液壓支架再制造產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究

林學(xué)偉

摘 要：最大限度挖掘液壓支架立柱（千斤頂）的潛在價值，讓能源、資源接近“零浪費”。這就是目前付煤公司大力發(fā)展和扶持液壓支架維修“再制造”產(chǎn)業(yè)的意義所在。

一、再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的定位

再制造是指以先進的表面工程技術(shù)為修復(fù)手段，在達到甚至超過與原有新品相同質(zhì)量和性能的前提下，將廢舊設(shè)備零部件、工程機械、機床等進行專業(yè)化修復(fù)的批量化生產(chǎn)過程。再制造不但能延長機電產(chǎn)品的使用壽命，提高機電產(chǎn)品技術(shù)性能和附加值，與制造新品相比，再制造產(chǎn)品可節(jié)省成本，節(jié)能節(jié)材，是循環(huán)經(jīng)濟“再利用”的高級形式。因此無論是毛坯來源還是再制造過程，對能源和資源的需求、對廢物廢氣的排放都是極少的，是真正意義上的綠色制造，有力地促進了資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的建設(shè)。2005年，國務(wù)院文件指出國家“支持廢舊機電產(chǎn)品再制造”，并“組織相關(guān)綠色再制造技術(shù)及其創(chuàng)新能力的研發(fā)”。同年11月，國家發(fā)改委等6部委聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于組織開展循環(huán)經(jīng)濟試點（第一批）工作的通知》，其中再制造被列為四個重點領(lǐng)域之一。2010年中央11部委聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于推進再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意見》也明確指出：組織編制再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃、制定發(fā)布《再制造產(chǎn)品目錄》、推動再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展。“十二五”規(guī)劃綱要也明確把“再制造產(chǎn)業(yè)化”作為循環(huán)經(jīng)濟的重點工程之一。

二、礦山設(shè)備“再制造”的發(fā)展?fàn)顩r

再制造就是以采用專門的新技術(shù)新工藝新材料和新手段，在原有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上加工、改造或修復(fù)，修復(fù)和改造舊的機電設(shè)備，使之恢復(fù)性能95%以上，進而達到延長機械使用壽命的目的。

（1）礦山設(shè)備的再制造是在2007年首先提出，已初具規(guī)模。礦山機械是煤礦安全生產(chǎn)的必要保證，設(shè)備使用率高，要求安全系數(shù)大，有些主要安全設(shè)備在使用年限到達時強制報廢。特別是井下采掘設(shè)備，工作面條件惡劣，設(shè)備磨損快，維修周期短，為保證設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，充分發(fā)揮設(shè)備的效能和延長機器的使用壽命，必須對工作面設(shè)備進行強制檢修。全國每年有15萬臺左右的礦山機械以各種形式，如報廢、閑置、技術(shù)性和功能性淘汰等對再制造和提升提出需求。再制造一臺礦山設(shè)備（或主要功能部件）的費用可比購置新設(shè)備（或主要功能部件）節(jié)約40%至50%，因此不但盤活了廢舊礦山設(shè)備資源，同時還將節(jié)約大量的礦山設(shè)備制造成本，經(jīng)濟效益顯著。

（2）礦山設(shè)備再制造正在起步，發(fā)展前景十分樂觀。國外礦山設(shè)備再制造發(fā)展很成熟，僅美國礦山再制造的產(chǎn)值就達650億元。我國是煤炭大國，煤炭產(chǎn)量已達到34億噸，全國煤礦報廢采煤機200余臺，約10000余噸，掘進機600臺，約25萬噸，刮板運輸機達到近20萬噸，礦山設(shè)備再制造潛力很大。

（3）我國的再制造工程在技術(shù)上摒棄了國外主要采用的換件修理法或尺寸修理法，即制造一個新零件去替換磨損的零件。我國的再制造則是通過以先進的表面工程技術(shù)為支撐的再制造關(guān)鍵技術(shù)，準(zhǔn)確恢復(fù)廢舊零件尺寸，以達到原有性能，甚至能顯著提升原有性能，即“修舊如新”，最重要的是資源利用率高，能源消耗少，具有顯著的節(jié)能環(huán)保特色，這些技術(shù)在國際上都是處于領(lǐng)先水平。

三、再制造產(chǎn)業(yè)的研究

（1）理化特性

再制造是一個物理過程，比如，用舊了的發(fā)動機，經(jīng)過一番修復(fù)、改造后，最后裝成的仍然是一臺發(fā)動機，而不是別的什么。由此看來，再制造不同于廢舊物資回收利用。

再制造也具有化學(xué)過程的特征。雖然舊的發(fā)動機經(jīng)再制造后仍是發(fā)動機，但是它的原材料或構(gòu)件已經(jīng)脫胎換骨，而且再制造的產(chǎn)品不是“二手貨”，而是一種全新的產(chǎn)品，所以再制造也不等于一般的原材料循環(huán)利用。

再制造的本質(zhì)是修復(fù)，但它不是簡單的維修。再制造的內(nèi)核是采用制造業(yè)的模式搞維修，是一種高科技含量的修復(fù)術(shù)，而且是一種產(chǎn)業(yè)化的修復(fù)，因而再制造是維修發(fā)展的高級階段，是對傳統(tǒng)維修概念的一種提升和改寫。

“全壽命周期”這個概念就是由再制造生發(fā)的。通常我們說產(chǎn)品壽命周期，指的就是產(chǎn)品的制造、使用和報廢處理三個階段，再制造產(chǎn)業(yè)誕生后，產(chǎn)品的壽命周期就不僅要考慮上述三個階段，而且在產(chǎn)品設(shè)計時就充分考慮產(chǎn)品維護以及采用包括再制造在內(nèi)的先進技術(shù)對報廢產(chǎn)品進行修復(fù)和再造，從而產(chǎn)品性能和價值得以延續(xù)。換言之，在全壽命周期概念中，應(yīng)該報廢的產(chǎn)品其壽命并未終結(jié)，經(jīng)過再制造之手，它可以再度使用，因而產(chǎn)品的全壽命周期鏈條就拉長為產(chǎn)品的制造、使用、報廢、再制造、再使用、再報廢。

再制造不但能延長產(chǎn)品的使用壽命，提高產(chǎn)品技術(shù)性能和附加值，還可以為產(chǎn)品的設(shè)計、改造和維修提供信息，最終以最低的成本、最少的能源資源消耗完成產(chǎn)品的全壽命周期。國內(nèi)外的實踐表明，再制造產(chǎn)品的性能和質(zhì)量均能達到甚至超過原品，而成本卻只有新品的1/4甚至1/3，節(jié)能達到60%以上，節(jié)材70%以上。業(yè)內(nèi)人士認為，最大限度地挖掘制造業(yè)產(chǎn)品的潛在價值，讓能源資源接近“零浪費”，這就是發(fā)展再制造產(chǎn)業(yè)的最大意義所在。

（2）原因條件

我們現(xiàn)在所說的通常意義上的再制造產(chǎn)業(yè)一般是指工業(yè)，在我們國家工業(yè)是占主導(dǎo)地位的，那么在工業(yè)生產(chǎn)中就會產(chǎn)生大量廢舊產(chǎn)品，這是對資源的一種浪費，所以國家鼓勵再生產(chǎn)，合理利用資源。

再制造是在原有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上加工、改造或修復(fù)，如果原有產(chǎn)品不能達到再制造要求，那么只能廢棄或回收。

（3）“再制造”發(fā)展的制約瓶頸

盡管我國再制造產(chǎn)業(yè)具有較大的發(fā)展?jié)摿?，但由于認識不足，目前仍面臨著政策支持力度不大、法律制度不健全、市場監(jiān)管缺失、關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)能力不強等瓶頸。

再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策支持力度不夠。目前，我國各部門在制定各項規(guī)章制度時，較少考慮對再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響，并且有些政策和法規(guī)的制定在一定程度上阻礙了再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

四、再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景

2005年，國務(wù)院在《關(guān)于加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的若干意見》中明確提出支持發(fā)展再制造，第一批循環(huán)經(jīng)濟試點將再制造作為重點領(lǐng)域。2009年1月實施的《循環(huán)經(jīng)濟促進法》將再制造納入法制化軌道。

2010年5月，國家發(fā)展和改革委員會等11部門31日聯(lián)合發(fā)文宣布，我國將以汽車發(fā)動機、變速箱、發(fā)電機等零部件再制造為重點，把汽車零部件再制造試點范圍擴大到傳動軸、機油泵、水泵等部件；同時，推動工程機械、機床等再制造，大型廢舊輪胎翻新。

五、付煤公司液壓支架維修“再制造”產(chǎn)業(yè)的融入，必將為棗礦集團的綜機維修開括一片新天地。

國內(nèi)礦山設(shè)備再制造經(jīng)過10年的發(fā)展，已經(jīng)初具規(guī)模，但仍沒有形成區(qū)域壟斷。再制造的本質(zhì)是修復(fù)，但它不是簡單的維修。再制造的內(nèi)核是采用制造業(yè)的模式搞維修，是一種高科技含量的修復(fù)術(shù)，而且是一種產(chǎn)業(yè)化的修復(fù)，因而再制造是維修發(fā)展的高級階段，是對傳統(tǒng)維修概念的一種提升和改寫。為此，通過在鄭煤機的3個月學(xué)習(xí)，可借鑒其成功案例，發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢，結(jié)合自身優(yōu)勢，加快建設(shè)適合付煤公司實際的再制造產(chǎn)業(yè)化運行機制和管理模式，實現(xiàn)再制造規(guī)?；?、市場化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，打造棗礦綜機設(shè)備維修“再制造”的“旗艦”。

（一）綜機設(shè)備維修“再制造”作為下一步棗礦集團綠色制造的亮點，具有重要的戰(zhàn)略意義。

液壓支架立柱（千斤頂）的“再制造”不僅能延長其使用壽命，更以最低的成本、最少的能源和資源消耗來達到產(chǎn)品的“全壽命周期”。

（二）液壓支架維修“再制造”成本的經(jīng)濟性分析。

“再制造”液壓支架所耗費的資源比新支架節(jié)約成本60%，通過工藝創(chuàng)新，質(zhì)量管控，大大的滿足產(chǎn)品使用性能。液壓支架維修“再制造”不是簡單的翻舊換新，而是一種采用專門的技術(shù)和工藝，而且技術(shù)含量較高；通過標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)實現(xiàn)了產(chǎn)品互換性，該技術(shù)和工藝的推廣，使得其實現(xiàn)規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。其主要元部件缸體、活柱、零部件的“再制造”和密封件的更換成本費用遠遠低于產(chǎn)品的殘余增值。

（三）液壓支架維修“再制造”技術(shù)

高分子復(fù)合材料（密封圈）技術(shù)在發(fā)揮快速更換的優(yōu)勢基礎(chǔ)上，在修舊利廢方面同樣發(fā)揮了巨大的作用。外缸及其零部件的損壞僅僅是在局部出現(xiàn)了磨損、腐蝕等情況，依靠珩磨及鍍烙技術(shù)98%的液壓油缸及零件完全能夠"青春再現(xiàn)"，可以繼續(xù)使用甚至超過新設(shè)備的使用壽命。

通過珩磨及鍍烙技術(shù)對缸體磨損的修復(fù)案例，來說明珩磨及鍍烙技術(shù)在再制造上所起到的巨大意義：

1、液壓支架立柱（千斤頂）大修中存在大量的油缸磨損、凹坑、劃痕、漲缸現(xiàn)象，出現(xiàn)此種情況后，多數(shù)的企業(yè)會通過打麻點、堆焊甚至報廢更新來解決，這些傳統(tǒng)方法不能有效解決油缸磨損、凹坑、劃痕、漲缸問題，甚至造成更為嚴(yán)重的制約生產(chǎn)事故。更換下來的油缸簡單更換密封或被當(dāng)做廢鐵賣掉，忽視了廢品再利用的巨大價值。

2、產(chǎn)生磨損的原因

油缸在靜配合的狀態(tài)下，受部件表面光潔度、水質(zhì)、膨脹系數(shù)和裝配工藝等因素影響，油缸與密封之間必存在一定的配合間隙。其在強負荷的運行過程中，受液壓液徑向沖擊力的影響，造成配合部件形成“硬對軟”的沖擊。因塑料材質(zhì)為“變量關(guān)系”，雖然緩沖擊較高，但抗沖擊性以及退讓性是有次數(shù)限制的，所以長期的運行必然造成配合間隙不斷增大而產(chǎn)生相對運動，所以產(chǎn)生缸體的磨損，導(dǎo)致支架無法正常運行。

3、修復(fù)原理

高分子復(fù)合材料（塑料密封）即具有類似金屬所要求的強度和韌性，又具有金屬所不具備的退讓性（變量關(guān)系）；通過更換、“部件對應(yīng)關(guān)系”、“機械加工”等工藝，可以最大限度確保修復(fù)部位和配合部件的尺寸配合；同時，塑料密封本身所具有的抗壓、延展率等綜合優(yōu)勢，可以有效地吸收外力的沖擊，極大化解和抵消液壓液的徑向沖擊力，并避免了間隙出現(xiàn)的可能性，也就避免了油缸因間隙增大而造成功能失效，所以針對此類靜配合，塑料密封不是靠“硬度”來解決油缸磨損的，而是靠改變力的關(guān)系來滿足其運行要求。

4、綜合評價

通過珩磨及鍍烙技術(shù)修復(fù)油缸花費的費用或許只有幾百或幾千元，但是產(chǎn)生的時間效益和經(jīng)濟效益卻非常可觀，對企業(yè)和再制造企業(yè)的金屬修復(fù)提供了技術(shù)支持，是靜配合類磨損解決的有效途徑，通過我們的經(jīng)驗可得出，不僅是缸體磨損可以修復(fù)，導(dǎo)向套的磨損、活塞的磨損、螺紋滑絲等靜配合磨損同樣可以起到有效地效果。修舊利廢不僅是節(jié)省企業(yè)設(shè)備成本和提高維修效率的手段，更是讓設(shè)備再制造產(chǎn)生巨大效益的利器。

綜上所述，在人們生活水平逐漸提高及產(chǎn)品技術(shù)升級不斷加快的同時，我們賴以生存的自然環(huán)境也遭到了前所未有的破壞。為保護環(huán)境、節(jié)省資源，積極發(fā)展再制造業(yè)已成為各國經(jīng)濟的新增長點。再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，不僅可以節(jié)省資源與能源投入，而且能夠為企業(yè)帶來相應(yīng)的競爭優(yōu)勢，創(chuàng)造出更多的商業(yè)機會與產(chǎn)業(yè)機會。我國目前正處于經(jīng)濟的轉(zhuǎn)折點，在全球能源緊張及原材料價格不斷上漲的壓力下，單純依靠勞動力價格優(yōu)勢來維持我國制造業(yè)，在國際上的競爭地位已日漸艱難。作為一個生產(chǎn)制造及消費大國，同時又面臨著自然資源匱乏的現(xiàn)狀，通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級及生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，大力發(fā)展我國再制造產(chǎn)業(yè)，改變目前無序競爭的狀態(tài)，將是控制環(huán)境污染、實現(xiàn)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。而我們的液壓支架再制造的成本只有新品的40%左右。最大限度挖掘液壓支架立柱（千斤頂）的潛在價值，讓能源、資源接近“零浪費”。這就是目前付煤公司大力發(fā)展和扶持綜機維修“再制造”產(chǎn)業(yè)的意義所在。

（作者單位：棗莊礦業(yè)集團付村煤業(yè)有限公司）