赵 璐,秦训鹏
(武汉理工大学 汽车工程学院/现代汽车零部件技术湖北省重点实验室,湖北 武汉 430070)
2016年我国汽车产销分别完成2 811.9万辆和2 802.8万辆[1],连续八年蝉联全球第一,汽车保有量也达到了19 400万辆。随着产销量、保有量的快速增长,如何充分、合理地发挥退役汽车潜在价值,实现退役汽车的高效再利用已成为循环经济领域亟待研究和解决的重要问题。然而,长期以来,我国退役汽车回收拆解行业受政策环境、管理水平、市场信心、历史沿革等多因素的影响,管理粗放、零部件循环利用效率低下,经过拆解后的退役汽车零部件主要以钢铁原料的形式回厂重熔,在加工阶段附加在零部件上的价值全部丧失。
近几年来,随着汽车更新换代速度的加快,退役汽车数量不断增加,零部件的质量水平也在不断提高,具有很高的再利用价值[2]。对国内20余家年拆解量在10 000辆的回收企业进行统计发现,目前全部企业收入中,回用件销售份额逐年增长,已经达到14%左右。
在很多发达国家,针对回用件的质量保证有系统的行业或者企业标准。例如,北美的汽车零部件认证协会(CAPP)出台了一系列包括车灯、座椅、保险杠等质量标准,保证汽车回用件的质量和安全;成立于美国密歇根大学公众健康学院的公众卫生与安全组织(NSF)从公共安全的角度建立了汽车零部件包括回用件在内的标准体系;日本的汽车回收再利用机构(NGP)开展报废汽车回收拆解以及回用件销售业务,建立了面向维修行业的回用件质量标准体系,并对用户提供质量保证。
因此,在当前国内汽车退役量急剧增加、旧件利用和再制造行业发展迅猛的情况下[3],开展退役汽车回用件的分类分级管理及其再利用工作,能够有效规范回用件的市场秩序,帮助潜在消费者准确判断回用件是否能满足自身的使用要求,提升消费者对回用件质量水平的信心,对于建立一个健康有序、高效的退役汽车回收利用市场体系具有重要的促进作用。
我国退役汽车的回收及销售工作以拆解企业为主体[4-5],不可再使用的回用件作为废金属,交售给钢铁企业作冶炼原料,可再使用的回用件销售至再制造企业、消费者作为再制造原料或进行直接使用,消费者可以根据自己的需要选择使用再制造件或者直接使用件(如图1所示)。
图1 我国退役汽车回收利用体系
拆解后零部件的循环利用途径主要有三种:再循环、再制造和再使用[6]。由于技术要求和再利用工艺的不同,三种途径的再利用率和成本也不相同。再使用是指拆解得到的退役汽车回用件直接装车使用,是再利用率最高、成本最低的循环利用途径,不用建立专门的循环利用加工和修复系统[7];再循环是指将其通过直接回炉、重熔等方式,以材料形式循环利用的途径;再制造是指对结构、功能受损的回用件通过修复等技术措施,使其质量达到或超过新品水平后再利用的一种循环利用方式。在选择不同的循环利用途径之前,需要进行检测、评估来确定退役汽车回用件的质量水平,以便选择合适的再利用方式。
目前,回收拆解企业对于回用件的拆解和质量评估没有完善的质量标准和专业的检测设备,回用件的质量水平没有保障,除了外观件之外其它零部件基本上不作为直接使用件。随着生产者责任延伸制度的推行[8]以及新版《汽车销售管理办法》的实施,回用件被纳入了汽车及其零配件的销售范围,预示着回用件将会迎来更加广阔的发展空间[9]。为此,本文提出回用件分类分级管理概念及方法,构建回用件分类分级管理标准体系,为规范回用件的市场秩序、推动退役汽车循环利用行业的有序发展提供技术依据。
退役汽车回用件的分类分级管理是根据回用件的结构、功能及其受损程度并结合相应的质量指标,将其划分成不同等级和再利用类型的过程(如图2所示)。经过分类分级后的回用件,具有有效的质量水平报告,回收拆解企业依据分类分级结果确定其循环利用方式及定价区间,汽车维修企业、消费者或者再制造企业依据回用件的等级和类别判断回用件的质量水平是否符合他们自身的使用要求[10]。
从图2可以看出,不同级别的退役汽车回用件其循环利用途径有重叠的部分,如B类回用件可以被短期再使用或进行再制造,D类回用件可被再制造或者再循环。不同的循环利用途径具有不同的环境、资源和经济效益,退役汽车回用件的分类分级管理是根据其质量水平实现循环利用综合效益最大化的重要前提。
图2 退役汽车回用件分类分级示意图
退役汽车回用件的分类分级管理包括回收、试运行、拆解、清洗、检测、质量评估、分类分级等过程(如图3所示)。要实现分类分级管理,需要遵循一定的质量标准和经济原则,对整个过程的每一步骤进行详细规定和全面管理,全过程都要有完整的信息记录,将责任具体到每一个环节,充分保证每个环节的操作质量。
(1)回收和试运行。回收的对象主要是到达使用年限、规定里程或者因事故而退役的车辆。对于正常使用退役的汽车,专业人员应通过试运行初步判断车辆及其主要零部件的基本状况。对于因事故退役的汽车,应该首先判断车辆及主要零部件的受损情况,并进行特殊标注;接着记录车辆的历史服役情况,完成拓号核档等过程,以保证退役汽车获得核对和溯源工作的唯一信息编码。
图3 退役汽车回用件分类分级工作流程图
(2)拆解。退役汽车拆解工作质量的好坏,将影响到零部件的检测和质量评估过程,因此要严格按照相应标准的技术要求、工艺程序和原则,遵循正确的拆卸方法,由表及里,合理使用拆解工具及设备,避免造成零部件的二次损坏。
(3)清洗。清洗是一项非常重要的环节,要同时考虑清洗质量和产生废物的处理,防止环境污染[11]。在清洗时,应避免对零部件造成二次损伤,对形状复杂的零件如发动机缸体和曲轴等,在其油道中常有磨料颗粒伴随油污的存在,难以清除,有必要进行二次清洗,即清洗各油道、沟槽和拐角处并用压缩空气吹洗;此外,还要保证尽可能实现清洗环境的绿色化,采取必要的环保措施等。并保证清洁之后的结构和功能不受影响,回用件表面的信息应清晰可见,清洗后的回用件应及时标记入库。
(4)检测。由于退役汽车回用件的分类分级是在部件水平上的分类分级,只需对部件功能完整性和结构完整性进行检测,故整个过程比再制造质量检测过程简单,不用对其几何尺寸、综合性能、服役状况等进行全面检查[10],而只需抽查部分对后续再利用具有重要影响的部分质量属性。具体检测项目在原型出厂新件主要质量指标的基础上,结合回用件的性能需求来确定。检测方式采用目测和仪器设备检测相结合,并依据回用件种类和试运行结果来确定;在不影响回用件整体性能的情况下,检测过程中可以对部件中主要零件进行部分拆解。
(5)质量评估和分类分级。质量评估以试运行和检测结果为基础,采用“单项评分,加权求和”的方法,并根据综合分数确定其等级;评估项数根据回用件的结构和功能特点确定,比如发动机的评估项有行驶里程、发动机状况测试、缸压测试、内部条件、外部条件和腐蚀状况等;各评估项权重系数值根据其对回用件性能的影响程度确定,浮动范围0.05-1,权重系数之和为1;评估结果反映回用件的质量水平。
分类分级依据质量评估结果进行,评分结果从高到低分成三个等级,各等级评分节点依据回用件性能确定,分别为一级回用件、二级回用件、三级回用件,三个等级回用件的质量水平依次降低。其中,一级回用件是指结构完整、功能与性能接近原厂新品、外观无明显损伤,可直接使用的回用件;二级回用件是指结构、功能有少部分瑕疵,经过修复或再制造加工后可使用,也能作短期直接使用的回用件;三级回用件是指结构、功能有明显缺陷、必须经过修复或再制造加工后方可使用的回用件。
(6)分类分级标准的认证。分类分级管理之后的回用件贴有专用标识标签,用来作为回用件的标志,让消费者容易判断回用件的质量水平。标识和标签由专业机构制作,标签应包括机构信息、回用件信息编码、退役汽车车辆信息、回用件信息、回用件质量水平、主要性能参数和认证信息等。
(1)确保回用件的质量和可靠性。目前回收拆解企业对于回用件没有专业的质量检测设备,仅仅依靠目测和经验判定,故回用件质量无保证且利用率低下。退役汽车回用件的分类分级管理有专业的检测过程和统一的质量评估标准,故能确保其可靠性,增强消费者对回用件的信心。
(2)提高回用件利用率,充分发挥资源、能源的潜力。据了解,目前退役汽车中回用件的利用率不高,而且大多为外观件,很多有价值的回用件均被暴力拆解后以废钢铁形式再循环,拆解后的回用件被随意丢弃,容易造成二次破坏。此外,由于没有质量保证,消费者对回用件质量持怀疑态度,大多愿意以更高的价格购买原厂新件,使回用件因积存过多而被以废钢铁的形式销售至钢铁厂。
退役汽车回用件的分类分级管理可以保证回用件的质量水平,并采用专业的标识标签,提供具有专业价值的回用件质量报告,可以增强消费者对回用件的购买信心,充分发挥资源、能源的潜力。
(3)解决定价无依据的问题,规范市场。目前回收拆解企业对于回用件没有统一的定价标准,大多采用当面议价的方式定价,而且由于市场秩序混乱,缺乏专业的销售平台,市场秩序较为混乱。分类分级之后的回用件可依据不同等级确定价格区间,规范市场并保证终端消费者的利益。
(4)实现经济、环境和资源的效益最大化。退役汽车回用件分类分级工作在部件层面上展开,整个过程简单,无需区分车型和拆解成单个零部件,不需要专门的循环利用生产加工系统和检测线,能减少零部件的二次损伤和废弃物排放,与传统零部件水平的再利用相比,环境、资源、经济的综合效益较高。
据对国内20余家年拆解量为10 000辆回收企业的回用件销售情况统计,车身部件销量最大,为此,下面以车门系统为例介绍退役汽车回用件分类分级过程。在此实例中,回用件分类分级工作对象是从退役车辆上拆解得到的带有附件的完整车门系统,考虑到部分车门带有安全气囊和音响设备等电子元器件,把车门系统分成两类,一类是带有车门电子元器件的车门系统,一类是不带车门电子元器件的车门系统。
车门系统回用件分类分级工作自退役汽车回收阶段开始,并包括拆解前检测、拆解清洁、拆解清洁后评估,以及标识和贴标签等阶段。在回收阶段,应准确记录退役汽车型号和车门类型;在拆解前检测阶段,要检查车门密封性、开启灵活性,并在条件允许情况下,启动电源,开启玻璃升降器,检查其附件性能,其中带有电子元器件的车门系统还需检查音响系统、观察安全气囊指示灯;在拆解清洁阶段,用专用工具解除车门铰链约束,且不能改变车门涂层和内饰件的表面状态,严格按照相关的标准要求执行,做到无损拆解;在拆解清洁后评估阶段,通过人工目视、敲击等方法判断车门的质量状况,车门系统质量特征包括车门附件的完整性(包括车门系统电子元器件)、涂漆和划痕、凹坑、裂纹等(见表1)。
表1 车门系统的质量特征表
根据车门系统的质量特征表对其各项质量特征进行评定,按照“单项评分,加权求和”原则得到车门系统整体评分,即车门系统的质量水平,并按照评分结果将其分为车门系统一级回用件、车门系统二级回用件、车门系统三级回用件。由于车门系统是不可再制造件,一级回用件是指可直接使用的回用件,二级回用件是指可做短期直接使用的回用件,三级回用件是指仅能用作再循环的回用件。车门系统的存储及运输不能破坏车门涂层、内饰件表面状态及相关附件,并按照一般货物运输包装通用技术条件的标准执行。此外,退役汽车拆解前,拍摄车门图片一张,拆解清洁后,分别拍摄车门的正面、背面、侧面以及外观破损部位带标尺的正面照片各一张,用于存档。
本文分析了退役汽车回收利用行业现状及其存在的问题,提出了退役汽车回用件分类分级管理的概念,重点论述了质量评估过程,采用“单项评分,加权求和”的方法,实现回用件的分类分级管理,最后以车门系统为例论述其具体过程。通过回用件分类分级管理工作保证回用件的质量水平,解决选用和定价无依据等问题,规范退役汽车回收利用市场秩序,对汽车回收利用行业的发展具有重要意义。
[1]第一财经日报.2016年中国汽车产销量均超2 800万辆[EB/OL].http://auto.sohu.com/20170113/n478587233.shtml,2017-01-13.
[2]吕庆平.基于层次分析法和灰色关联分析法的电子废弃物回收中心选址[J].物流技术,2016,(10):98-101.
[3]《可再制造汽车零部件旧件分类分级标准》课题研究启动会召开[J].中国资源综合利用,2015,(12).
[4]陈铭,王俊军.报废汽车的回收利用—法规、管理与展望[J].上海交通大学学报,2014,(1):125-131.
[5]汪路,陈铭.中国报废汽车回收拆解企业调查及发展战略研究[J].制造技术与机床,2012,(12):27-29.
[6]秦训鹏,吴成武,韩景伟,等.基于产品全生命周期理论的汽车逆向产业链[J].生态经济(学术版),2013,(1):287-290.
[7]魏擎霄,秦训鹏,郭巍,等.报废汽车循环利用技术标准现状及思考[J].武汉理工大学学报(信息与管理工程版),2015,(3):382-386.
[8]Jin Tian,Ming Chen.Sustainable design for automotive products:Dismantling and recycling of end-of-life vehicles[J].Waste Management,2014,34(2):458-467.
[9]应届毕业生网.新《汽车销售管理办法》全文(2017年)[EB/OL].http://www.yjbys.com/wage/253399.html.
[10]徐滨士,董世运,史佩京.中国特色的再制造零件质量保证技术体系现状及展望[J].机械工程学报,2013,(20):84-90.
[11]崔培枝,杨俊娥,朱胜.产品再制造过程中的清洗技术研究[J].中国表面工程,2006,(5).