1、 LOGOLOGO再制造技术简介再制造技术简介湖南科技大学机械工程湖南科技大学机械工程12级彭广级彭广再制造 v 导师导师：岳文辉辉v 博士，教教授，1965年生。全国国高校制造自动动化研研究会会理事。现现任学学科建设办设办公室副主任。主要研研究方向为为绿绿色制造、多学学科稳稳健设计优设计优化、故障诊断诊断。近年来来，主持国国家“十一五”科技支撑计划计划子项项目、湖南省科技计划项计划项目3项项。参与国参与国家自然科学学基金、湖南省科技计计划划、湖南省教教育厅厅重点等国国家、省部级级以及企业横业横向项项目6项项。获获湖南省科技进进步奖奖1项项。在中国国机械工程、煤炭学报学报、振动与动与冲击击等刊
2、物上发发表论论文30余篇。一、再制造技术的概述 1.1 再制造技术概述再制造技术概述 再制造（再制造（Remanufacture）就是让旧的机器设备重新焕发）就是让旧的机器设备重新焕发生命活力的过程。它以旧的机器设备为毛坯生命活力的过程。它以旧的机器设备为毛坯(Core)，采用专，采用专门的工艺和技术，在原有制造的基础上进行一次新的制造，而门的工艺和技术，在原有制造的基础上进行一次新的制造，而且重新制造出来的产品无论是性能还是质量都不亚于原先的新且重新制造出来的产品无论是性能还是质量都不亚于原先的新品。品。可修复复零件再制造技再制造技术术超强强新零件 一、再制造技术的概述1.1.1 再制造类型
3、再制造类型 再制造加工、产品性能升级再制造加工、产品性能升级1.1.2 再制造特点再制造特点再制造不同于维修，再制造不同于维修，属于绿色制造，具有自身独立的学科方向属于绿色制造，具有自身独立的学科方向 再制造工程的理论基础是以产品的再制造性评价、失效分析和寿命预测为再制造工程的理论基础是以产品的再制造性评价、失效分析和寿命预测为核心。其重点内容包括：核心。其重点内容包括：1）再制造性评价与设计）再制造性评价与设计 2）产品失效机理分析）产品失效机理分析 3）产品剩余寿命评估）产品剩余寿命评估 4）再制造加工技术）再制造加工技术 1.1.3 再制造工程基础理论再制造工程基础理论 一、再制造技术的
4、概述 一、再制造技术的概述产产品品设计设计制造制造使用使用维维修修报废处报废处置置 再使用再使用 再制造再制造 再循再循环环环环保保处处理理原材料原材料 再制造工程在产品全寿命周期中的位置 发动发动机的再制造与初始制造机的再制造与初始制造对对比比一、再制造技术的概述 再制造与制造比较 1.3.1 节约材料与加工耗能 据我国第一家再制造领域的循环经济示范试点企业济南复强再制造公司的数据统计，若每年再制造5万台斯泰尔发动机，可节省3.825 万t 金属，回收附加值16.15 亿元，可节电7 250 万kWh，实现利税1.45亿元，减少CO2 排放3 000 t。1.3.2 节省机械运行维护费用 经
5、对再制造的纳米减摩自修复添加剂运用效果的统计，若在1 000 台斯太尔重型卡车上推广该技术，1 年（行驶5 万km）可节约柴油800 t 左右，约合400万元；节约润滑油50 t，约合60 万元；节约机件磨损、维修成本等200 万，共节省费用660 万元。一、再制造技术的概述 国防民用再制造的再制造的对对象象可以是可以是设备设备系系统统设设施施零部件零部件硬件与硬件与软软件件一、再制造技术的概术 1.4 再制造加工技术术v 先进进表面工程技术术v 再制造毛坯快速成型技术术v 纳纳米减减磨自修复复材料v 修复热处复热处理技术术v 产产品性能升级级技术术一、再制造技术的概述 退役退役发动发动机机清
6、洗清洗不可再制造件再制造再制造发动发动机机整机测试整机测试装配装配合格件报废报废不合格件完好件原厂新配件原厂新配件报废报废易 损 件可再制造件技技术术升升级级、改造件、改造件一、再制造技术的概述1.5 发动机再制造工艺流程示意图发动机再制造工艺流程示意图 包装包装拆解拆解检测检测再制造加工再制造加工检测检测 二、再制造的理化特性v 再制造是一个个物理过过程，比如，用旧旧了的发动发动机，经过经过一番修复复、改造后，最后装成的仍然是一台发动发动机，而不是别别的什么么。由此看来来，再制造不同于废旧废旧物资资回收利用。v 再制造也具有化学过学过程的特征。虽虽然旧旧的发动发动机经经再制造后仍是发动发动机
7、，但是它它的原材料或构构件已经脱经脱胎换换骨，而且再制造的产产品不是“二手货货”，而是一种种全新的产产品，所以再制造也不等于一般的原材料循环环利用。二、再制造的理化特性v 再制造的本质质是修复复，但它它不是简单简单的维维修。再制造的内内核是采用制造业业的模式搞维搞维修，是一种种高科技含量的修复术复术，而且是一种产业种产业化的修复复，因而再制造是维维修发发展的高级阶级阶段，是对传统维对传统维修概概念的一种种提升和改写写。二、再制造的理化特性v 再制造不但能延长产长产品的使用寿寿命，提高产产品技术术性能和附加值值，还还可以为产为产品的设计设计、改造和维维修提供信息，最终终以最低的成本、最少的能源资
8、资源消耗完成产产品的全寿寿命周期。国内国内外的实践实践表明，再制造产产品的性能和质质量均能达达到甚至超过过原品，而成本却只有新品的1/4甚至1/3，节节能达达到60%以上，节节材70%以上。业内业内人士认为认为，最大限度地挖挖掘制造业产业产品的潜在价值值，让让能源资资源接近“零浪费费”，这这就是发发展再制造产业产业的最大意义义所在。二、再制造的理化特性 再制造工程的主要类别：再制造工程的主要类别：1）汽车再制造）汽车再制造 2）机床再制造）机床再制造 3）工程机械再制造）工程机械再制造 三、国内外再制造的发展 3.1 国外再制造情况国外再制造情况 欧美委员会规定废旧汽车到欧美委员会规定废旧汽车
9、到2015年达到年达到95%，目前，目前为为85%。1996年美国专业化再制造公司有年美国专业化再制造公司有73000个，每个，每年销售额超年销售额超530亿美元，直接雇员亿美元，直接雇员48万。欧美国家的再制造，万。欧美国家的再制造，在再制造设计方面，主要结合具体产品，针对再制造过程中在再制造设计方面，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。紧固方式等进行研究。三、国内外再制造的发展 美空军 B-52亚音速远程战略轰炸机，1962年生产，1980、1996年两次再制造，到19
10、97年时平均自然寿命还有13000飞行小时，可服役到2030年。三、国内外再制造的发展 2005年，美空军完成了269架阿帕奇AH-64直升机的再制造，2015年前还将完成750架的再制造。再制造后的阿帕奇直 升机成为美军现役武 装直升机中战斗力最 强的一种机型。三、国内外再制造的发展 此外，美军还对CH-47支奴干运输直升机、M1A1坦克、布拉德利装甲车、AV-8B鹞式垂直起降战斗机、“民兵”型洲际导弹等完成了再制造。通过再制造，美军一方面使大量濒临报废的装备重新焕发生机，以很低的费用维持了武器装备的战备完好率；另一方面大大提高了现有武器装备的战术技术性能，也为先进技术提供了一个十分难得的应
11、用和检验的机会。三、国内外再制造的发展 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，德国大众汽车公司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其配件和新机的比例达到9:1。3.2 国内再制造情况国内再制造情况 徐滨士院士率先提出再制造工程的问题，我国再制造产业徐滨士院士率先提出再制造工程的问题，我国再制造产业发展虽晚，但势头非常好，目前已成为世界上最重要的再制造发展虽晚，但势头非常好，目前已成为世界上最重要的再制造中心之一，而且在基础理论研究与技术应
12、用开发方面走在了世中心之一，而且在基础理论研究与技术应用开发方面走在了世界前列。界前列。在中国率先提出在中国率先提出“再制造再制造”的概念仅的概念仅2008年一年，年一年，在机械产品领域，就有近在机械产品领域，就有近30家再制造企业挂牌，如二汽康明家再制造企业挂牌，如二汽康明斯发动机再制造公司、广西玉柴发动机再制造公司等。目前，斯发动机再制造公司、广西玉柴发动机再制造公司等。目前，发动机再制造企业发动机再制造企业济南复强动力有限公司济南复强动力有限公司是我国最大的再制造是我国最大的再制造企业，专门从事斯太尔、康明斯、三菱等种类型号，尤其是重企业，专门从事斯太尔、康明斯、三菱等种类型号，尤其是重
13、型汽车发动机的再制造。型汽车发动机的再制造。三、国内外再制造的发展 v 2009年12月21日，工信部发布了机电产品再制造试点单位名单（第一批），工程机械行业共有7家单位入围，分别是徐工集团工程机械有限公司、武汉千里马工程机械再制造有限公司、广西柳工机械有限公司、卡特彼勒再制造工业（上海）有限公司、天津工程机械研究院、长沙中联重工科技发展股份有限公司和三一集团有限公司。v 2010年，国家发改委、科技部、工信部等相继出台关于推进再制造产业发展的意见、再制造产品认定管理暂行办法等，要求国内再制造试点企业积极尝试，力争通过两三年的发展取得实质性的成果。v 2011年1月28日，工信部原则同意包括徐
14、工集团工程机械有限公司、广西柳工机械有限公司和三一集团有限公司等3家工程机械企业在内的10家单位再制造试点实施方案，并表示正在编制再制造产品目录。三、国内外再制造的发展 v 2009年12月，三一重工成立“湖南三一工程机械再制造公司”。三一重工总总裁助理胡军军在2010年中国国工程机械配套件年会会上的发发言中介绍绍道，目前三一再制造公司下设研设研究院、制造部、质质保部、市场场部、总经办总经办和客户户服务务部，共有员员工350多人，形成集装配钳钳工、电电工、焊焊工、调试调试等多工种种于一体的混凝土泵车泵车再制造、翻新、维维修团队团队。v 三一工程机械再制造公司现阶现阶段的产产品是再制造混凝土泵车
15、泵车，现产现产能为为30台/月，2010年完成产产能1 000台的再制造混凝土泵车泵车生产线产线的规规划划，2010年12月建成14 000 m2生产产基地。此外，2011年完成1 000台/年产产能建设设，再制造零部件产值达产值达到5 000万元；2012年完成1 200台/年产产能建设设，再制造零部件产值达产值达到1亿亿元。v 未来来，三一再制造产产品将将逐步涵盖泵车泵车、拖泵泵、挖挖掘机、起重机等整机设备设备，以及底盘盘、分动动箱、输输送缸、臂架、液压压件、销轴销轴等零部件。6年内内，再制造产产品将将涵盖三一所有机型，预计产值将预计产值将占三一总产值总产值的1%；10年内内，再制造产产品
16、产值产值占三一总产值总产值的10%。三、国内外再制造的发展 3.2 国内再制造情况国内再制造情况 徐滨士院士率先提出再制造工程的问题，我国再制造产业徐滨士院士率先提出再制造工程的问题，我国再制造产业发展虽晚，但势头非常好，目前已成为世界上最重要的再制造发展虽晚，但势头非常好，目前已成为世界上最重要的再制造中心之一，而且在基础理论研究与技术应用开发方面走在了世中心之一，而且在基础理论研究与技术应用开发方面走在了世界前列。界前列。在中国率先提出在中国率先提出“再制造再制造”的概念仅的概念仅2008年一年，年一年，在机械产品领域，就有近在机械产品领域，就有近30家再制造企业挂牌，如二汽康明家再制造企
17、业挂牌，如二汽康明斯发动机再制造公司、广西玉柴发动机再制造公司等。目前，斯发动机再制造公司、广西玉柴发动机再制造公司等。目前，发动机再制造企业发动机再制造企业济南复强动力有限公司济南复强动力有限公司是我国最大的再制造是我国最大的再制造企业，专门从事斯太尔、康明斯、三菱等种类型号，尤其是重企业，专门从事斯太尔、康明斯、三菱等种类型号，尤其是重型汽车发动机的再制造。型汽车发动机的再制造。三、国内外再制造的发展 3.3 再制造的迫切性再制造的迫切性 我国已进入机械装备和家用电器报废的我国已进入机械装备和家用电器报废的高峰期，再制造势在必行。目前全国役龄高峰期，再制造势在必行。目前全国役龄1010年以
18、上的传统旧机床超过年以上的传统旧机床超过200200万台，万台，80%80%的的 在役工程机械超过保质期；年报废汽在役工程机械超过保质期；年报废汽车约车约 500500万辆，报废电脑、电视机、电冰万辆，报废电脑、电视机、电冰箱箱16001600万台，报废手机万台，报废手机20002000万部，每年产万部，每年产生约生约8 8亿吨固体废物。亿吨固体废物。上述设备均有进行再制造的巨大潜力。上述设备均有进行再制造的巨大潜力。三、国内外再制造的发展 三、国内外再制造的发展 3.4 再制造的重要意义义 为了缓解有限资源和过度消耗之间的矛盾，最大限度地利为了缓解有限资源和过度消耗之间的矛盾，最大限度地利用
19、废旧产品的剩余价值，中国在总结世界各国经验的基础上，用废旧产品的剩余价值，中国在总结世界各国经验的基础上，创造性地提出具有中国特色的创造性地提出具有中国特色的4R体系（体系（Reduce减量化、减量化、Reuse再利用、再利用、Recycle再循环、再循环、Remanufacture再制再制造）。再制造产品的质量和性能达到或超过原型新品，成本不造）。再制造产品的质量和性能达到或超过原型新品，成本不超过原型新品的超过原型新品的50，节能，节能60、节材、节材70，对环境的不良，对环境的不良影响显著降低，有力促进了资源节约型、环境友好型社会的建影响显著降低，有力促进了资源节约型、环境友好型社会的建
20、设。上述特征可概括为：设。上述特征可概括为：“两型社会、五六七两型社会、五六七”。四、再制造的研究内容四、再制造的研究内容 在产品设计阶段，要考虑产品的再制造性设计。在产品的服役至报废阶段，要考虑产品的全寿命周期信息跟踪。在产品的报废阶段，要考虑产品的非破坏性拆解、低排放式物理清洗。4.1 再制造的内容再制造的内容 要进行零部件的失效分析及剩余寿命演变规律的探索；要完成零部件失效部位的具有高结合强度和良好摩擦学性能的表面涂层的设计、制备与加工，以及对表面涂层和零部件尺寸超差部位的机械平整加工及质量控制等。四、再制造的研究内容四、再制造的研究内容 四、再制造的研究内容四、再制造的研究内容 再制造
21、的研究内容非常广泛，贯穿产品的全寿命周期，再制造的研究内容非常广泛，贯穿产品的全寿命周期，体现着深刻的基础性和科学性。体现着深刻的基础性和科学性。主要以先进的表面工程技术主要以先进的表面工程技术为修复手段为修复手段。喷涂修复技术喷涂修复技术电刷镀修复技术电刷镀修复技术激光修复技术激光修复技术轴类及一些贵重轴类及一些贵重零件修复技术零件修复技术纳米表面工程技术纳米表面工程技术 4.2 需要独立解决的科学和技术问题需要独立解决的科学和技术问题四、再制造的研究内容四、再制造的研究内容1234加工对象更苛刻加工对象更苛刻主要有：锻焊、主要有：锻焊、热处理、铣磨件热处理、铣磨件 尺寸差、残余应尺寸差、残余应力、内部裂纹、力、内部裂纹、表面变形等缺陷表面变形等缺陷前期处理更繁琐前期处理更繁琐再制造的毛坯必再制造的毛坯必须去除油污、水须去除油污、水垢、锈蚀层及硬垢、锈蚀层及硬化层化层质量控制更困难质量控制更困难再制造毛坯寿命再制造毛坯寿命预测和质量控制，预测和质量控制，因毛坯损伤的复因毛坯损伤的复杂性和特殊性而杂性和特殊性而使其非常困难使其非常困难工艺标准更严工艺标准更严格格再制造过程中再制造过程中废旧零件的尺废旧零件的尺寸变形和表面寸变形和表面损伤程度各不损伤程度各不相同，必须采相同，必须采用更高技术标用更高技术标准的加工工艺准的加工工艺 LOGOLOGO谢谢观赏谢谢观赏 再制造
