工程机械再制造及其关键技术

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工程机械再制造及其关键技术

发布日期： 2013-12-15 发布：  

  2013年14期目录       本期共收录文章20篇

　　摘 要 再制造工程是一种成本低、耗能少、环保节能、经济效益好的制造产业；是以产品的全寿命周期为研究重点，通过先进的技术手段，对废旧机械产品进行再利用，赋予其新的寿命周期，延长其使用时间的工程技术活动的总称。本文将对工程机械的再制造及其关键技术进行分析阐述。
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　　关键词 再制造；关键技术；环保
　　中图分类号TH16 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）95-0159-02
　　0引言
　　再制造一种低成本、低消耗，环保节能、经济效益好的制造产业。再制造工程不仅其产品在能够达到甚至超过新品的质量和性能，而且成本低、节能节材，能实现经济发展与环境保护的协调发展，符合可持续发展战略，是对科学发展观的贯彻践行，目前已经是促进我国经济又好又快发展的重要推动者。作为再制造重要对象的工程机械，有着数量多、涉及范围广的特点，是我国机械行业有着举足轻重的地位。经过几十年的发展，已经有了一定的规模和实力，产品种类涵盖面广，数量多。然而在生产技术和资源消耗上存在突出问题。就技术而言，多引自国外，且为上世纪七八十年代的落后技术；就资源消耗而言，钢铁是工程机械的主要原材料，每年的消耗量大，约为4.6×106t（2005年统计数据）。针对这样的现状，将工程机械纳入再制造工程已是当务之急。
　　1再制造对节能减排的贡献
　　在此，产品的全寿命周期一个不得不提到的概念，它包括两个大的阶段，第一阶段是产品的论证、设计和制造；第二阶段是产品的使用、维修和报废。而在两个阶段所有的花费，叫做全寿命周期费用，其中第一阶段占总费用的20%～30%；第二阶段占70%～80%。传统产品只是重视研究第一阶段的费用，而忽视了第二阶段。相比之下，再制造有着巨大的优势，重点研究产品的第二阶段，从而实现废旧产品的重新再利用。
　　再制造使废旧的产品重获新生，拥有了新的使用寿命，使用时间大大延长。另外再制造在实现废物再利用的同时，一方面起到了节约能源、降低消耗的功效；另一方面又有效的保护的环境，从而保持了社会经济和生态环境的协调发展。
　　2再制造关键技术
　　2.1虚拟制造
　　虚拟现实技术和仿真技术的兴起发展，推动了VM技术的出现并走向成熟。VM技术的核心是模拟和预测。在虚拟环境中，对产品的设计、制造、测试、营销的整个过程进行模拟，获得相关的技术数据和性能指标，并对此进行预测和评价。而目的是为各级决策提供依据，以便更好的进行产品的开发与制造。
　　在我国，虚拟制造和虚拟技术正在应用于越来越多的产品制造过程，例如，客车、汽车、机床、机械零部件的加工制造。具体而言，从三位制造阶段，可靠性、色彩、成本分析等模块出发，关于客车的模拟制造系统正在积极探索中，而汽车车身制造领域，虚拟技术在多方面探讨研究中，另外虚拟机床加工系统、虚拟数控技术等研究也在积极开展中。所有这些，目的都是为提升产品性能，缩短生产周期，实现我国制造业的技术更新、优化改造，提升总体水平，进而让我国的制造业在国际竞争中占据优势凸显，是我国成为制造业强国。
　　2.2再制造毛坯快速成形技术
　　再制造毛坯快速成形技术要求开发激光精密测试技术，同时建立再制造计算机辅助工程系统和图像处理系统。他依赖于离散堆积成形原理和积分原理，采用激光同轴扫描技术，利用由CAD零件模型所确定的几何信息，对由废旧零件充当的再制造零件毛坯，进行熔融堆积，快速成形。同时还要建立零部件及表面涂层体系，对零件受损检测和几何特征进行研究，并且监测毛坯表面的三位几何参数等。
　　2.3智能制造
　　智能制造技术是一门综合性技术，涵盖诸多方面，包括智能设计与加工、智能调度与管理、智能测量与诊断、机器人操作、智能装配等。它是在多个学科（包括制造技术、自动化技术、人工智能等）渗透交织的基础上而逐渐发展起来的。该技术依靠智能设备和自治控制，来实现全新智能制造系统模式的构造。
　　智能制造系统具备了人工智能的特点，能够实现自我约束、自我学习以及及时自行优化修复，具备极强的适应能力，能够作业于各种生产制造；另外，该系统采取VR技术设计建立，交互功能良好，操作简易。研究开发智能制造技术，能够有效的提升社会生产率，在保证产品质量同时，降低生产成本，进而使制造业优化升级，提升市场竞争能力，促进我国经济又好又快发展。
　　2.4纳米制造
　　谈到纳米制造，必然要提起纳米技术。作为高新技术，，纳米技术是一种精细加工技术，一般精度为0.1nm～100nm。纳米技术和制造技术的结合产生了纳米制造。纳米制造事实上是一种精密、精细、微细、超微细加工制造。
　　纳米制造有着广阔的应用前景，能够医学、军事等领域发挥重要作用。微型机械制造依赖于纳米制造，而微型机械在医学、军事等领域有着举足轻重的作用。例如，在人体血管中植入微型机器人，能够对人体血管进行健康检查，并针对出现的问题进行治疗。如果在昆虫的神经系统中，注入分子机器人，能够使得昆虫的飞行方向听从指挥，从而使昆虫成为情报收集者。在医学器械方面，纳米制造同样发挥作用。目前一种能够夹起红血球的微型镊子，已经问世，这将为医学治疗提供极大地便利。在工业领域，纳米制造的作用同样不可忽视。各种微型仪表仪器、传感器等的问世，将为工业生产解决诸多难题。纳米制造以其高端的技术水平，引领着制造技术的发展，在21世纪并将极大的推动制造业的升级发展。
　　2.5应急快速维修技术
　　高科技快速发展和生产作业方式的转变，对于修理受损装备的时间要求提出了更为苛刻的要求，时间受到了极大的压缩。在这个步伐紧促、效率至上的当今时代，应急快速维修技术的作用日益彰显，并取得举足轻重的地位。在先进技术的支撑下，快速修复受损的装备，不仅能够以最短的时间恢复生产力，提升生产效率，而且能够推动装备再制造业的健康发展。
　　3 结论
　　再制造一种低成本、低消耗，环保节能、经济效益好的制造产业；不仅能够提升产品性能，缩短生产周期，实现我国制造业的技术更新、优化改造，提升总体水平；而且对于节能减排起着重要的作用，可以实现社会经济和生态环境的协调发展。再制造符合可持续发展战略，是对科学发展观的贯彻践行，在我国制造业中有着举足轻重的地位，必将推动我国从制造业大国跨入制造业强国的行列。
　　参考文献
　　[1]徐滨士.我国再制造产业发展现状与对策建议[J].广西节能，2009（3）.
　　[2]刘俊英，张国胜，蒋伯平.表面工程技术——工程机械再制造的核心技术[J].筑路机械与施工机械化，2009（10）.
　　[3]张伟，徐滨士，张纾，梁秀兵，史佩京，刘世参.再制造研究应用现状及发展策略[J].装甲兵工程学院学报，2009（5）.

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