中国表面工程 2801年第2期(总第 5』期)
绿 色 再 制 造 工 程 的 进 展
装 甲 兵 工 程 学 院 徐滨士 梁秀兵
中国工程院机械运载学部 李仁涵!
摘 要：介绍了再制造工程在国际、
关键词：再制造工程 进展 意见
中图分类号：TH17：X32：N13
1 引 言
国内的研究和发展情况，并提出了对推动我国再制造工程发展的几点意见。
文献标识码：A 文章编号：1007—9289(2001)02—0001-04
制造业是国民经济的支柱产业，它不仅是消
耗资源的大户，也是环境污染的源头。据统计，
我国从 I952年到1987年间国民经济计划增长8．9
倍，而能源消耗增长 14．9倍，有色金属消耗增长
23倍，铁矿石消耗增长 24倍，到2020年绝大多
数矿产资源将出现缺I：1 ”；据美国能源部报告预
测，全球能源消耗未来 20年将增加六成 ；在对
环境的影响方面，造成全球环境污染排放物的
70％以 ￡来自制造业，它们每年产生约55亿吨无
害废物和 7亿吨有害废物”。。报废产品的数量则
更是惊人。例如，1996年全球有 2400万辆汽车
报废 ；到 2004年仅美国就将有 3 1 5亿台计算
机被废弃 整个人类的生存环境面临日益增长
的产品废弃物的压力，以及资源日益缺乏的问题。
为了缓解资源短缺与资源浪费的矛盾，减少大量
的失效、报废产品对环境的危害，晟大限度地利
用废旧产品中的零部件，绿色再制造工程在国际
上逐渐形成，并成为发展最快的一种新型研究领
域和新兴产业
再制造工程运用先进表面技术、复台表面技
术等多种高新技术、产业化生产方式、严格的产
品质量管理和市场管理模式，使废旧产品得以高
质量地再生，得以充分应用。它是解决资源浪费、
环境污染的一种有效方法和途径，是符台国家可
持续发展战略的一项系统工程 再制造工程技术
属绿色先进制造技术，是对先进制造技术的补充
和发展 报废产品的再制造是其产品全寿命周期
管理的延伸和创新，它能成倍乃至多倍地延长产
品的使用寿命，能充分利用废旧产品中可利用的
基金项目．1lJ阳 I 程院咨询项目120(~1年)；国家重大技术创新项
目i1998 i 5．i999年 3了项 目IG1999065009)
作者简介 ：符游 j 男 f1931一一 教授 中日工程院院士
收稿 日期 ： !f )卜04 】6
价值。再制造产业是可带来新的经济增长点的新
产业
目前，国内外对再制造工程的研究越来越多，
再制造产业也在逐步发展壮大。
2 再制造工程在国外的研究和发展状况
1984年美国“技术评论 就开始提倡旧品翻
新或再生，并称之为 再制造” 日本也已经
提出 “再生工厂技术 的概念 0 俄罗斯学者班
内赫院士在 1992年向国际热处理联合会 (IFHT)
提出了设立 “修复热处理技术委员会 的想法 。
可见再制造的重要性早已引起了人们的重视
汽车零部件的再制造是研究最早的领域，并
已经形成了规模相当大的产业。美国汽车工程师
协会 (SAE)多次举办以 “全寿命周期管理 和
“再制造 为主题的学术会议；并对一些具体零
部件 (如启动器线圈、转子、离合器、发动机、
转向器、水泵、变速箱等)的再制造制定了标准。
美国汽车发动机产品再制造协会 (PERA)每月
都出版关于再制造产品市场、销售、生产和管理
的快报，并主办“汽车再制造杂志 。。其中Lueas
和Jasper是专门从事再制造最大的两家公司。
1996年在美国 Argonne国家实验室的资助
下，波士顿大学制造工程学教授 Robert Lund
领导的一个研究小组，对美国的再制造业进行了
深入的调查，撰写了研究报告 “再制造业：潜在
的巨人 。itll 他们建立了一个有 9903个再制造
公司的数据库，并随机抽选调查了其中的 1003
个，获得了大量的有关年销售额、雇员人数、再
制造产品种类等信息，其范围涉及到汽车、压缩
机、电子仪器、机械制造、办公设备、轮胎、墨
盒、阀门等 8个工业领域，见表 1。在这些数据
的基础上，研究小组对整个美国再制造业的规模
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绿色再制造工程的进展 徐滨士等
进行了评价：美国专业化冉制造公司数量超过
73000个， 接雇员 48万人，生产 46种主要再
制造产品，每年的销售额超过 530亿美元，其中
汽车零部件再制造达360亿美元，在动力车供货
市场中70％～90％足再制造产品。再制造业已经成
为美国经济中的支柱产业之一。
表 1 美国再制造公司调查情况ll⋯
Table【 Rcsul of surveying into the USA
m 翎 u妇 cm rm c0H anTcs
此外，美旧的许多大学正在进行再制造技术
研究和教学。美国罗切斯特理工学院有一个专门
从事再制造工程研究的全国再制造和资源恢复中
心；田纳西大学无污染产品和技术研究中心将进
行汽车行业的冉制造技术研究；北卡罗来纳大学
凯南一弗托格勒商学院进行逆向后勤学的教学，
逆向后勤学是把产品收回，然后对其进行再制造
许多学校在工业设计课程中讲授再制造技术，要
求在工业产品’殳计中考虑设备部件的再制造性，
认为在设计产品时只考虑一次性使用是不合理的
⋯
。 有报道 ，福特汽车公司正在建立一个旧部
件交流中心，从环保出发，充分利用回收再制造
的部件，一年将实现 10亿美元的营业额。1993
年，美国福特、通用、克莱斯勒等大汽车公司结
成回收联盟，在密西根建立汽车拆卸中心，专门
研究开发汽车零部件的拆卸、再制造和再循环利
用 。
德国 “商报 1999年 】月文章 《未来 】0年
的科技 中认为，2006~2007年全球将普及节能
汽车，这种汽车材料和部件的90％均町以重新使
用 2000年2月初，欧盟委员会通过了一项有
利环境保护的新规定，未来所有欧盟的汽车用户，
将享受免费旧车回收。从 2002年起，废旧汽车的
町再生利用率将达到 g5％，到 201 5年将达到
95％：德国奔驰汽车公司在汽车的整个生命周期
(包括设计、制造、使用、维修和报废)都体现
回收利用的概念，从设计开始就注莺汽车的可回
收性，到报废时再拆卸回收利用。大众汽车公司
已将l叮回收设计法应用于新 一代汽车开发。日本
丰田、本田、马自达等大汽车公司也都积极开展
了汽车的可回收性设计，开发回收利用新技术
包括国际商用机器公司在内的计算机公司正
在回收旧机器的芯片。包括朗讯科技公司在内的
通讯设备公司正在再制造开关装置 。一直在再
制造自己打印机墨盒的莱克斯马克国际公司，正
在试验在其打印机上使用再制造部件” 。惠普公
司提出了名为 “地球伙伴计划”的全球环保硒鼓
回收计划，可将硒鼓重量的90％重新利用；收回
的硒鼓一部分被转换成原材料，另一部分无损的
部件叮经过再制造后重新用于制造过程 。一次
性 “用后丢弃”的照相机的名称已经不恰当了，
从90年代初以来，富士公司和柯达公司开始回收
这种相机，然后把它的闪光灯和其他部件重新用
在新相机上。柯选公司开发的 “相迷救星”相机
销量最大，赢利最高 。瑞士卡斯特林公司专门
向世界各国提供再制造服务 美国波音公司为了
延长大型客机的使用寿命，拨出专款进行被称为
“恢复工程”的研究工作 l。
美国军队目前是世界上最大的再制造受益
者，它的车辆和武器大量使用再制造部件，不但
节约了军用装备的制造经费．而且提高了装备的
寿命和维修能力1为装备的使用提供了技术保障。
美军从再制造工程获益的典型实例是B一52H型轰
炸机，i亥机 1948年开始设计，J961 1962年生产，
到 】999年已有37年。该机 1980年、1996年两
次进行技术改造和再制造，到 1997年平均自然寿
命还有 13000飞行小时，预计可延长到2030年，
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口国表面]一 200【年第 2期1总第5【期)
美军有66架 B一52H飞机至少可用到 2014年，较
一 般飞机 2f)～3O年服役期增长 1倍以上 ⋯。50
年代制造的 “休伊”直升飞机也计划经过改进、
改装等系统升级后，将作为武装直升机和运输直
升机继续使朋 。
冉制造 【二程的研究已引起美国国防决策部门
的重视 隶属十美国国家科学研究委员会的“2010
年及其以后【日防制造工业委员会”制订了 2010
年国防丁业制造技术的框架，提出达到未来所需
制造能力的战略 。其中，特别强谓为延长武器
系统的使用寿命，国防部在改进制造能力上目前
和将来的研究开发力量应重视如下领域：①在武
器系统的维护、修理和升级等操作中应用先进生
产工艺和生产实践；②在新的和现有的武器系统
上引入技术 ③机械和电子系统的自诊断；④新
的再制造技术；⑤有利于延长使用寿命的设计方
法。由此可见，美国国防委员会已经将系统性能
升级、延寿技术和再制造技术列为目前和将来国
防制造蘑要的研究领域，体现出其对再制造重要
作用的认识
美国前总统克林顿在 2000年 11月宣布将 l1
月 15日定为 “美国再循环日”时发表讲话。他指
出：产品再循环不但可以节约资源和能源、降低水
和空气污染、减少温室气体排放，而且还能够建立
新的经济增长点，创造更多的就业机会 他呼吁美
国商业机构致力于产品的再循环工作，鼓励消费者
购买再循环产品，从而支持经济建设，改善环境 。c
美I 再制造业已经建立了一系列经济增长目
标：计划到 2005年，雇员 100万人，年销售额
1000亿美元，再制造工业范围内75％的公司通过
ISO认证；剑 2010年，保证 100％再制造产品性
能到达或超过原产品；到2020年美国再制造业基
本实现零浪费，并确保产品的质量和服务。
3 再制造工程在国内的研究和发展状况
国内有许多单位正在进行再制造领域的研
究。全军装备维修表面工程研究中心、西安交通
大学等单位应用表面工程技术进行设备零部件的
再制造研究和应用；卒军第一研究所、装甲兵工
程学院和海军工程学院对军用飞机、装甲车辆、
舰艇的延寿作 大量的试验和研究工作；90年代
初以来，幽内一些部门对修复热处理已经作了尝
试工作，如对长期服役过的发电设备上的某些重
要零件进行修复热处理 。
全军装备维修表面工程研究中心在海军舰艇
j：推广电弧喷涂新型防腐技术，可使舰艇钢结构
的防腐寿命从 5年提高到 I5年 。应用等离子
喷涂技术对重载坦克车辆零件进行再制造修复与
改进，实车考核证明经再制造的零部件比新品的
相对耐磨性提高 1．9～8．3倍，寿命提高 2-3倍。
对首钢从比利时购进的二手连铸设备中的300多
件大轴承座和轧辊，经再制造修复和表面强化，
已正常使用了数年 ⋯
目前一些高校和企业正在开展有关绿色设计
制造、面向3R(Rcuse，Remanufaeture，Recycle)的
设计、产品多生命周期工程等研究，并瞄准了轿
车、摩托车、电冰箱、计算机、空调等产品的回
收再制造。清华大学加大了对绿色工程技术领域
研究的支持力度，并已经和美国 Texas Tech
Universiv／先进制造实验室建立了关于绿色设计
技术研究的国际合作关系。上海交大与美国通用、
福特汽车公司合作开展了轿车的回收再制造研
究 机械科学研究院正在进行清洁生产及车辆的
拆卸和回收技术的研究。大庆油化焊接研究所对
储油罐的腐蚀问题进行了大量深入地研究，开发
出 “碳钢罐薄壁不锈钢衬里及其制造方{击”等多
项专门技术，实现了金属、非金属储油罐的再制
造修复，比更换新罐节约资金40％~60％ 。
1999年9月工程机械维修研究会召开第九次
全国机械维修学术会议，会议的主题就是‘ 1世
纪的维修一再制造工程” ，徐滨士等人的文章
《21世纪再制造工程埔 欧洲国家维修联盟2000
年 3月瑞典国际维修学术会议入选为中国唯一会
议论文 ，并在大会上宣读。在一些有识之士积
极倡导下，再制造工程的研究应用已经受到了我
国政府有关部门的重视，并将其列入 “十五”先
进制造技术发展前瞻和国家自然科学基金机械学
科的优先发展领域。国家自然科学基金会机械学
科已将再制造设计和成形技术基础列为 “十五”
重点资助领域。已批准在装甲兵工程学院建立国
家级再制造技术重点实验室。1999年 12月中国
工程院批准开展的2000年咨询项目— 绿色再制
造工程及其在我国应用的前景》，经 12位院士和
j2位专家参加的项El组近一年的研究工作，先后
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绿色再制造工程的进展 榇滨士等
发表了 lO篇有关再制造工程方面的论文，并完成
了 “咨询报告 。 咨询报告》初步分析了再
制造工程的技术内涵和组成，阐述了再制造工程
的地位、作用、学科构成及关键技术，综述了国
内外研究和应用的现状，展望了再制造工程在我
国应用的前景，并对在我国发展再制造工程提出
了建议。对此 “咨询报告”中国工程院已以中工发
【2001】第 5号文件形式呈报给国务院。国务院办公
厅已批转政府有关部门研究参阅。
徐滨士院 等在 2000年 11月 l8日 《光明日
报 “为 ‘十五’计划献计献策征文”栏目上的建
议文章—— 《大力推广绿色再制造工程》[281已经
引起了国家发展计划委员会的重视，并应邀座谈
讨论。对此座谈会 上有关再制造工程等方面的讨
论 “人民日报 于2000年 l2月 17日作了专门报
导，题为 “国家计委问计于民” 。
应该看到，再制造工程在我国的研究应用尚处
于起步阶段，很多项目主要集中在再制造单项技术
的研究，以及以概念与结构框架为主的研究上，尚
少深入到再制造的生产实践中去，远没有形成产业
化。
4 推进我国再制造工程发展的几个问题
在发展再制造工程的过程中，要克服各种围
难，排除来自不同方面的障碍和阻力 从一些发
达国家的发展实践来看，并结台我国的具体情况
推进我国再制造工程的发展。要重点解决以下几
个问题：
【I)深入6Jf究、开发再制造工程技术 ，确保
再制造产品质
发展再制造业首先要对再制造工程的有关基
础理论、关键技术等进行系统的研究和开发；对
产品的再制造性的设计、设计标准及产品质量控
制等方面进行研究。并及时进行成果转化。再制
造企业要确保再制造产品的质量，即必须坚持严
格的标准使所有再制造产品的性能等同或忧于原
产品。应不断提高服务水平。任何环节的失误都
会影响到企业甚至再制造产业的健康发展。
《2)建立专业化再制造企业
建议政府投时进行宏观谓控，积极引导建立
一 批专业化再制造企业，或将一些有条件的修理
企业优化组台、改造升级为再制造企业，使其采
用高新技术和产业化方式生产再制造产品。大型
的装备制造企业应积极参加和支持自己产品的再
制造，并在配件供应、销售和服务等方面提供方
便。美国XEROX公司是较早应用基于生命周期
成分分析进行再制造的大公司。保持并扩大产品
占领的市场是公司的经营目标，再制造在产品的
生产中已占有重要地位。公司通过再制造使一部
分产品恢复到原有状况，另一部分产品则被改造
成其他产品，同时不断为用户提供完善的维修服
务。实际上公司在设计新产品时就考虑到再制造
的问题。如生产容易更换的零件和采用可以多次
涂覆使用的材料。
(3 J制订与再制造相关的政策、法律、j击规
建议政府有关部门尽快制订一套能够促进
再制造工程发展的相关政策、j击律和法规。比如，
严格控制对废弃物的处理；依照科技的进步，适
时强制执行产品的排污、能耗、效率等标准。对
一 些报废量大的产品，如汽车、家电产品、电脑
等等，逐步建立由企业负责回收的规定；企业建
立回收公司，下设回收网络；对一些重要产品的
废物环保处理费用逐步改由企业承担；允许再制
造的产品经标记后在市场出售；严禁借再制造以
次充好；建立由国家有关部门监督的企业质量保
证体系；对采用高新技术进行产业化生产再制造
产品的企业，经认证后享受贷款及税收等方面的
优惠；在知识产权方面不应约束和限制产品再制
造的实施等。
(4)唤起再制造的公众意识
广大用户对再制造的理解与支持是推动再
制造业发展的重要因素。政府、企业及有关部门
要加强宣传，积极引导，向公众解释再制造的内
涵和作用。说明再制造产品是经历了一个严格过
程来确保它们的性能等同或高于原产品，是高质
量的绿色产品。
参考文献
iI机械科学研究院 先进制造技术发展前瞻【R】．专题
报告集 1999．
3]清华 中国环境污染状况备忘录【Jl世界环境
1998 {2)：40-42
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中国表面 I程 2001年第 2期(总第 5l期}
谈绿色再制造工程的内涵和学科构架
装甲兵工程学院 朱绍华 刘世参 朱 胜
摘 要：绿色再制造工程是对废l}I产品进行修复和改造的一系列技术措施和工程活动的总称，是一个具有广泛发
展前途的技术领域和新兴产业 论述了做为一个正在形成中的绿色再制造工程学科的内涵及其组成。
关键词：再制造工程 内涵 组成
中图分类号：NI 3：TH17：X3 文献标识码：A 文章编号：1007 9289(2001)02 0005 03
中共I}J央羌于制定 “十五”计划的建议指出，
“实现可持续发展战略．是关系中华民族生存和发
展的长远大计 ”。要 “合理使用、节约和保护资源，
提高资源利用率”，要“加大环境保护和治理力度 ，
“控制和治理工业污染”。由于我国自然资源并不
丰富，人均资源更少，面对经济高速发展，对资源
的大量消耗和报废产品不断增加．造成对环境的巨
大压力，因此提倡产品的绿色设计和制造，发展绿
色产业就显得十分重要，其中发展绿色再制造工程
对实现中央的 述要求具有特别重要意义。
1 再制造工程的内涵
绿色再制造工程是以产品全寿命周期设计和
管理为指导，以优质、高效、节能、节材、环保为
目标，以先进技术和产业化生产为手段，是对废旧
产品进行修复和改造等一系列技术措施和工程括
动的总称“l 对再制造工程 (以F简称为再制造)
这一概念玎』做如F进一步说明。
1．1再制造以废旧产品为对象
基金项 目：冉制造技术国防科技重点实验摩论证项 目(2000年
国家重大技术创新』面目{1998一I5)
作者简舟 朱绍牛 男 r193N—l 教授
收稿日期·2lx]卜04 25
再制造在产品寿命周期中的地位和作用可用
图 1粗略地表示 传统的产品寿命周期是 “从研
制到坟墓”，即产品使用到报废为止．其物流是一
个开环系统。而理想的绿色产品寿命周期是 “从研
制到再生”，其物流是一个闭环系统。废旧产品经
分解、鉴定后可分为4类零部件：①可继续使用的；
②通过再制造加工可修复或改进的；◎因目前无法
修复或经济上不合算而通过再循环变成原材料
图l 再制造工程在产品全寿命周期中的位置
Fig I The role of remanufacture engineering in the whole
life period of prod uct
(上接第 4贞l
【10]RoheR T Lund The Remanufacturing Industry--Hidden
Giant Rc~'arch Report 1 996(Manufacturing Engin
eedng Department，Boston Universi
『1 2]侠名 樯特公 司将建立垒球最太汽车回收中 12,"[Jl
汽车世界 1 999 r6)22
【1 3]李源 I{f=黑汽 车回收 业 的发展 世界 汽车 l Jl
I999．(II：1～8
15] Claudia H Deutsch Second time around． and
around rcmanufacmring is gaining ground in corporate
America The New York Times Ju1y 14，l998．
【21]中国兵器工业第 210研究所 2010年及其以后的美
国国防制造工业IR]1999
[231待滨士，马世宁 优质、高效电弧喷涂技术的应用
和发展l Jl表面工程 1996．f4)7～14
【17]棘滨士，等 绿色再制造工程及其在我国的应用前
景【剐 中国工程院咨询报告 2000 12
[281椽滨士．易新乾．石来德 大力推广绿色再制造工程
【N]光明日报．2000．11 18
作者地址：北京市长辛店杜家坎21号 100072
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