡管把信息孤島連接成統(tǒng)一的平臺非常有益，但是實現(xiàn)統(tǒng)一卻很難。大多數(shù)人認為這一障礙難以克服。其實這一障礙既已為人所共知，要想解決也就不難了，在技術方面沒有障礙，只要工信部與住建部下定決心，委托一家獨立的“盾構管理中心”，并且制定一套嚴格的管理制度，是可以實現(xiàn)的。

15 結(jié)論與討論

再制造產(chǎn)業(yè)是一種綠色清潔的新興產(chǎn)業(yè)，大力發(fā)展工程機械/盾構等高端智能裝備再制造具有十分明顯的社會效益和經(jīng)濟效益，是全面推行綠色制造、提升資源高效循環(huán)利用的必然趨勢。目前，國內(nèi)首臺再制造盾構和首臺主軸承再制造盾構均已完成掘進任務并安全出洞，再制造盾構的質(zhì)量、性能及可靠性通過了實際工程應用的檢驗，節(jié)能效果顯著。然而我國再制造產(chǎn)業(yè)當前仍然處于試點、統(tǒng)一認識、借鑒提高、經(jīng)驗總結(jié)的初期發(fā)展階段，雖然形成了自己的特色，但也暴露出了一些問題。本文針對筆者在再制造推進中形成的幾點認識與業(yè)內(nèi)同仁共同探討，以期引起共鳴，促進盾構/工程機械再制造產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

1)企業(yè)參與再制造目的要明確，只有“把再制造當作一項事業(yè)，創(chuàng)辦一項利國利民、有利于子孫后代同時有利于企業(yè)長遠發(fā)展的事業(yè)”才能堅持下去，取得成功。

2)再制造的一項基本原則是“再制造產(chǎn)品的性能和質(zhì)量不低于原型新機產(chǎn)品”，要真正做再制造，要做“真的再制造”。

3)再制造與二手機、維修、大修、翻新本質(zhì)是相同的，都屬于循環(huán)經(jīng)濟范疇。二手機通常保有很高的殘值，利用二手機進行再制造是不可取的，是當前工程機械再制造發(fā)展的誤區(qū)。

4)再制造零部件的性能和質(zhì)量達到或者超過原型新品是完全可能的，而再制造整機(包括再制造盾構)達到或超過原型新機也是可能的。

5)再制造產(chǎn)品是新品，不是修理品，不是翻新品，更不是二手產(chǎn)品。

6)再制造生產(chǎn)需要先制訂再制造標準，即再制造產(chǎn)品的標準和產(chǎn)品再制造標準。

7)再制造生產(chǎn)需要進行再制造設計，即應用當代的新技術、新材料、新工藝對再制造設備進行改制并加以提升，使之達到當前設備的技術水平。

8)再制造產(chǎn)品應該盡快申辦再制造認定，通過再制造認定并進入再制造產(chǎn)品目錄。

9)再制造方法有尺寸修理法、換件法和修復法3種，企業(yè)在開展再制造初期可以先采用尺寸修理法和換件法，但要創(chuàng)造條件、準備好具備舊件修復法與性能提升法的能力，以最大限度地實現(xiàn)節(jié)能減排。

10)檢測和試驗是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關鍵，在制定再制造工藝流程中，必須安排適當?shù)臋z測和試驗工序。目前盾構不可能進行型式試驗，建議指定一套盾構上目錄必須滿足的條款，達到間接實現(xiàn)型式試驗的目的。

11)整機廠、代理商和維修企業(yè)應該根據(jù)自己的市場范圍和生產(chǎn)實力正確選取適合自己的經(jīng)營范圍。目前代理商利用罰沒設備進行再制造是不可取的，是錯誤的。

12)“在役再制造”中“在役”并非指正在服役或者正在使用，取名“流程工業(yè)再制造”或許更好。

13)目前國內(nèi)已具備“尺寸修復法再制造”的技術條件，再制造企業(yè)應結(jié)合激光熔覆、類激光冷焊修復等新技術將“尺寸修復法再制造”落到實處。

14)基于大數(shù)據(jù)云平臺的盾構管理中心是盾構質(zhì)量、安全、效率的最佳選擇，符合“推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經(jīng)濟深度融合”發(fā)展綱要，是大勢所趨。