全面建设节约型社会大力发展再制造工程

一、制约我国小康社会健康发展的因素

传统工业化过程是一个索取自然、大量消耗自然资源的过程。二十世纪的100年中，人类创造的物质财富超过了以往5000年历史的总和，但同时也加速了地球资源的过度消耗。

2003年，我国创造了1.4万亿美元的GDP，约占世界GDP的4%，却消耗了约50亿吨各类国产或进口资源。如果今后仍沿用传统发展模式，以资源的大量消耗实现国家的工业化和现代化，那将是难以为继的。

2003年8月起，由温家宝总理亲自主持、2000多位科学家参与的国家2020年中长期经济发展规划，经过两年的论，专家一致认为，改革开放以来的20年，我国用能源消费翻一番支撑了GDP翻两番。到2020年，要实现GDP再翻两番的目标，若继续依靠能源翻一番来支撑，我国的能源将消耗殆尽。因此，能源和资源不足将成为制约我国经济健康发展的根本因素。

2003年9月，党的16届3中全会决议指出，今后我国社会经济发展模式必须进一步规范，应以科学发展观为指导，以优化资源利用为核心，以提高资源生产率和降低废弃物排放为目标，以技术创新和制度创新为动力，逐步建立与我国基本国情相适应的发展循环经济的宏观调控体系和运行机制，加快建设资源节约型和生态保护型社会。

2004年9月，在全国循环经济工作会议上，国家发改委主任马凯，代表国家对我国发展循环经济的重要性、紧迫性，以及总体思路和主要措施进行了详细阐述，并明确指出今后的国家投资将重点向具有循环经济特色的产业或企业倾斜。

2004年12月，在中央经济工作会议上，胡锦涛总书记代表党中央进一步强调：在当前和今后相当长的一个时期里，全国经济建设“必须坚决扭转高消耗、高污染、低产出的状况，全面转变经济增长方式。要坚持开发与节约并举，把节约放在首位，大力发展循环经济，逐步构建节约型的产业结构和消费结构，走出一条具有中国特色的节约型发展道路。”

所谓“循环经济”就是指以资源的高效利用和循环利用为核心、以“减量化、再利用、再循环、再制造”为原则，以低消耗、低排放、高效率为基本特征的社会生产和再生产活动。循环经济的实质是以尽可能少的资源消耗、尽可能小的环境代价实现最大的发展效益。

循环经济是对传统经济“大量开采、大量消费、大量废弃”发展模式的重大变革。

作为循环经济的重要组成与基本范畴，“资源再生”行业必将在新世纪中大有作为。据国家环保总局完成的一项全国性“资源再生产业”调查报告显示，开发堆积如山的废旧“再生资源”，不仅远比开发已趋向枯竭的“原生资源”更经济、更环保，而且能极大地解决再就业，并强力拉动国民经济发展。

可以预测，“资源再生”产业有望继农业、工业、服务业之后成为我国的“第四产业”。

目前，国外先进国家在循环经济的构建方面已具备基本雏形，主要在四个层面上展开：

(1)企业内循环。美国杜邦化学公司通过厂内各工艺之间的物料循环，减少使用量，达到少排放甚至“零排放”的目标；

(2)工业园区内循环。如著名的丹麦卡伦堡生态工业园，把不同的工厂联结起来，使一个工厂产生的废气、废水、废渣在自身循环利用的同时，成为另一工厂的能源和原料。

(3)社会内循环。日本政府为推动循环经济的形成，提出了到2010年要达到的三个方面的目标，包括资源投入产出率比2000年提高40%，资源循环利用率提高40%，废弃物最终处置量减少50%。

(4)全球范围内循环。把发达国家现存的大量废旧物资引入发展中国家，成为发展中国家的再生资源。这样做不仅可弥补发展中国家原生资源的不足，还可为国际大循环做出贡献。

二、在我国构建循环经济的极端重要性

我国2003年人均GDP已超过1000美元，开始向中低收入国家迈进。国际经验表明，从低收入国家步入中低收入国家的过程，既是一个“黄金发展时期”，又是一个“矛盾凸现时期”。特别是随着经济的快速增长，与此相对应的水、土地、能源、矿产等资源不足的矛盾会越来越突出，生态建设和环境保护的形势日益严峻。

基于此，大力发展循环经济，就显得极为重要与迫切。

极端重要性之一

发展循环经济是缓解资源约束矛盾的根本出路

我国资源禀赋较差，虽然总量较大，但人均占有量少。

据初步测算，到2020年我国能源消费总量将达到30亿吨标准煤，面临着储量不足、生产能力不足、运输能力不足和环境容量不足的四重压力。

2003年下半年以来，全国范围的煤、电、油运的持续紧张给我们再次敲响了警钟，因此，发展循环经济是缓解资源约束矛盾、实现可持续发展的必须选择。

极端重要性之二

发展循环经济是根本是减轻环境污染的有效途径

我国水污染极为严重，2003年废水排放居世界第一；许多城市既面临着水源型缺水，又面临着更为严重的水质型缺水。水污染造成的损失相当于GDP的1.5-3%。

我国城市空气质量污染、电磁辐射污染、废物污染等越来越严重。

全国水土流失占国土面积的37.1%。

农村土地农药污染、草地退化、森林生态质量下降、生物多样性锐减，生态安全受到严重影响。大力发展循环经济，推行清洁生产，可将经济社会活动对资源的需求和生态环境的影响降低到最小程度，从根本上解决经济发展与环境保护之间的矛盾。

极端重要性之三

发展循环经济是提高经济效益的重要措施

我国目前的资源利用率可概括为“四低”：

1、资源产出率低。我国用水总量与美国相当，但GDP仅为美国的1/8；

2、资源利用效率低。我国每万元GDP用水效率是世界平均水平的1/4；

3、资源综合利用率低。我国矿产资源总回收率只有世界平均水平的4/5；

4、再生资源回收利用率低。我国废钢利用率只为世界平均水平的3/5。

实践证明，较低的资源利用水平，已成为提高我国经济效益和国际竞争力的重要障碍。因此，大力发展循环经济，提高资源利用效率，成为我国面临的重要和紧迫的任务。

极端重要性之四

发展循环经济是应对新贸易保护主义的迫切需要

发达国家的贸易保护主义政策无处不在。在经济全球化的发展过程中，关税壁垒削弱，但非关税壁垒，如“绿色壁垒”却日益突出。近几年，一些发达国家设置了不少自己容易达到，而发展中国家目前还难以达到的技术、环保等标准，极大地提高了发展中国家的贸易准入门槛。

我国已成为“绿色壁垒”等非关税壁垒的最大受害者之一。为此，必须大力发展循环经济。

三、构建循环经济的基本途径

至20世纪90年代，美国从工业发展的角度建立了带有循环经济色彩的“3R”体系(Reuse再利用，Recycle再循环，Remaunfacture再制造)；

日本从环境保护的角度建立了废旧资源利用的“3R”战略(Reduce减量化，Reuse再利用，Recycle再循环)；

中国工程院徐匡迪院长在2004年11月于上海召开的“世界工程师大会”上，创造性地提出了关于循环经济的“4R”发展战略(Reduce减量化，Reuse再利用，Recycle再循环，Remanufacture再制造)。

徐匡迪院长指出：“在新世纪里，包括机械工程在内的工程科学的基础要从单纯追求规模、效益的模式转向建设‘4R’的循环经济的方向。

大力推进‘4R’是实现可持续发展的重要内容和必然选择。追求‘4R’的最终目标是实现循环经济，用尽可能少的资源满足经济社会发展的需求，通过节约、回收和利用废旧资源，使尚未被充分利用的价值得到开发和使用，产生新的经济和社会效益。”

在Reduce(减量化)方面，汽车工业是一个很好的例子。现在不仅追求汽车的安全、舒适性，也开始减少汽油消耗和尾气排放。日本正在推行汽车“减重化”，预计2010年汽油使用效率可提高22.8%，排放降低20%。

在Reuse(再利用)方面，钢铁工业是一个例子。美国用废钢铁再生产的钢已近60%。中国由于废钢资源少，目前利用废钢利用率仅占20%左右。据测算，炼废钢与炼铁矿石相比，减少能耗60%，减少温室气体CO2排放量60%，节水50%以上。

在Recycle(再循环)方面，废纸、废塑料、废渣的再循环已较成功。将废塑料再循环后可用作煤炭，并显著减少有毒气体的产生；钢渣可处理成矿渣水泥，使水泥和钢铁行业形成废料循环的生态链。

在Remanufacture(再制造)方面，再制造技术以废旧设备和零部件为毛坯，采用最先进的快速成形技术和功能覆层技术，按照工业化的生产模式生产出质量不低于新品的产品，再次供应市场，可大大减少材料消耗和能源消耗，生产周期大大缩短，且产品价格也具有客观的竞争性。

四、再制造工程对循环经济的贡献

作为循环经济的重要组成之一，再制造工程的发展已经历了20年。

为了缓解有限资源和无限使用之间的矛盾，最大限度利用废品中零部件的剩余价值，20世纪80年代以来，国际上掀起了一股绿色浪潮，提出了“绿色制造”的新概念。再制造工程应运而生。实践证明，再制造工程是落实“循环经济”纲略的重要举措，也是循环经济的高级形式。

再制造工程的定义

再制造工程是指以产品全寿命周期理论为指导，以废旧机电产品实现跨越式提升为目标，以优质、高效、节能、节材、环保为准则，以先进技术和产业化生产为手段，进行修复、改造废旧机电产品的一系列技术措施或工程活动的总称。简而言之，再制造工程是废旧产品高科技维修的产业化。

再制造的重要特征是再制造产品质量和性能达到或超过新品，成本却只是新品的50%，节能60%，节材70%，对环境的不良影响与制造新品相比显著降低。

再制造在全寿命周期中的位置

传统的产品全寿命周期是“研制-使用-报废”，其物流是一个开环系统；而再制造产品的全寿命周期是“研制-使用-再生”，其物流是一个闭环系统。

再制造与维修和再循环的区别

(1)再制造不同于维修

维修是在产品的使用阶段为了保持其良好技术状况及正常运行而采取的技术措施，常具有随机性、原位性、应急性。而再制造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，利用高新技术对其进行批量化修复、性能升级，所获得的再制造产品在技术性能上能达到甚至超过新品。

(2)再制造也不同于再循环(回收利用)

再循环是通过回炉冶炼等加工方式，得到低品位的原材料，而且回收中要消耗较多的能源，对环境有较大的影响。再制造是以废旧型零部件为毛坯，通过高新技术加工获得高品质、高附加值的产品，消耗的能源少，最大限度地找回了废旧零部件中蕴含的附加值，且成本要远远低于新品。

再制造工程的国内外发展现状

1996年，波士顿大学教授罗伯特主持了对全美国再制造业的深入调查，撰写了研究报告《再制造业：潜在巨人》并建立了一个庞大的再制造公司数据库。报告显示，1996年，美国专业化再制造公司数量超过73000个，年销售额超过530亿美元，直接雇员48万人。

美国政府预计，到2005年，再制造业将雇佣员工100万，年销售额1000亿美元，75%的再制造公司通过ISO认证；到2010年，保证100%再制造产品性能达到或超过原产品；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。

2000年11月15日被美国政府定为“美国再循环日”，前总统克林顿呼吁建立一个国家资源循环型社会。

2004年6月，美国现任总统布什发表声明指出，美国政府以“3R”为准则坚决支持再制造。

根据国家中长期发展规划的论证要求，未来20年我国再制造的研究目标可以归纳为“突破三项技术，制定两个标准，建立一个产业”。

突破三项技术是指：

1、突破基于信息技术、微纳米技术、生物技术等具有自主知识产权的先进自修复和再制造的关键技术群；

2、突破具有自适应、自修复功能的先进材料研究和产业化制备技术；

3、突破先进的智能自修复检测和控制技术。

制定两个标准是指：

1、制定废旧产品的报废标准；

2、制定再制造产品的质量标准。

建立一个产业是指：

将再制造建成制造业的支柱产业之一，并建立起相关辅助产业体系。拉动国民经济，实现再就业和可持续发展。

用于再制造工程的先进表面工程技术

机电产品的失效往往是个别零件失效造成的，而零件失效往往是由于局部表面造成的，腐蚀从零件表面开始，摩擦磨损在零件表面发生，疲劳裂纹由零件表面向里延伸。在这种情况下，表面工程技术将发挥重要作用，将机电产品中那些易损零件的易损表面的性能修复，从而大幅度提高机电产品的整体性能。

表面工程既是先进制造与再制造的重要组成部分，又为先进制造与再制造的发展提供了有力的技术支撑。

再制造工程目前较成熟的纳米表面工程的关键技术有：

纳米电刷镀技术

纳米自修复添加剂技术

纳米热喷涂技术

纳米固体润滑技术

(1)纳米电刷镀的应用

i)空军某部利用纳米电刷镀技术修复苏-XX飞机发动机压气机叶片，并已通过空军装备部组织的专家组鉴定。该技术已被空军批准用于飞机发动机零部件的批量修复，创造了巨大的军用和经济效益。

ii)纳米电刷镀技术修复了xx式坦克侧减速器主动轴、被动轴等关键零部件，显著延长了它们的使用寿命。

iii)纳米电刷镀技术用于废旧机床导轨面的高性能修复，为部队完成了40余台废旧机床的再制造，取得了重要的军事和经济效益。

(2)纳米自修复添加剂技术

纳米自修复添加剂技术是一种通过摩擦化学作用来实现磨损表面自修复的技术。将含有纳米颗粒的复合添加剂加入到润滑油中，纳米颗粒随润滑油分散于各个摩擦副接触面，在一定温度、压力、摩擦力作用下，摩擦副表面产生剧烈摩擦和塑性变形，发生摩擦化学作用，添加剂中的纳米颗粒就会在摩擦表面沉积，并与表面作用，填补表面微观沟谷，从而形成一层具有抗磨减摩作用的液态或固态自修复膜。

(3)纳米热喷涂技术

热喷涂是一种应用十分广泛的表面工程技术，种类繁多，如火焰喷涂、超音速火焰喷涂(HVOF)、等离子喷涂、超音速等离子喷涂、高速电弧喷涂、爆炸喷涂等。

纳米热喷涂技术就是以现有热喷涂技术为基础，通过喷涂纳米颗粒或含纳米颗粒的丝材而得到具有纳米结构涂层的新技术。

(4)纳米固体润滑技术

通过在固体润滑干膜粘接剂中添加起润滑和抗磨作用的纳米金属或陶瓷颗粒，可得到纳米固体润滑干膜。纳米颗粒通过改善干膜的减摩、耐磨和防腐等性能，同时，还能延长膜层的使用寿命。

全军装备维修表面工程研究中心研制的添加了纳米颗粒的固体润滑干膜，其耐磨性比普通润滑干膜提高了近5倍。研究表明，随着纳米颗粒添加量的增加，磨损量逐渐变小。

纳米颗粒固体润滑干膜有效地隔绝了腐蚀介质(盐零腐蚀试验＞100h)，使涂层在腐蚀工况下仍然起到了较好的减摩润滑作用。

五、机械工程行业推进循环经济的建议

(1)把制造与再制造等同看待，加大对再制造业的支持力度。

除了原材料毛坯有所不同以外(制造的毛坯是铸锻焊、车铣磨的零件，再制造的毛坯是已成形且已服役过的零件)，制造与再制造的生产过程、加工手段、质量控制标准、生产目的等都是一致或相似的。因此，希望机械工程行业将再制造也当成自己的“亲骨肉”，加大对其的关心支持力度。

(2)促进制造业与再制造业的沟通与合作。

(3)新品设计要充分考虑进入报废期的资源化问题。