文:冯维彦
重庆力劲机械有限公司
摘 要:压铸机是现在我国制造工业的基础母机,在重庆地区更是广泛应用于汽车、摩托车、高铁、飞机等交通工具制造行业,通用汽油机、柴油机等园林和农业机械行业,电脑、通讯等 3C 产业,门把手、锁芯、厨房卫浴等建筑行业以及其他的国民经济的重要领域。压铸机市场随着连续十多年的高速增长,截至 2013 年重庆地区压铸机台数近 1700 台,其中 900 台使用时间超过或达到 10 年以上,在精度和性能上都与现在产品要求差距较大。合格的再制造是对使用厂家和社会都双赢的,但是目前市场存在标准不清、承接单位资质不达标等问题,迫切需要政策的引导。
关键词:压铸机再制造;经济、社会和环保意义;政策建议
1 重庆地区压铸机的现状
1.1 压铸机的保有量
根据中国铸协统计结果,仅 2006-2009 年间我国大陆地区的实际销售冷室压铸机 6935 台,热室压铸机 10410 台(不含进口机)。根据中国工业博物馆介绍,目前在中国大陆市场力劲压铸机保有量在 20000 台以上。根据重庆铸协在 2013 年度统计显示,截至 2013 年初重庆抱有压铸机台数为 1700-1800 台,厂家 300 多家,拥有 10 台以上的有 30-40 家。
1.2 目前重庆地区压铸的使用情况
尽管目前重庆在压铸机的保有量和压铸件的产量上已经在全国占有相当比例,但是仍然以简单成形为主,压铸机配置简单,设备保养差,真正对一些高品质铸件的生产较少。而很大一部分原因是设备老旧,性能较差,精度较差,有的甚至漏油不断、飞料严重,模板或模具变形后采用垫一些钢板继续使用。
2 什么是再制造和压铸机再制造?以及再制造应有的地位和特征
2.1 再制造的定义
再制造是一种利于环保、节约资金并且满足可持续发展要求的系统工程。再制造技术致力于材料的增值、产品附加值的提取,并与材料的循环利用紧密联系并且形成了一个新的闭合制造系统,与简单的回收利用有本质的不同。压铸机再制造是充分利用现有的废旧或无法满足使用要求的压铸机资源的压铸机制造模式,与传统的压铸机报废处理和旧压铸机维修有着本质的区别,是一种充分运用现代化先进的制造工艺技术、信息技术及自动化技术、绿色制造技术等高新技术对废旧压铸机进行可再制造性评估、拆卸,以及创新性再设计、再制造、再装配的过程,其目标是规模化地制造出比原压铸机功能更强、性能指标更优和自动化程度更高的新压铸机。
压铸机再制造应该是是维修发展的高级阶段;同时,再制造是先进制造的组成部分,属于绿色制造。但是,再制造又明显区别于维修和制造,具有自身独立的学科方向。维修产品的质量低于新品。若要确保再制造产品的质量高于新品,则必须按制造的标准进行生产。但是,与制造相比,再制造有更多的科学和技术基础问题需要独立解决:
1) 加工对象更苛刻,制造的对象是经铸锻焊、车铣磨、热处理后的新毛坯,性能均质、单一,而再制造的对象是旧毛坯,即报废的成形零件,存在着尺寸超差、残余应力、内部裂纹和表面变形等一系列缺陷;
2) 前期处理更繁琐,制造的毛坯是基本清洁的,很少需要前处理,而再制造的毛坯必须去除油污、水垢、锈蚀层及硬化层;
3) 质量控制更困难,制造过程的质量控制已趋成熟,再制造毛坯的寿命预测和质量控制,因毛坯损伤的复杂性和特殊性而使其非常困难;
4) 工艺标准更严格,制造过程非常规范,再制造过程中废旧零件的尺寸变形和表面损伤程度各不相同,必须采用更高技术标准的加工工艺。
2.2 再制造在发达国家的情况以及目前中国在汽车零部件、机床等行业的探索。
在美国,已经形成了庞大的再制造产业,拥有 73 000 个再制造公司与 350000 个员工,每年创造产值 53 亿美元,这个数字相当惊人。同时,一些发达国家也拥有了很多的再制造研究机构与个人,尤其是美国,如美国的田纳西大学已经进行了汽车行业的再制造研究;Guide 等人长期致力于再制造技术的产品计划与控制的研究,并且建立了相关的模式。#p#分页标题#e#
在欧洲,欧洲最大的机床制造企业德马吉都提供该服务,在日本从事机床在制造并具有一定规模的企业有 20 多家,如:千代田工机、野崎工程公司等。
相比之下,我国的再制造研究在新世纪才刚刚起步,所以发展与提高再制造的研究显得极为迫切。
为推动循环经济形成较大规模,培育新的经济增长点,2010 年开始,发展改革委会同有关部门编制《再制造产业发展规划》,明确“十二五”时期我国促进再制造产业健康发展的目标、重点任务和保障措施。2010 年 3 月 13 日国家发改委环资司巡视员在接受采访时透露关于推进再制造产业发展的指导意见已经起草并征求了意见,将会同有关部门联合发布,以推动我国再制造产业健康、有序、快速发展。2010 年 7 月《中国资源综合利用》杂志在政策法规版发表《国家发改委等 11 部门关于推进再制造产业发展的意见》上世纪 90 年代,美国从产业角度建立了 3R体系(Reuse 再利用、Recycle 再循环、Remanufacture 再制造),日本则从环境保护的角度建立了 3R 体系(Reduce 减量化、Reuse 再利用、Recycle 再循环)。我国建设性的提出建设减量化(Reduce)、再利用(Reuse)、再循环(Recycle)和再制造(Remanuface)的“4R”循环经济发展模式,进而改变长期以来单纯追求规模和速度的发展理念,不仅是一种政策导向,而且正在被越来越多的业界人士所认同。
2.3 再制造在工业体系中的环保地位
2.4 再制造的特征
早在 1983 年,美国的 Lund 等人就对再制造过程进行了定义:在工厂里,通过一系列的工业过程,将已经服役的产品进行拆卸,不能使用的零部件通过再制造技术进行修复,使得修复以后的零部件的性能与寿命期望值具有或者高于原来的零部件。这一定义严格地将再制造的维修技术与传统的修复操作与回收利用划分开来,充分考虑了能源、材料、环境等诸多因素。
2.5 力劲压铸机再制造介绍
一个完整的压铸机再制造过程可以划分为 3个阶段:第 1 个阶段是拆卸阶段,将压铸机的每个单元清洁后拆散为单一的零部件;第 2 个阶段是将已拆卸的零部件进行检查,将不可继续使用的零部件进行再制造维修,并进行相关的测试、升级,使得其性能能够满足使用要求;第3个阶段是将维修好的零部件进行重新组装,一旦发现装配过程中出现不匹配等现象,还需进行二次优化的过程。目前力劲在这 3 个阶段的每 1 个阶段与其它2 个阶段紧密相连与互相制约。这些都表明了再制造过程与传统的制造过程有着明显的区别,表现出很大的灵活性,传统的制造方法不适用于再制造系统。
2.6 一般认为可进行再制造的产品
1998 年,Lund 等人提出了可进行再制造产品的 7 条标准,分别是:(1)耐用产品;(2)功能失效的产品;(3)标准化的产品与可互换性的零件;(4)剩余附加值较高产品;(5)获得失效产品的费用低于产品的残余增值;(6)生产技术稳定产品;(7)再制造产品生成后,满足消费者要求。当然,再制造过程中,产品的制造计划与控制(Manufacturing Planning &Control)受到一些传统因素的影响,如再制造产品与消费者要求的匹配性、再制造产品使用过程中的性能、已使用材料的可回收率等等,所以再制造产品的制造计划与控制对于再制造厂家而言,显得更为复杂与重要。
3 压铸机再制造在现阶段的重要意义
3.1 经济意义
大大节约设备投资,以较小的代价获得性能先进的压铸设备,提高生产效率和铸造质量,全面提升企业现有设备的性能,有效提高企业制造能力。
从经济性角度,投入资金少,节能、节材、环保等优势明显。据统计,对于附加值很高的压铸机来说,通过再制造充分利用压铸机原有的零部件,节约制造这些零部件的成本,平均可以比购置同等性能级别的新机节约 55%-80%,而且再制造后压铸机的性能可以达到原来新机的水平甚至超越,同时用户可以根据压铸机的状态及工艺要求来选择需要新增何种功能,比如:节能、实时控制、压射速度电动调节、黄油自动润滑、落地式电动门、曲线显示、拨码升级为触摸屏、增加抽芯、增加局部加压、模具快换系统等。进一步节省成本。
3.2 社会意义
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压铸机再制造符合我们国家提出的建设节约型社会的总思路。与相关制造业比,再制造业的就业人数是其 1-3 倍。2005 年,美国再制造业的年产值为 750 亿美元,雇佣员工 100 万,同年,美国计算机制造业的产值与此相当,雇佣员工只有 35 万,说明再制造业具有显著的创造就业与再就业的能力。形成新兴的压铸机再制造与服务的产业,对于增加就业、解决一些资金困难企业运转上都将产生较好的社会意义。
3.3 环境意义
据美国《再制造工业发展报告》统计,每再制造 1 公斤的新材料,可以节省 5-9 公斤的原材料,每年全世界通过再制造节省的材料达到 1400 万吨,可以装满 23 万节火车车厢;再制造产品的能耗仅为新品生产的 15%,全世界每年通过再制造可节省 1600 万桶原油,相当于 600 万辆汽车一年中所需的汽油。据美国 Argonne 国家重点实验室统计,新制造 1 辆汽车的能耗是再制造的 6倍,新制造 1 台汽车发电机的能耗是再制造的 7倍,新制造 1 台汽车发动机的能耗是再制造的 11倍。
根据我们这 5 年再制造工作的统计,压铸机再制造的资源利用率达 85%以上,比制造新机节能 80%以上,不仅大大节约资源和能源,还可在实现节能、节材的基础上减少重新生成铸铁件对环境的污染。
总的来说,压铸机再制造在阶段我们的国情条件下,不仅可以实现大量老压铸机的回收循环利用,节约资源和能源,减少环境污染,还将形成新兴的压铸机再制造与服务的产业,具有重要的经济、社会和环境效益。
4 在重庆压铸机再制造的现状
目前一些不规范的大修基本替代了 50%的再制造市场。可以说,在目前的重庆市场,既没有统一的技术标准,也没有规范的售后质量保障措施。取而代之的是,既有少数“正规军”的“细致运作”,又有“夫妻店”的 “忙碌于野”。专业的再制造技术的企业在中间存于尴尬的境地,为了生存只能做些项目维修和改造。究其原因主要是一些 3-5 人组成的临时军,谈判灵活,表面价格低(做法千奇百怪),短期恢复使用效果没有问题,用户工厂又缺少真正的专业人员。
5 对重庆地区压铸机再制造的建议
重庆铸造行业协会应该为工业与信息化委员会和政府的政策制定提供依据和建议。再制造是循环经济“再利用”的高级形式,再制造与制造新产品相比,可节能 60%,节材 70%,节约成本 50%。加快发展再制造产业是建设资源节约型、环境友好型社会的客观要求。2011 年 9月北京市发改委已经号召申报再制造试点。建议在重庆铸协和工业与信息化委员会牵头1)府积极出资,联合高校、企业开展再制造业技术研究。2)快出台《压铸机再制造产业发展规划》,明确再制造发展的目标、重点任务和保障措施;3)完善再制造行业的市场准入制度和行业标准,规范对再制造产业的生产和市场监管;4)完善再制造产品认证和标识制度,规范再制造产品生产和销售体系,有效保护知识产权和消费者权益;再制造产品的认证需要由专业的机构和企业出具资格证书和产品合格证书5)根据再制造产品原料自身的安全环保风险及国内实际需要,建立鼓励、限制、禁止进口的分类管理制度,制定再制造旧件和再制造产品的进出口管理目录及管理办法,并规范再制造企业管理,强化企业社会责任意识;6)对具备资质的压铸机再制造企业给予财政税收优惠政策;7)制定鼓励消费者使用再制造产品和优先采用再制造产品的激励政策。
8)建立再制造信息管理系统,加强回收管理,加强对拆解企业、小摊点的监管,防止可再制造的旧件流失。