工程机械再制造协同设计与质量保障关键技术及产业化

李强 LI Qiang

（辽宁轨道交通职业学院，沈阳 110036）

0 引言

工程机械再制造是指在原有工程机械的基础上，通过先进的技术手段对设备进行修复、升级，使其达到新设备性能的工艺过程[1]。工程机械再制造产业具有广阔的市场前景，有利于降低企业生产成本，提高资源利用效率，符合我国节能减排和绿色发展的战略需求。因此，研究工程机械再制造协同设计与质量保障关键技术及其产业化具有重要的现实意义。

图1 工程机械再制造流程

1 工程机械再制造协同设计的范畴

工程机械再制造协同设计作为一种综合性、创新性的设计方法，其范畴涉及工程机械再制造的各个环节[2]。技术评估是基础，通过对原有工程机械的深入分析，对设备的状态、性能、寿命等方面进行评估，为后续设计提供依据。其次，根据评估结果，制定合理的再制造方案，包括设备改造、部件更换、技术升级等，以满足再制造工程的目标和要求。接下来，设计优化是关键，通过运用先进的设计理念和技术手段，对工程机械的结构、性能、功能等方面进行优化，提高再制造设备的整体性能和可靠性。在这个过程中，需要各相关领域专业技术人员密切合作，共同开展设计优化工作。在工艺选择方面，根据再制造设备的性能要求和成本预算，选择合适的制造工艺和材料，确保再制造设备的性能和成本达到最优。同时，生产实施阶段应严格按照设计方案和工艺要求进行，确保生产过程的顺利进行。质量检测与评价是工程机械再制造协同设计的重要环节。通过对再制造设备的性能、可靠性、安全性等方面进行检测和评价，确保再制造设备达到预期的技术指标和使用要求。（表1）

表1 工程机械再制造协同设计的范畴

2 工程机械再制造质量保障关键技术内容概述

在工程机械再制造质量保障关键技术中，各环节相辅相成，共同确保再制造设备的优质性能。（表2）

表2 工程机械再制造质量保障关键技术

首先，再制造工艺技术作为核心环节，其对旧设备的拆解、清洗、检测、修复、组装及调试等工艺过程有严格的要求。通过研发先进的拆解与组装技术、清洗与去污技术、无损检测技术、故障诊断与预测技术、再制造修复技术以及调试与验收技术等，可以有效提高再制造设备的性能和可靠性[1]。

其次，质量检测与控制技术在确保再制造设备质量方面具有重要意义。通过性能检测与分析、零部件寿命评估、装配质量检测等技术手段，实现对再制造过程的精细化管理和质量控制，确保再制造设备的性能达到预期目标。

再者，材料选择与处理技术对再制造设备的耐用性和使用寿命具有直接影响。在再制造过程中，根据设备的使用环境和工作条件，合理选择材料和优化处理工艺，如焊接、热处理、涂层等技术，可以有效提高再制造设备的可靠性和使用价值。

最后，表面工程技术在再制造过程中也发挥着重要作用。通过表面处理技术，如喷涂、电镀、激光熔覆等，可以提高再制造设备的抗磨损、抗腐蚀、抗疲劳等性能，延长设备使用寿命，确保再制造设备在实际应用中具有优越的性能。

3 工程机械再制造协同设计与质量保障关键技术应用问题探析

3.1 技术创新能力不足问题

工程机械再制造领域技术创新能力不足的问题在协同设计过程中表现得尤为明显[3]。首先，在多领域、多学科的复杂技术问题中，实现技术创新具有一定的困难。在制造工艺方面，如何优化再制造工艺，提高生产效率和产品质量，降低生产成本，也是一个需要解决的问题。其次，在现有再制造技术中，存在一些局限性。例如，在表面处理技术方面，虽然激光熔覆技术可以提高零部件的耐磨性和抗疲劳性，但如何解决成本高、熔覆层性能不稳定等问题，限制了该技术在工程机械再制造领域的广泛应用。在绿色制造方面，尽管环保理念逐渐被重视，但如何实现绿色制造技术在工程机械再制造过程中的实际应用，仍存在一定的技术难题。此外，在工程机械再制造行业中，缺乏核心技术。目前，我国在工程机械再制造领域的主要技术依赖于国外，缺乏具有自主知识产权的核心技术。例如，在工程机械的智能监控与诊断技术方面，虽然国内外企业都在积极研发，但如何实现更高的准确性和实时性，提高再制造设备的可靠性，仍需要进一步探索。

图2 工程机械再制造与绿色制造

3.2 质量检测体系不完善问题

在工程机械再制造协同设计过程中，质量检测体系的不完善问题对再制造设备的性能和可靠性产生了负面影响。在质量检测设备方面，部分企业仍然使用较为落后的检测设备，导致检测结果的准确性和可靠性受到限制[4]。例如，在零部件的尺寸检测中，传统的卡尺、微米计等检测设备的精度较低，无法满足再制造零部件的高精度要求。在检测方法方面，当前质量检测体系存在一定的不统一性。由于各个企业对检测方法的选择和实施存在差异，导致检测结果的一致性和可比性受到影响。在质量检测体系的管理方面，存在一定程度的不足。例如，如何在组织结构、人员培训、检测流程等方面进行优化，以保证检测体系的正常运行和检测结果的可靠性，是当前工程机械再制造领域需要关注的问题。

图3 机械工件受损类型

3.3 协同设计水平提升的问题

在工程机械再制造领域，协同设计水平提升的问题已成为影响产品质量的关键因素。协同设计过程中，各相关领域专业技术人员之间的沟通、协作和整合能力对于设计效率和质量至关重要。然而，在实际操作中，由于各种原因，协同设计水平往往难以达到预期效果。例如，在跨学科、跨领域的协同设计过程中，技术人员可能存在知识结构差异、沟通障碍等问题，从而影响协同设计的效果。此外，在协同设计过程中，如何实现技术研发、产品设计、生产制造等环节的有机衔接，也是一个挑战。例如，在工程机械再制造领域，由于各个环节之间的信息不对称，可能导致设计方案的实施过程中出现难以预料的问题，从而影响产品质量。此外，协同设计过程中的资源整合也是一个重要问题。在实际操作中，由于各个领域之间的资源分配不均，可能导致协同设计过程中出现资源浪费或不足的情况。

3.4 产业化水平低的问题

在工程机械再制造领域，产业化水平较低的问题已成为制约协同设计成果广泛应用的一个重要因素。第一，在产业化过程中，企业对再制造技术的研发和应用存在一定的局限性。例如，在再制造工艺方面，如何实现高效、环保、低成本的再制造技术，以满足市场需求，是一个挑战。此外，在再制造产品的推广应用方面，如何提高用户对再制造产品的认可度，消除他们的顾虑，也是一个需要解决的问题。第二，在产业化的发展环境中，存在一些不利于产业发展的因素。例如，当前我国在工程机械再制造领域的政策支持力度相对较小，相关法律法规和标准体系不完善，这在一定程度上限制了产业的发展。此外，由于工程机械再制造产业涉及多个领域，如何实现跨行业、跨领域的协同合作，提高资源整合效率，也是产业化发展过程中需要关注的问题。第三，在产业化的发展过程中，人才培养和引进也是一个重要的环节。如何培养和引进具有专业技能和综合素质的人才，为产业发展提供人才保障，是当前工程机械再制造领域需要面对的问题。

4 工程机械再制造协同设计与质量保障关键技术应用改进策略

4.1 技术创新能力提升策略

技术创新能力提升策略在工程机械再制造领域具有重要意义。为实现更高的设计水平和质量保障，企业需关注以下几个方面。通过强化产学研合作，促进高校、科研机构与企业的紧密合作，以提高再制造领域的技术创新能力。例如，某工程机械再制造企业与高校共同开展产学研项目，合作研发了一种新型环保的再制造工艺，显著提高了协同设计水平。加大对核心技术和关键零部件研发的投入，通过技术引进、消化、吸收和再创新，形成具有自主知识产权的核心技术。这有助于企业在激烈的市场竞争中保持竞争优势。建立技术创新团队，加强人才培养和引进，提高团队整体的技术创新水平和协同能力。通过这些措施，企业可以不断提升技术创新能力，从而为工程机械再制造领域的协同设计提供有力支持，使产品质量得到有效保障。

4.2 质量检测体系改进策略

为了提升工程机械再制造协同设计的质量保证，优化质量检测体系显得尤为重要。具体的改进策略包括：首先，更新现有的检测设备，提升检测的精确度，以确保检测结果的可信度和精确度。其次，推动无损检测方法的标准化和互认，从而提高检测的效率和一致性。最后，强化对检测人员的培训和管理，提升他们的检测技能和责任感。举例来说，某工程机械再制造企业引入了如三维扫描仪、光谱分析仪等先进的检测设备和技术，这不仅提升了零部件检测的准确度，也进一步提高了质量保障的水平。

4.3 协同设计水平提升策略

协同设计在工程机械再制造领域中具有举足轻重的地位。为提升协同设计水平，企业需采取一系列措施。首先，强化各相关领域专业技术人员的创新能力、协作能力和整合能力的培养，以提高协同设计效率和质量。其次，构建多领域、多学科的协同设计平台，促进技术研发、产品设计、生产制造等环节的有机衔接。最后，推动跨行业、跨领域的协同合作，提高资源整合效率。举例来说，某工程机械再制造企业成功建立了跨学科、跨领域的协同设计团队，通过高效合作和资源整合，实现了协同设计水平的提升，从而确保产品质量得到有效保障。这些措施有助于企业克服再制造过程中的技术难题，提高工程机械再制造的整体质量。

4.4 产业化发展促进策略

为了加速工程机械再制造协同设计的产业化进程，企业需要关注几个关键方面。一是需要得到政府的大力支持和引导，这包括完善相关的法律法规和标准体系，为产业发展提供一个良好的政策环境。二是需要促进产业链上下游企业的深度合作，实现优势互补、资源共享，以提高整个产业链的竞争力。三是加大人才培养和引进的力度，为产业发展提供有力的人才支持。举例来说，某地方政府出台了一系列支持工程机械再制造产业的政策，如税收优惠、补贴等，这些政策吸引了众多企业和人才投身于该领域，从而促进了产业化进程。这些措施将有助于我国工程机械再制造产业的健康、快速发展。（表3）

表3 技术改进前后对比

5 结语

工程机械再制造协同设计与质量保障关键技术的研究与应用对于提高我国工程机械再制造产业的核心竞争力具有重要意义。未来，随着技术创新的不断深入，协同设计理念的不断完善，以及产业化发展的持续推进，我国工程机械再制造领域的协同设计必将取得更大的突破，为我国的经济发展和社会进步做出更大的贡献。