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绿色循环 工程机械再制造的总结和探索

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  再制造是一个产品核心部件的全生命周期管理的系统工程,是利用原有核心零部件并采用再制造表面修复技术和机加技术,使零部件恢复尺寸、形状和性能,形成再制造后的产品。通过以旧换新,以旧换旧,以旧换再等方式获得旧件,在再制造的过程中尽可能利用原有的零件,修复可以修复的,再增加一些新件,这样做才能够大大降造成本。同时,核心部件的性能、可靠性和寿命等通过再制造加以恢复和提高,从而使产品或设备在对环境污染最小,有利于环保且资源利用率最高。所以再制造被认为是先进制造技术的补充和发展,是新世纪极具潜力的新型产业。

  经过十几年的发展,我国再制造产业虽然取得了一定的成绩,但是当前国内再制造产业尚仍处于起步阶段。行业各界对再制造的认识还不够统一,企业的技术积累仍然不够,再制造的表面修复技术、工艺技术、质量控制和资质管理等方面标准缺乏,制约了再制造技术的应用和持续发展。因此发展我国再制造业,还需要逐步建立管理体系、完善的再制造工艺技术标准、质量检验等标准。笔者通过近十年的对再制造的关注和认知,以工程机械行业再制造为例,重新对行业再制造的发展进行一次梳理和探究。

  1)、美国波士顿大学再制造专家Robert教授从制造技术角度将再制造定义为:在工厂里进行的一系列的工业过程,将已经报废的产品做拆卸,不可以使用的零部件通过在加工技术做修复,使得修复处理以后的零部件的性能与寿命期望值达到或者高于原来零部件的性能与寿命。

  2)、美国再制造工业委员会主席、美国汽车零部件再制造协会会长Wlliam:再制造是一个将废旧产品恢复到如新品一样性能的过程。

  3)、欧洲再制造工程中心主任、德国拜罗伊特大学教授RolfSteinhilper:再制造是将废品制造成“如新品性能一样好”的再制造产品的再循环过程。

  4)、中国工程院院士、再制造技术国家重点实验室主任级博士:再制造工程是指以装备金寿命周期理论为指导,以实现废旧装备性能提升为目标,以优质、高效、节能、节材、环保为准则,以先进的技术和产业化生产为手段,做修复、改造废旧装备的一系列技术措施或工程活动的总称,简言之,再制造工程是废旧装备高技术修复的产业化。

  最后,国家工信部对再制造的标准术语(GB/20019-2012):对再制造毛坯进行专业化修复或升级改造使其质量特性不低于原新品水平的过程。

  再制造零部件加工:对于达到寿命报废的产品在失效分析和寿命评估的基础上,把其中有剩余寿命的废旧零部件作为再制造毛坯,使用先进技术进行加工,使其性能迅速恢复,甚至超过新品。

  过时产品、装备的性能升级:新能过时的机电产品往往是几项关键指标落后,不等于所有的零部件都不能再使用,采用新技术镶嵌的方式进行局部改造,就可以使原产品跟上时代的性能要求。信息技术、微纳米技术等高科技在提升、改造过时产品性能方面有重要作用。

  按照工信部定义,通过再制造的产品,其质量和性能不低于新品,成本只是的50%,节能60%,节材70%,降低排放80%。

  再制造既有装备维修的特色,即“以废旧件为加工毛坯,以恢复旧件工作性能为目的”。再制造又有产品制造的特色,即“以标准化生产为前提,以流水线加工为标志”。再制造还具有资源再生的特色,即“以节约资源和节能减排为目标,以高新技术为手段”。

  除了标准和流程之外,工程机械再制造还需要建立起管理体系、生产体系、回收体系、产品质量保证体系、产品信息管理系统、再制造的市场营销体系和技术开发体系的建设等等。

  再制造技术作为我国循环经济与国际可持续发展的重要支撑之一,其重要作用和关键技术在未来20年后仍是重点发展领域。到2015年是再制造产业发展培育期;到2020年再制造产业发展成长期;到2030年是再制造产业发展成熟期。之前国家先后出台了多个再制造发展的支持政策。

  1、2004年9月,国家发改委组织召开“全国循环经济工作会议”,特邀报告“发展再制造工程,促进构建循环经济”,受到美国政府高度重视,美国再制造产业网站发布了“Global competltlon- the Chiness are coming(再制造全球竞争-中国正在迎头赶上)”,介绍了再制造在中国的发展状况,并预言中国将成为美国在再制造领域最强劲的全球竞争对手。

  2、2005年11月,国家发改委等6部委联合颁布的“关于组织开展循环经济试点工作的通知”文件发布了包括7个重点行业,四个重点领域,十三个产业园区和十个省市的42个循环经济示范试点名单。再制造被列为四个重点领域之一

  3、2006年4月国务院副总理在【关于汽车零件再制造产业发展及有关对策措施建议的报告】上批示:“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”。

  4、2008年3月,国家发改委启动了全国汽车零部件再制造产业试点工作,批转了一汽、东风、上汽、重汽集团等大型整车制造企业,潍柴玉柴发动机制造企业为代表的14家再制造试点企业。

  5、2010年5月,国务院副总理再次听取了“大力发展再制造,实现经济效益和社会效益的双赢”的工作报告。国家发改委、工信部、科技部、公安部、财政部、商务部等11个部委联合下发了“关于推进再制造产业发展的意见”指导全国加速发展再制造产业发展并将再制造产业作为国家的增长点

  6、2010年10月,国务院32号文件【国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定】指出:要加快资源循环利用关键共用技术研发和产业化示范,提高资源综合利用水平和再制造产业化水平。

  7、2015年5月的《中国制造2025》纲要中明确提出要大力发展再制造产业,实施高端再制造、智能再制造,促进再制造产业可持续发展。在新的政策背景下,再制造产业将由市场为主导,成为一个循环利用、低碳减排的新兴产业。

  8、2017年的《高端智能再制造行动计划(2018-2020年)》的通知要求:到2020年突破一批制约我国高端智能再制造发展的拆解、检测、成形加工等关键共性技术,智能检测、成形加工技术达到国际先进水平;发布50项高端智能再制造管理、技术、装备及评价等标准;初步建立可复制推广的再制造产品应用市场化机制;推动建立100家高端智能再制造示范企业、技术研发中心、服务企业、信息服务平台、产业集聚区等,带动我国再制造产业规模达到2000亿元。

  1)首先,是对再制造的认识不统一、不深入。对再制造和制造、修理的概念及关系不明确、相混淆,有些企业简单的将维修模式移植到再制造,认为扩大规模就是再制造;还有的制造企业没有充分认识到再制造工艺过程的特殊性和复杂性。

  2)其次,实施再制造质量标准体系尚未建立。大部分企业在旧件检测、再制造毛坯修复等关键环节没有建立相应的质量控制体系,缺乏废旧零备件质量检测技术,产品的再制造加工水平低,一是难以保证再制造产品的质量和可靠性,二是再制造率低,节能减排和经济性差。

  1)区域流动的障碍:缺乏材料和参数的原设计考虑。国内再制造核心件虽然保有量大,回收相对容易,但是由于原产品设计没有考虑再制造需求,造成回收核心件质量不高,修复率低。我们了解到的数据,国内一些企业的核心件修复率不到50%。相比而言,卡特彼勒数据显示修复率为80%。

  2)跨境流动障碍:再制造核心件进口时商检、海关要求; 具体来说,在海关进出口目录上,美国几十年前就有了“再制造“项(remanufactured),而在国内海关名目中没有。所以在国内旧件和再制造产品进出口时,因为海关缺少对应产品名目,就不知道怎么处理。通常情况下,再制造产品都当作全新的配件进行了处理。

  3)另一个是增值税的结构要调整,这样再制造的市场才会发展起来。旧件是再制造生产的原材料,也是再制造业务能否顺利发展的关键因素。在国内实施旧件回收方式,由于增值税种的存在,使得非一般纳税人类型的客户在消费再制造商品并返回旧件的交易链中,无法按适当的增值税处理规则,处理与旧件押金相关的增值税,结果过度负担了旧件押金部分的增值税负,直接影响了客户采购再制造产品的积极性,特别不利于再制造有效回收旧件。

  除此之外,要宣传再制造产品质量和再制造的标识。让用户认知到再制造产品的价值。再制造模式在中国还是一个产品形态,还没有形成如美国一样的产业形态。最后,不同行业的企业的产品不同,定位不同,概念和区域不同;我们应该根据自身特点来选择核心件的循环模式、循环方法、循环系统。

  北京联合涂层技术有限公司是热喷涂的代表企业,拥有进口等离子喷涂设备、熔射设备、爆炸喷涂设备、电弧喷涂设备、超音速喷涂设备,提供热喷涂、冷喷涂、火焰喷涂、HVOF喷涂、陶瓷喷涂等。是卡特彼勒、康明斯等工程机械企业的再制造设备供应商之一。

  代表企业:沈阳新松机器人自动化股份有限公司和山东建能大族激光再制造技术有限公司。

  代表企业:大连海事大学董氏镀铁有限公司,在无刻蚀镀铁技术基础上,进一步研究开发了铁基合金镀铁再制造技术,广泛应用于内燃机车曲轴、船舶柴油机曲轴、直轴以及其它机械设备零件的修复再制造等。笔者2012年在某主机厂负责再制造项目的时候,曾委托董氏铸铁对挖掘机曲轴进行了再制造,装机后跟踪3年,没有出现任何质量问题。

  美国是公认的再制造发达国家,以美国为例,其中又以卡特彼勒作为代表企业,卡特彼勒观念认为:没有核心件,就没有再制造,核心件是再制造的血液和根本。美国的再制造企业有三种运作模式:

  A、是原制造商投资、控股或授权生产的再制造企业。这类企业只生产自己的产品,再制造后的产品直接进入原制造企业的备件和服务体系中流通,并使用原制造企业的标识,例如卡特彼勒再制造集团。

  B、是独立的再制造公司。这样的公司不依附于任何一家原制造厂,完全依据维修市场的需求生产再制造产品,只需对所生产的再制造产品进行负责。

  C、是数以万计的小型再制造工厂,他们以各种灵活的方式为客户提供完善的再制造服务,客户在他们那里进行再制造,再制造核心件的所有权一般不发生变更。

  7、逆向物流不是孤立的,与传统物流体系是结合的,也是并行的。逆向物流实质是循环物流。

  深入推进煤矿智能化建设 推动煤炭高质量发展取得更大成效 ——《国家能源局关于进一步加快煤矿智能化建设促进煤炭高质量发展》专家解读 近日,国家能源局发布了《关于进一步加快煤矿智能化建设促进煤炭高质量发展的通知》(国能发煤炭〔2024〕38号,以下简称《通知》),对下一阶段煤矿智能化建设进行了系统部署,明确了十二项重点工作任务,为加快构建煤炭新质生产力、促进高质量发展指明了方向。《通知》指出,我国煤矿智能化建设进入加快发展、纵深推进的新阶段,但仍面临着建设进展不平衡、运行水平有待提升、核心技术装备支撑不足、人才保障亟需加强等问题,要进一步统一思想、提高认识,坚持问题导向、目标导向,强化统筹规划、分步实施,推动煤矿智能化向更大范围、更深层次、更高质量发展。 一、我国煤矿智能化建设正由示范建设转向规模推广,需要全面推进各类煤矿的智能化建设 2020年2月,国家发展改革委、国家能源局等八部门发布了《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》(发改能源〔2020〕283号),提出了煤矿智能化建设的目标和任务,随后启动了国家首批智能化示范煤矿建设工作。在国家智能化示范建设煤矿的带动下,各产煤省区及煤炭企业均开展了智能化示范煤矿建设工作。当前我国煤矿智能化建设取得显著成果,突破了一批关键核心技术,研制了一批高端智能化装备,搭建了一批创新应用场景,建成了一批技术先进、引领性强的智能化示范煤矿,呈现出示范煤矿引领带动、其他煤矿积极跟进的智能化建设格局,为不同类型煤矿全面推进智能化建设积累了经验、奠定了基础。 《通知》结合现有煤矿智能化建设实际情况,对推进新建煤矿、在建煤矿和生产煤矿的智能化建设提出了明确要求。新建煤矿要求原则上按照智能化标准设计建设,并在联合试运转和竣工验收时对智能化生产系统进行评估、验收;在建煤矿要及时增补智能化建设方案,具备条件的力争在竣工投产前完成智能化建设。生产煤矿不仅明确了要重点推进大型煤矿和灾害严重煤矿智能化改造,更明确指出大型煤矿到2025年底前建成单个和多个系统智能化,具备条件的要实现采掘系统智能化,灾害严重煤矿以及海拔高于2400米或采深大于600米的生产煤矿,要根据地质条件和灾害特点一矿一策制定智能化改造方案,加快推进重点危险环节智能化改造;尤其对于发生较大及以上事故的煤矿,复产前要制定智能化建设方案,明确完成时限,按要求限时建成。 二、我国煤矿分布广泛且地质条件差异性较大,智能化建设难度也不相同,必须因地制宜、持续提升煤矿智能化建设水平 目前,我国已初步形成不同类型生产煤矿的智能化建设模式。在单矿建设方面,形成了包括采掘机运通以及主业辅业、经营管理、井下地面全环节智能化的大型现代化煤矿智能化建设模式,“智能防灾系统优先、其他系统同步建设”的灾害严重煤矿智能化建设模式,以及“重实用、求实效”的地质条件复杂中小型煤矿智能化建设模式。在群矿建设方面,国家能源神东煤炭集团在总结单矿智能化建设经验的基础上,探索出矿区整体规划、群矿一体化推进的智能化建设模式。部分产煤市(县)集中力量打造智能化煤矿示范区,有利提升了整个区域的煤矿智能化建设水平。 2023年,国家能源局发布了《全国煤矿智能化建设典型案例汇编(2023年)→点击查看标杆案例》,总结了近年来全国煤矿智能化建设中在采煤、掘进、主运输、辅助运输、网络通信、供电、供排水、巡检、辅助作业、分选、配煤等方面形成的典型成果案例,为智能化先进的技术成果推广应用提供了依据。《通知》明确提出要创新智能化建设模式,加快推广《全国煤矿智能化建设典型案例汇编(2023年)》推荐的成熟方案,因地制宜探索应用适合本地区、本企业的智能化建设模式。《通知》还明确了井工煤矿、露天煤矿、选煤厂的重点建设内容,尤其是要求井工煤矿评价结果达到Ⅰ类建设条件的鼓励按照中级及以上标准开展建设,达到Ⅱ、Ⅲ类建设条件的鼓励按照初级及以上标准开展建设,为分类迭代推进煤矿和选煤厂的智能化建设提供了指导。 三、针对现有智能系统运行不够稳定可靠,要求持续提升运维质量和管理水平,推动智能化建设从技术为主向技术管理并重、从“建好”向“用好”转变 总结几年来的智能化建设经验,只有实现各智能系统常态化运行,才能真正推动智能化建设走深走实;只有真正的运行实践才能引领常态化的场景需求,才能提高智能装备的可靠性和对复杂条件的适应性。目前,不少煤矿智能系统运行质量不高,这是由于智能系统建成时间短、智能运维标准缺乏、运维人才不足等原因造成的。适应技术升级需要,煤炭生产企业有必要建立智能运维队伍,打破传统单系统运维模式,发展场景化智能运维,加快研发智能单兵装备、智能工器具等现场运维作业工具,不断提升煤矿智能运维能力和水平。 《通知》注重智能化建设的“场景化、常态化”,并从技术与管理等方面对于提升系统常态化运行实效给出明确要求。《通知》要求充分挖掘已建系统的功能潜力,提升场景化应用和现场适应性,并给出目前能够持续完善并提升水平的重点场景,如采煤自动截割与跟机移架、掘进远控截割、露天煤矿卡车无人驾驶编组化运行、选煤厂自动加介与装车等。《通知》还鼓励煤矿企业设立智能化专业运维机构,制定常态化运行管理制度,强化常态化运行成效评价,尤其要加强智能系统建设运行的调度分析和监督检查,对于建而不用、用而不实的,可降低或取消智能化评定等级。 四、煤矿智能化体现了新质生产力“高科技、高效能、高质量”的主要特征,需要不断加强科技创新,突破制约智能化发展的关键技术瓶颈,推动行业技术水平实现整体跃升 近年来,在产学研用各方的协同配合下,采煤工作面协同控制、巷道快速掘进、矿用5G通信、机器人辅助作业、露天矿卡无人驾驶等一系列关键技术取得积极进展,智能采煤实现了从薄煤层、中厚煤层到厚煤层综采和综放工艺的全覆盖,国家能源榆家梁煤矿、山东能源杨村煤矿等实现了工作面内无人常态化智能开采,有力推动了煤矿智能化新场景、新业态发展。然而,目前地质精细保障、智能掘进、智能防灾等技术难题仍需持续攻关,现场部分工作环境条件仍然恶劣,严重威胁矿工身心健康,不少作业场景仍需大量人工,严重制约了智能化建设的实效发挥。 《通知》强调新一代信息技术与煤炭生产高度融合发展,要求持续推进高精度矿用传感器、控制器、工业基础软件等研发应用,推动终端装备加载自主可控的操作系统;鼓励具备条件的地方建设煤炭工业互联网平台,逐步实现煤矿生产、经营、管理等数据的智能分析和统一管理。《通知》格外的重视关键技术装备研发应用,要求综合运用“揭榜挂帅”“赛马”等方式,引导煤矿企业和社会力量开展科技攻关,重点突破高精度地质探测、煤岩识别、工作面设备群协同控制、(半)连续开采智能成套装备、智能单兵装备、辅助作业机器人等技术难题。 五、煤矿智能化建设是一项长期的系统工程,不仅需要理念更新、技术迭代和管理提升,更离不开政策支持和标准与人才保障 煤矿智能化不仅是煤炭生产力的提升,还能促进生产关系的改变,能让劳动者从危险繁重的作业环境中解放出来,让劳动资料数据化、智能化、便捷化。尽管我国煤矿智能化建设取得了明显的成效,但同时也出现了智能化投入和效益、矿工满意度与智能化应用不匹配的现象。究其原因,煤矿智能化建设尚处在初级阶段,技术装备、生产模式正处于升级变革之中,广大从业者对智能化的理解也在不断深化之中,尤其在煤矿智能化从建设向应用转变的过程中,智能化标准、政策以及人才队伍建设的作用更加凸显。 《通知》格外的重视标准、政策和人才保障,结合国家能源局近期发布的《煤矿智能化标准体系建设指南》,要求建立健全煤矿智能化基础通用、生产系统、技术装备、信息基础、运维保障与管理等标准体系,并研究建立煤炭装备全国标准化、煤矿智能化行业标准化等技术组织;对开展智能化建设的新建煤矿、生产煤矿给出了相应的支持政策,并要求各产煤省区完善激励政策,研究设立专项奖补资金,强化智能化煤矿项目建设要素保障。对于目前智能化人才不足、发展通道不畅通的普遍现象,《通知》明确要求要创新智能化人才引进、培养、选拔方式,完善煤炭行业职业分类,制定智能巡检、运维、集控、监测、通讯、网络、数据工程师等岗位配置及专业技能等级标准,尤其是鼓励煤矿企业设立智能装备工程师、运维技师等专业岗位,优化薪酬分配制度。 (作者:刘峰中国煤炭工业协会副会长;张建明中国煤炭工业协会科技发展部副主任)[详细]2024-07-26 09:09

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  卡特彼勒是世界上最大的土方工程机械和建筑机械的生产商,也是全世界柴油机、天然气发动机和工业用燃气涡轮机的主要供应商。在大中华区,卡特彼勒为区内持续的经济稳步的增长和发展提供了产品和技术。为了加大投资力度和发展业务,卡特彼勒(中国)投资有限公司于1996年在北京成立。今天,卡特彼勒在中国投资建立了11家生产企业,制造液压挖掘机、压实机、柴油发动机、履带行走装置、铸件、动力平地机、履带式推土机、轮式装载机、再造的工程机械零部件以及电力发电机组。卡特彼勒(中国)投资有限公司已在中国建立了办事处,培训和产品服务中心,为日渐增长的设备用户更好的提供及时周到的服务。由5个代理商组成的经销服务网络为各行各业提供适用的机器和设备,并给予综合性售后服务,使用户在作业中取得更高的经济效益。卡特彼勒承诺,以领先的优势,为世界各地致力参与基本的建设、资源的开发和运输的设备用户,提供物有所值的机器,发动机产品和售后服务。美国卡特彼勒公司成立于1925年,卡特彼勒公司总部在美国伊利诺州。是世界上最大的工程机械和矿山设备生产厂商、燃气发动机和工业用燃气轮机生产厂商之一,也是世界上最大的柴油机厂家之一。