再制造技术与应用
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2.1 国外再制造产业发展历程

在国外,不同工业部门对再制造采用不同的名称。如在汽车零部件领域的再制造通常使用“rebuilding”,激光打印墨鼓领域将再制造称为“rechargers”,汽车轮胎的再制造商将再制造称为“retreaders”。“reconditioning”也是一个经常使用的词,而“restoration”主要用于对经典或者古老汽车、艺术品的恢复,不常用来指再制造。目前,“remanufacturing”已经作为一个国际标准的再制造学术名词,得到较为广泛的应用[1]

早在1861年,美国海军将一艘快艇再制造为一艘铁甲船,20世纪20年代,大规模生产和流水线开始主导美国工业,为全面再制造的发展创造了条件。1922年美国汽车发动机再制造协会(AutomotiveEngineRebuildersAssociation,AERA)成立。1997年美国再制造产业国际委员会(TheRemanufacturingIndustriesCouncilInternational,RICI)成立。美国得克萨斯州、康涅狄格州和加利福尼亚州的立法机构均于1999年通过了促进再制造产业发展的法律;纽约州于2000年颁布了两个促进再制造的法律。

以汽车零部件再制造为例子,国外汽车零部件的起源可追溯到20世纪美国经济大萧条时期,由于资金和资源的缺乏,一些修理商不得不在汽车维修中尝试采用再制造措施,以节约资金和资源。第二次世界大战(简称二战)时期,零部件再制造行业得到了一定发展。当时美国国内所有汽车制造厂和配件生产厂都为满足战争需求而转产军品,致使美国国内的民用汽车零部件供应严重不足,许多型号的车辆因为配件缺乏,无法继续使用。这就迫使一些汽车的修理商不得不拆下报废的和存在故障的零部件进行修理后继续使用,从而逐步形成了一个新兴的产业。同时,美军在战场上使用大量车辆用于作战,损坏率非常高,急于修理,开始尝试使用在国内批量修理好的汽车备件在战场上快速更换,使车辆的维修速度大幅度提高,成为汽车零部件再制造的直接受益者。战争的需求促进了汽车零部件再制造产业的发展[2]

二战结束后,零部件再制造企业能够生存下来,并在一段时期内快速发展,主要得益于这个行业产生的丰厚利润。在整个汽车零部件再制造的产业链中,从旧件的收集者到再制造产品的使用者,所有参与者无一例外都得到了可观的经济效益,这一奇特的现象使汽车零部件再制造行业得到快速发展,很快覆盖了整个北美大陆,在美国成为仅次于钢铁行业的工业巨人[3]

近年来,日本加强了对工程机械的再制造,至2008年,再制造的工程机械中,58%由日本国内用户使用,34%出口到国外,其余的8%拆解后作为配件出售。至2004年,德国大众汽车公司已再制造汽车发动机748万台,变速器240万台,公司销售的再制造发动机及其配件与新机的比例达到9∶1。

欧美国家的再制造,在再制造设计方面,主要结合具体产品,针对再制造过程中的重要设计要素(如拆解性能、零件的材料种类、设计结构与紧固方式等)进行研究。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。如英国ListerPetter再制造公司,每年为英、美军方再制造3000多台发动机,再制造时,对于磨损超差的缸套、凸轮轴等关键零件都予以更换新件,并不修复。对于电子产品,再制造的内涵就是对仍具有使用价值的零部件予以直接的再利用。如德国柏林工业大学对平板显示器的再制造就是先将液晶显示器(LCD)、印刷线路板(PCB)、冷阴极荧光灯(CCFL)等关键零部件进行拆解,经检测合格后进行再利用;德国ReMobile公司对移动电话的再制造也是先拆解、再检测最后再利用;此外对数码相机(日本柯达公司)、打印机墨盒(美国施乐公司)、品牌电脑(美国HP公司)等的再制造也都是以再利用为主[4]。国外再制造业产值如图2-1所示。

图2-1 国外再制造业产值图