我国船机主要部件再制造的发展研究

尹晓玲

(连云港市地方海事局，江苏 连云港 222006)

1 再制造的含义

再制造工程是正在发展中的一个新兴研究领域和新兴产业。国内部分学者认为中国特色的再制造工程可以简单概括为:再制造是废旧产品高技术修复、改造的产业化，它基于寿命评估技术、复合表面工程技术、纳米表面技术和自动化表面技术［1］。欧美国家的再制造:在再制造加工方面，对于机械产品，主要通过换件修理法和尺寸修理法来恢复零部件的尺寸，并且已经形成比较完备的产业链条［2］。

可以看出国内专家注重于产品质量的提升，而欧美国家则更加重视产业化生产的可行性。根据目前国内具体现状，在产业化形成的基础上，采取部分高新技术提升产品性能是可行的。但是如果过多的追求高新技术的应用，势必导致产品生产成本的大幅提高，并不利于推广使用。

再制造不同于维修，它是维修的高级形式。从图1产品循环图［3］中可以清楚地看到再制造在整个产品循环过程中的地位和作用。

图1 产品循环图

2 我国船用柴油机零部件再制造现状分析

2.1 我国船用柴油机零部件再制造的现状

我国船用再制造尚处于起步阶段，发展相对缓慢。1985年中海工业集团成立旗下第一家柴油机零部件翻新企业——上海万度力有限公司;1989年中远集团与英国DMI合作，成立了南通迪施有限公司，主营柴油机活塞、缸盖、缸套、阀杆、阀座、阀壳、曲轴等部件的翻新业务。由于国内生产技术水平与国外的差距，导致产品质量与新品要求还有一段距离。根据作者在相关企业的工作体会，认为:从产品的质量来说国内公司仅仅处于翻新水平。以MC系列主机活塞的产品使用周期为例，新品生命周期为50000 h以上，而国内再制造的活塞生命周期只有30000 h左右，远达不到新品要求，所以产品质量还有很大的提升空间。

2.2 船用柴油机部件再制造工艺流程

船机再制造是一个工业过程。在这个过程中，退役产品被恢复到或者超越新的产品，然后严格按照产品技术要求进行检测和试验，最后进入市场。由于船舶零部件体积较大，其工艺流程与小功率柴油机、汽油机再制造稍有差别，工艺流程见图2。

图2 主机零部件工艺流程图

图2中，船用柴油机零部件再制造基本流程为:

(1)因船机零部件较大，产品进厂后首先进行拆解工序。产品完全拆卸后，附件彻底清洗、检测并归类放置，对质量较差或船东要求强制更换的进行换新。主件如活塞、缸盖、阀杆等则做喷砂处理。

(2)产品检测。这个过程一般是先对部件进行彻底检查(如部件的外观、详细尺寸、型号、制造时间、再制造循环次数等)了解其烧蚀、磨损等状况，对部件加以标识使其容易辨认，并将这些数据导入公司数据库。然后根据检查结果给出详细的翻新方案，同时根据零部件类型对零部件进行分类。这些信息可以用来决定恰当的翻新策略和翻新产品所需的成本。一旦翻新成本的方案被接受，该部件再制造过程就可以开始。

(3)零部件再制造，所有入库附件及有关零件都进行处理以达到现在的技术要求。这个阶段可能涉到受损零件表面有烧蚀或内部裂纹的部位要彻底车除(大件要在大型立车上进行)、表面处理(例如:缸盖油枪口外表面堆焊耐蚀合金)、热处理(堆焊后去应力后退火)、机械加工(按照标准件要求恢复零件到标准尺寸)等工序。从经济的角度考虑，要依据产品的型号、工作量和数量来选择零部件的再制造过程。通过正常的质量测试后，附上标签的再制造零件被放入仓库。要更换的附件也需从原制造厂或其他再制造企业(包括本企业)订货一并储存入库。活塞再制造之前及完工图如图3、图4所示。

图3 再制造前活塞图

图4 再制造后活塞图

(4)装配、测试和发货。当所有零件在仓库中备齐后，根据生产计划，再制造部件或产品的装配就进入车间，完成全部装配并通过最终测试后，产品或部件附上再制造标记(这是与新产品不同的)。最后产品送入成品库等待销售或附上保修条例(这是与新产品相似的)后发送到用户手中。整个装配、测试和质量控制方式完全按新产品的技术要求进行，其过程与原制造厂类似。不同点只是再制造过程中的测试要求更加严格，因为在再制造过程中假设每个零件都会失效，要通过测试来证明其达到要求。因此，理论上再制造过程要求100%的合格率。

2.3 船用柴油机部件再制造物流供应链

由于船机动力装置零部件再制造过程的特殊性，其物流供应链不同于常规的物流供应链。如果把原造的物流当作“正向物流”，再制造物流则是一个“逆向物流”，它包括部分材料的回收和产品的再生2大过程。图5为船机零部件再制造物流示意图。

图5 船机零部件再制造物流示意图

再制造是将不能再用的产品恢复到“新”状态的过程，其物流供应链包括以下几个环节:

(1)船机零部件的回收是通过再制造工厂的销售人员将船东手中的退役产品返厂再制造。在这个环节中销售人员要掌握产品报废的技术要求，能够对部件进行初步检查以了解其基本状况，如部件的外观、型号、制造时间等。这样可以增加回收产品中可供再制造产品的比例，降低运输成本，增加企业效益，也可对产品进行质量跟踪服务。

(2)再制造生产对各零部件进行修复，经过零部件完工检测和总体装配测试完成全部测试后，形成再制造产品。

(3)再制造的“新”产品，以相对低廉的价格原件返给船东。

由于回收产品的数量、到达时间和质量的不可预测性，所以再制造的生产计划、库存都无法像正向物流一样得到控制;物流网络的布局规划也比较困难;同时，再制造的产品和回收的退役零部件之间的不平衡性也导致了再制造工厂供货的不确定性和库存的不确定性。正由于内部参数的不确定性和结构之间的相关性，再制造物流供应链比常规物流供应链要复杂得多。

2.4 我国船用柴油机部件再制造不足之处

我国船用零部件再制造的不足之处主要有以下几个方面:

(1)技术层面上，船舶关键零部件市场被世界少数企业巨头占据，产品材料、尺寸、加工方法的技术一直被国外企业限制。如船用柴油机曲轴的材料组成，加工精度要求;日本的UEC系列产品材料的成分也一直是困扰国内修复企业的难题。另外，船用零部件尺寸较大，加工中对设备的要求精度非常高，专业加工设备的缺乏导致生产效率低下，产品质量难以提高。

(2)质量控制上，虽然航运的国际化程度较高，但相关产品的质量体系并未形成。各个企业各自为政，产品质量参差不齐，直接影响船东对再制造产品的满意度和信任度。

(3)产品质量与生产成本的矛盾增加。随着远洋船舶对安全性要求的提高，船东对再制造产品质量及性能的要求也是逐渐增加，加之2008年金融危机的严重影响及用工成本增加，导致企业生产成本的增加。如何解决这两者的矛盾，是现代企业在技术和管理层面上要解决的主要问题。

3 提高船舶零部件再制造的有效途径

虽然在我国船用零部件再制造技术有很大的发展空间，但由于产业形成时间不长，还不成熟，所以国家相关部门必须注意合理地引导与控制，尽量使之规范化、合理化，只有这样，才能使它更好地服务于社会。

3.1 建立完善的质量保障体系

再制造厂商要把产品质量摆在第一位，它关乎企业的生死存亡。不少消费者将再制造产品认为是“二手货”，没有质量保障。所以再制造厂商必须保证质量，哪怕一件产品出现质量问题，也会引起连锁反应，毁掉整个市场。

目前，虽然我国在政策上支持与鼓励再制造技术的应用发展，但在我国建立完善的再制造市场体系尚需一段时间，因为还有许多问题有待解决，包括法律和法规的完善、制造商责任制的建立、行业准入标准的制定与颁布、再制造零部件技术标准的制定与颁布、严格和完备的回收体系的构建等。其实这些问题可以归结为建立完善的质量保障体系问题。只有质量保障体系建好后，再制造产品的质量才有可靠保证，它才有存在和发展的意义。质量保障体系是一个系统工程，短时间内难以完善，作者认为可以先采取试点、再进行经验总结推广的办法。例如可以在我国几家再制造技术应用得较早的企业进行试点，对他们的质量体系进行分析评价和对其再制造产品进行监测，得出对柴油机零部件再制造企业的基本要求，再制造产品技术标准和工艺流程等关键数据，从而为国家制定相关的法规提供依据。

3.2 消化吸收国外的成功经验

国外船机再制造技术比我国早发展了几十年，从技术标准、生产工艺、加工设备、到供销和售后服务，已形成了一套完整的体系，积累了成熟的技术和丰富的经验。可以借鉴国外一些发展得好的再制造企业的成功经验，结合我国的实际情况，来制定相关的政策文件、法律法规、行业标准等，以促进船舶零部件再制造技术在我国健康快速的发展。

3.3 提高大众对再制造产品的正确认识

在大众认识层面，再制造作为一个新的理念还没有被人们广泛认识。消费者没有真正认识到使用再制造产品的好处，不少制造企业对发展再制造产业积极性不高，没有看到再制造对企业可持续发展的深远影响。

3.4 政府应加强在资金与信息技术方面的投入

对产品进行回收再制造，开展相应的逆向物流需要较多的技术支持，且许多技术目前还不完善，仍在不断的探索之中。如:开展逆向物流所需的信息技术，进行再制造所需的再制造技术，对这些技术的研究与开发需要很多的人力、物力投入，很难依赖于一个独立的企业来实现。

4 结语

随着我国船舶工业的进一步发展，船用主机零部件的再制造产业得到快速的发展空间，甚至使整个船舶行业相关产品的再制造得到发展。船舶主机零部件的再制造来源于维修，是维修发展的高级阶段，也是先进制造的重要组成。但是与维修和制造相比，它蕴涵着更深的科学理论和更高的技术基础。尽管与国外相比，我国的再制造技术相对较落后和产业化造成的社会和经济效益不太明显，但是现在可以看到船机部件再制造在中国正在快速发展，再制造不仅得到国家相关部门的重视，而且在产业化实践和基础研究等方面均取得了良好的阶段性成果，中国正努力逐渐成为国际再制造加工厂。

［1］徐滨士.中国再制造工程及其进展［J］.中国表面工程，2010，23(2):1－6.

［2］陈定方，尹念东.国际先进制造技术发展现状［J］.黄石理工学院学报，2006，22(4):5－7.

［3］钟骏杰，范世东，姚玉南，等.再制造与维修［J］.机械，2003，30(Z):276－278.