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                  全方位解決機械設備的磨損、拉(劃)傷、腐蝕、密封、鑄造缺陷、尺寸超差等表面修復難題。如:汽輪機發電機轉子軸頸修復(拉傷、磨損、溝槽、損傷、劃傷現場修復),汽輪機汽缸結合面密封,勵磁機整流子抗磨,調相器滑環抗磨,各種…
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               基于先進表面工程技術的再制造對循環經濟的貢獻
                  
                    摘要:《中華人民共和國循環經濟促進法》自2009 年1 月1 日起施行,工業領域節能減排的重   要工程——裝備再制造,首次作為專項被列入國家法律章程。政府要通過合理配置公共資源和有效運用行政力量,建立一個資源環境低  負荷的社會生產和消費體系。本文認為,可以通過建立政府支持體系、社會支持體系和企業支持體系,促進以先進表面工程技術為支撐的再制造工程發揮作用,使大量棄之于社會層面的廢舊機電產品資源化并重新進入制造系統,形成逆向供應鏈網絡,可在社會層面實現更大范圍的資源循環利用,貢獻于循環經濟,為建設資源節約型和環境友好型社會做出貢獻。
                關鍵詞:先進表面工程技術  再制造  循環經濟  可持續發展  資源  環境
                1 循環經濟是我國經濟實現可持續發展的必由之路
                在我國經濟快速發展的同時,也積累了諸多矛盾和問題,其中包括投入產出的效率還不高,可持續發展的能力還不強,經濟社會發展與人口、資源、環境、生態之間的矛盾比較突出,2004年中國的國內生產總值約占全球的4%,而消耗的一次性能源約占全球的12%。我國工業產品單位能源消耗是美國的3.5倍、歐盟的5.9倍、日本的9.7倍;廢水排放量居世界第一,超過環保允許量的68%;二氧化硫的排放量也居世界第一,超過環保允許量的77%,全國七大水系竟有一半的河段存在嚴重的污染問題,如此粗放式增長顯然難以為繼[1]。從我國目前經濟社會發展的情況看,根據有關方面的分析,按照現有的資源利用和污染排放水平,要實現2020年GDP翻兩番,環境承受的壓力將比2000年提高4至5倍;如果環境質量不變,單位資源消耗的產出就必須提高4至5倍;如果資源消耗和污染負荷比2000年減少一半,且環境明顯改善,單位資源消耗的經濟產出就必須提高8至10倍[2]。
                在當今世界,一種新的發展模式——循環經濟,正越來越受到人們的重視。循環經濟,是指在生產、流通和消費等過程中進行的減量化、再利用、資源化活動的總稱[3]。循環經濟倡導的是一種與環境和諧的經濟發展模式,以實現資源使用的減量化、產品的反復使用和廢棄物的資源化為目的,強調“清潔生產”,是一個“資源-產品-再生資源”的閉環反饋式循環過程,最終實現“最優生產,最適消費,最少廢棄”,以最小的環境資源成本,取得最大的經濟社會效益[4]。
                《中國國民經濟和社會發展十一五規劃綱要》首次提出了單位國內生產總值能源消耗降低20%左右,單位工業增加值用水量降低30%,農業灌溉用水有效利用系數提高到0.5,工業固體廢物綜合利用率提高到60%,主要污染物排放總量減少10%等約束性指標。政府要通過合理配置公共資源和有效運用行政力量,確保實現。這種指標屬性的劃分強化了政府在公共服務和涉及公共利益領域的職責。顯然建立一個資源環境低負荷的社會生產和消費體系,走循環經濟之路,已成為我國經濟實現可持續發展的必然選擇。
                2 再制造是循環經濟的重要手段
                隨著國家新興工業化步伐的加快,相關環保、節能標準的提高,中國正迎來一個大規模設備更新期。顯然大規模的設備更新意味著有大量的設備要被淘汰,如果仍然沿用原來的回收方式回收,只是利用它的原材料,往往需要大量的能源并二次污染環境,蘊藏于報廢產品中的可用附加值(也可以叫“剩余價值”)沒有發揮作用,屬于廢舊機電產品資源化處理的低級形式。在多數產品中,附加值如(勞動力價值,能源、資金等)在產品成本中占絕大部分,再制造可以最大限度的發掘廢舊產品中隱含的大部分價值(包括原料),是從廢舊部件中獲取高附加值的好方法,屬于廢舊機電產品資源化處理的高級形式。再制造就是將大量相似的廢舊產品回收拆卸后,按零部件的類型進行收集和檢測,將有再制造價值的廢舊產品作為再制造毛坯,利用先進表面工程技術、信息技術等對其進行批量化修復、性能升級,簡言之再制造就是廢舊機電產品高科技維修的產業化,重要特征是再制造產品的質量和性能能夠達到甚至超過新品,而成本只為新品的50%,節能60%,節材70%,對環境的不良影響顯著降低[5]。據統計1996年,美國再制造工程一年創造了540億美元產值! 解決了430萬人就業,與美國鋼鐵業產值相當[6]。我國設備總資產已經達到幾萬億,如果其中10%的報廢設備能夠利用再制造形成產品,就能創造巨大的經濟效益和社會效益。
                顯然再制造產業在我國有著廣闊的應用前景,可實現低消耗、低排放、高效率的社會生產和再生產,可提供大量的就業機會和創造巨大的經濟、社會效益,將對我國構建循環經濟做出突出貢獻。
                3 先進表面工程技術是再制造工程的技術支撐
                在一臺機器中,各部件的使用壽命不相等,每個零件工作表面的使用壽命也不相等,腐蝕從零件表面開始,摩擦磨損在零件表面發生,疲勞裂紋從零件表面向內部延伸,往往會因為零部件局部表面的失效而造成整臺機器報廢。如果應用表面工程技術延長機械產品中那些易損零件和易損表面的有效使用期,則產品的整體性能就可以得到提高。表面工程技術的最大優勢是能夠以多種方法制備出優于基體材料性能的表面功能薄層[7]。如參照美國、德國和加拿大等國的計算方法,僅摩擦學科技在工業上所節約的費用可占GNP(國民總收入)的1.0~1.4%,2003年我國全國工礦企業在表面摩擦、磨損和潤滑方面的節約潛能為1400億元左右[8]。
                現在表面工程技術發展非常迅速,已在傳統的單一表面工程技術基礎上發展了復合表面工程技術,進而發展到以微納米材料、納米技術與傳統表面工程技術相結合的納米表面工程技術階段。納米表面工程中的納米電刷鍍、納米等離子噴涂、納米減摩自修復添加劑、納米固體潤滑膜、納米粘涂技術等已進入到實用化階段。納米表面工程技術在再制造產品中的應用使零件表面的耐磨性、耐蝕性、抗高溫氧化性、減摩性、抗疲勞損傷性等力學性能大幅度提高。同時一些自動化表面工程技術相繼開發出來,如自動化納米顆粒復合電刷鍍表面技術、自動化高速電弧噴涂表面技術、半自動化微束等離子弧熔覆表面技術、自動化激光熔覆表面技術[9],先進表面工程技術已成為再制造工程的技術支撐。
                4 再制造是系統工程
                由于我國對再制造的研究起步較晚,還有諸多問題需要深入探討,包括再制造技術再制造設計,以及市場運做,相關的法律、法規、標準的制訂和配套等一系列問題,顯然再制造工程不單是一個技術問題,而是一門跨專業、跨學科的系統工程,必須將其與社會經濟、政策、消費觀念等結合起來,需要精心組織,系統研究,科學管理,盡快產業化。
                參照國外再制造的發展軌跡及我國的發展現狀,在我國促進再制造產業化,應從構筑以下三個體系入手:
                4.1 政府支持體系:政府不斷完善與循環經濟有關的政策法規,鼓勵和積極支持企業進行再制造,加大對與再制造技術相關的基礎科研項目的資金支持力度,對資源浪費以及環境污染嚴重的項目進行制裁與限制,促進能源、資源的定價市場化,加大教育投入,培養掌握再制造技術的工程技術人員和經濟、企業管理者的環境意識,使環境意識成為公民的基本認識,加強行業準入制度,對再制造實行嚴格監管,使再制造行業走向正軌。
                4.2 社會支持體系:進一步加強循環經濟的宣傳,使環保意識和可持續發展深入人心,發揮行業協會、商會等社會團體的積極作用和廣泛影響力,在社會層面大力推行再制造,使廢棄產品資源化;消費者也要改變認識,提倡綠色消費和使用再制造產品。再制造產品非假冒偽劣產品,也不是通常所講的“二手貨”,世界上應用最多的恰恰是經濟最發達的美國及其應用尖端技術最多的軍事領域。
                4.3 企業支持體系:企業是促進和發展循環經濟的社會主體,要實行企業回收和利用再生資源的責任制度,增強企業的環境效益意識,從產品的“綠色制造”的微觀層面開始,使資源與能源優化配置,研究和應用再制造技術,實現“最優生產,最適消費,最少廢棄”的目標,向消費者積極宣傳,讓利于消費者,確保再制造產品性能等同或優于新品,明顯標注再制造產品,讓消費者明白消費再制造產品。
                參考文獻:
                [1]中共中央宣傳部理論局.理論熱點18題[M].北京:學習出版社.2004.
                [2]王偉光.科學發展觀干部讀本[M].北京.中共中央黨校出版社.2004.
                [3]《中華人民共和國循環經濟促進法》.
                [4]《以科學發展觀統領經濟社會發展全局》.P144.
                [5]徐濱士.大力發展再制造產業[J].求是2005(12):47.
                [6]徐濱士.價值巨大的再制造工程[J].表面工程資訊2005(1).第五卷.
                [7]徐濱士.表面工程的理論與技術[M].北京.機械工業出版社.2003.
                [8]張嗣偉.無所不在的摩擦.大有作為的摩擦學[N].中國教育報.2005-3-7(7).
                [9]徐濱士.再制造工程與自動化表面工程技術.第九次全國熱處理大會淪文集
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