基于先进表面工程技术的再制造对循环经济的贡献

基于先进表面工程技术的再制造对循环经济的贡献

《中华人民共和国循环经济促进法》自2009年1月1日起施行，工业领域节能减排的重要工程——装备再制造，首次作为专项被列入国家法律章程。政府要通过台理配置公共资源和有效运用行政力量，建立一个资源环境低负荷的社会生产和消费体系。本文认为，可以通过建立政府支持体系、社会支持体系和企业支持体系，促进以先进表面工程技术为支撑的再制造工程发挥作用，使大量弃之于社会层面的废旧机电产品资源化并重新进入制造系统，形成逆向供应链网络，可在社会层面实现更大范围的资源循环利用，贡献于循环经济，为建设资源节约型和环境友好型社会做出贡献。

标签：先进表面工程技术再制造循环经济可持续发展资源环境

1循环经济是我国经济实现可持续发展的必由之路

在我国经济快速发展的同时，也积累了诸多矛盾和问题，其中包括投入产出的效率还不高，可持续发展的能力还不强，经济社会发展与人口、资源、环境、生态之间的矛盾比较突出，2004年中国的国内生产总值约占全球的4％，而消耗的一次性能源约占全球的12％。我国工业产品单位能源消耗是美国的3.5倍、欧盟的5.9倍、日本的9.7倍：废水排放量居世界第一，超过环保允许量的68％；二氧化硫的排放量也居世界第一，超过环保允许量的77％，全国七大水系竟有一半的河段存在严重的污染问题，如此粗放式增长显然难以为继。从我国目前经济社会发展的情况看，根据有关方面的分析，按照现有的资源利用和污染排放水平，要实现2020年GDP翻两番，环境承受的压力将比2000年提高4至5倍；如果环境质量不变，单位资源消耗的产出就必须提高4至5倍；如果资源消耗和污染负荷比2000年减少一半，且环境明显改善，单位资源消耗的经济产出就必须提高8至10倍。

在当今世界，一种新的发展模式——循环经济，正越来越受到人们的重视。循环经济，是指在生产、流通和消费等过程中进行的减量化、再利用、资源化活动的总称“。循环经济倡导的是一种与环境和谐的经济发展模式，以实现资源使用的减量化、产品的反复使用和废弃物的资源化为目的，强调“清洁生产”，是一个“资源一产品一再生资源”的闭环反馈式循环过程，最终实现“最优生产，最适消费，最少废弃”，以最小的环境资源成本，取得最大的经济社会效益。

《中国国民经济和社会发展十一五规划纲要》首次提出了单位国内生产总值能源消耗降低20％左右，单位工业增加值用水量降低30％，农业灌溉用水有效利用系数提高到0.5，工业固体废物综合利用率提高到60％，主要污染物排放总量减少10％等约束性指标。政府要通过合理配置公共资源和有效运用行政力量，确保实现。这种指标属性的划分强化了政府在公共服务和涉及公共利益领域的职责。显然建立一个资源环境低负荷的社会生产和消费体系，走循环经济之路，已成为我国经济实现可持续发展的必然选择。

2再制造是循环经济的重要手段

随着国家新兴工业化步伐的加快，相关环保、节能标准的提高，中国正迎来一个大规模设备更新期。显然大规模的设备更新意味着有大量的设备要被淘汰，如果仍然沿用原来的回收方式回收，只是利用它的原材料，往往需要大量的能源并二次污染环境，蕴藏于报废产品中的可用附加值(也可以叫“剩余价值”)没有发挥作用，属于废旧机电产品资源化处理的低级形式。在多数产品中，附加值如(劳动力价值，能源、资金等)在产品成本中占绝大部分，再制造可以最大限度的发掘废旧产品中隐含的大部分价值(包括原料)，是从废旧部件中获取高附加值的好方法，属于废旧机电产品资源化处理的高级形式。再制造就是将大量相似的废旧产品回收拆卸后，按零部件的类型进行收集和检测，将有再制造价值的废旧产品作为再制造毛坯，利用先进表面工程技术、信息技术等对其进行批量化修复、性能升级，简言之再制造就是废旧机电产品高科技维修的产业化，重要特征是再制造产品的质量和性能能够达到甚至超过新品，而成本只为新品的50％，节能60％，节材70％，对环境的不良影响显著降低。据统计1996年，美国再制造工程一年创造了540亿美元产值!解决了430万人就业，与美国钢铁业产值相当。我国设备总资产已经达到几万亿，如果其中10％的报废设备能够利用再制造形成产品，就能创造巨大的经济效益和社会效益。

显然再制造产业在我国有着广阔的应用前景，可实现低消耗、低排放、高效率的社会生产和再生产，可提供大量的就业机会和创造巨大的经济、社会效益，将对我国构建循环经济做出突出贡献。

3先进表面工程技术是再制造工程的技术支撑

在一台机器中，各部件的使用寿命不相等，每个零件工作表面的使用寿命也不相等，腐蚀从零件表面开始，摩擦磨损在零件表面发生，疲劳裂纹从零件表面向内部延伸，往往会因为零部件局部表面的失效而造成整台机器报废。如果应用表面工程技术延长机械产品中那些易损零件和易损表面的有效使用期，则产品的整体性能就可以得到提高。表面工程技术的最大优势是能够以多种方法制备出优于基体材料性能的表面功能薄层。如参照美国、德国和加拿大等国的计算方法，仅摩擦学科技在工业上所节约的费用可占GNP(国民总收入)的1.0～1.4％，2003年我国全国工矿企业在表面摩擦、磨损和润滑方面的节约潜能为1400亿元左右。

现在表面工程技术发展非常迅速，已在传统的单一表面工程技术基础上发展了复合表面工程技术，进而发展到以微纳米材料、纳米技术与传统表面工程技术相结合的纳米表面工程技术阶段。纳米表面工程中的纳米电刷镀、纳米等离子喷涂、纳米减摩自修复添加剂、纳米固体润滑膜、纳米粘涂技术等已进入到实用化阶段。纳米表面工程技术在再制造产品中的应用使零件表面的耐磨性、耐蚀性、抗高温氧化性、减摩性、抗疲劳损伤性等力学性能大幅度提高。同时一些自动化表面工程技术相继开发出来，如自动化纳米颗粒复合电刷镀表面技术、自动化高速电弧喷涂表面技术、半自动化微束等离子弧熔覆表面技术、自动化激光熔覆表面技术，先进表面工程技术已成为再制造工程的技术支撑。

4再制造是系统工程

由于我国对再制造的研究起步较晚，还有诸多问题需要深入探讨，包括再制造技术再制造设计，以及市场运做，相关的法律、法规、标准的制订和配套等一系列问题，显然再制造工程不单是一个技术问题，而是一门跨专业、跨学科的系统工程，必须将其与社会经济、政策、消费观念等结合起来，需要精心组织，系统研究，科学管理，尽快产业化。

参照国外再制造的发展轨迹及我国的发展现状，在我国促进再制造产业化，应从构筑以下三个体系入手：

4.1政府支持体系：政府不断完善与循环经济有关的政策法规，鼓励和积极支持企业进行再制造，加大对与再制造技术相关的基础科研项目的资金支持力度，对资源浪费以及环境污染严重的项目进行制裁与限制，促进能源、资源的定价市场化，加大教育投入，培养掌握再制造技术的工程技术人员和经济、企业管理者的环境意识，使环境意识成为公民的基本认识，加强行业准入制度，对再制造实行严格监管，使再制造行业走向正轨。

4.2社会支持体系：进一步加强循环经济的宣传，使环保意识和可持续发展深入人心，发挥行业协会、商会等社会团体的积极作用和广泛影响力，在社会层面大力推行再制造，使废弃产品资源化；消费者也要改变认识，提倡绿色消费和使用再制造产品。再制造产品非假冒伪劣产品，也不是通常所讲的“二手货”，世界上应用最多的恰恰是经济最发达的美国及其应用尖端技术最多的军事领域。

4.3企业支持体系：企业是促进和发展循环经济的社会主体，要实行企业回收和利用再生资源的责任制度，增强企业的环境效益意识，从产品的“绿色制造”的微观层面开始，使资源与能源优化配置，研究和应用再制造技术，实现“最优生产，最适消费，最少废弃”的目标，向消费者积极宣传，让利于消费者，确保再制造产品性能等同或优于新品，明显标注再制造产品，让消费者明白消费再制造产品。