面向生态文明的绿色再制造——访中国工程院院士徐滨士将军

2015年的建军节，身着将军戎装的中国工程院院士徐滨士，到太原参加全国堆焊再制造技术学术会议。当天下午，山西省委常委、太原市委书记吴政隆，拜访了徐院士和参加会议的周克崧院士、王一德院士。8月2日，徐院士向会议作了报告之后，接受了我的采访。

问：在我国，您是第一个提出再制造的人。请问，您是基于怎样的考虑提出这一概念的？

答：我长期在军队工作，年复一年地与各种装备打交道，深知装备维护保养的重要性。军用装备要保持、恢复或改善其执行规定功能，必须进行不同层次的维修，即修复性维修、预防性维修和改进性维修。修复性和预防性的维护是最多的，也就是维护和保养。装备之所以报废，并不是因为它整体不能用，大部分是由于零部件的表面磨损和失效。对大量受损的装备、或者即将报废的装备，如何让它恢复功能，得以继续使用，这就需要做改进性的维修。军队的装备是为了打仗，在需要的时候必须做到开得动、用得上、打得响，平时的维修保养就显得非常重要。同时，军队是靠军费养活的，军费既是国家的投入，也是纳税人的贡献，该省就省，能省就省。通过维修保养延长装备使用寿命，就是对国家对人民对军队负责。在抗美援朝时，我军的修理发挥了重要作用，可以说修理就是战斗力，再制造是再生战斗力。正是在长期的实践中，我对维修有了深刻认识， 1999年提出了再制造。

问：您对再制造是怎样认识的？

答：我先说一个概念，也可以看成是再制造的定义：再制造是以产品全寿命周期理论为指导，以实现废旧产品性能提升为目标，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、改造废旧产品性能一系列技术措施或工程活动的总称。

问：这个定义包含了理论、目标、准则、手段、技术和工程等丰富的内容。在环保方面，经常说到生命周期，您这里使用的是全寿命周期，这有什么不同？

答：生命周期是西方微观经济学中，一个关于消费的理论，后来被扩展用于产品、安全、工程、健康、环保等各个领域。全寿命周期（全生命周期）和生命周期是一脉相承的两个概念，都是指的“从摇篮到坟墓”的这个过程。全寿命周期与生命周期相比相比，在长度上要更长一些；就一个产品而言，它不仅覆盖了按照原来设计制造、正常使用直到报废的这个过程，而且包括了再制造及其再使用过程。很显然，全寿命周期比生命周期多了一个再制造再利用的环节。

问：既然生命周期理论产生于西方，那么，西方有再制造吗？

答：有。国外提出再制造这个概念大约是上世纪50年代，最早的应用领域是军工行业，丰富了军工产品的修复体系，后来又延伸到普通工业产品上。但是，它们的再制造与我国的再制造在方法上有一些区别。欧美等发达国家的再制造技术，目前主要以尺寸修理法和换件修理法为主。我国的再制造是在维修工程、表面工程基础上发展起来的，主要基于复合表面工程技术、纳米表面工程技术和自动化表面工程技术，这些先进的表面工程技术是国外再制造时所不曾采用的，是具有中国特色的绿色再制造。

问：您连续讲了很多表面，看来您的工作领域主要是表面工程，一辈子都在做“表面”文章，是表面大师啊！

答：我确实是作了一辈子“表面”文章。我1954年于哈尔滨工业大学机械制造与焊接专业毕业后，就到哈尔滨军事工程学院当老师，1961年调到装甲兵工程学院，我的专业就是装备维修工程、表面工程，今年84岁了，说一辈子做“表面”文章一点不为过。不论是大学教学，还是推动设备维修、维修工程学科的发展，以及表面工程学科的创立与推动，到现在关于再制造工程学科的创立与实践等，都与“表面”息息相关。这次一起来参加会议的马世宁教授，1959年考入哈尔滨军事工程学院，是我的学生。他担任过全军装备维修表面工程研究中心副主任，现在是中国工程机械学会副理事长兼表面工程分会副会长，也是专业做“表面”文章的。

问：除了马世宁教授，这次看到您的助手都是年轻有为的博士后，表面工程真是后继有人啊。再制造为什么与表面工程关系这么大呀？

答：不论是军队的装备，还是地方上的各种机械，在使用中造成的磨损，大都发生在表面。就像这次在太原冶金机械厂看到的轧辊修复。每轧一吨钢，大约要消耗2千克轧辊。这种消耗主要表现在轧辊表面的磨损。为了恢复轧辊的使用功能，就要用堆焊等方法在轧辊的表面加上一层特殊材料。军队装备也一样，大量需要表面修复。这就形成了表面工程。表面工程就是对零部件表面进行耐磨损、耐疲劳、耐腐蚀处理的重要技术途径。比如大家熟悉的电镀。现在要做的表面工程比电镀要复杂得多。比如，我们首次在国内将等离子喷涂技术用于重载车辆薄壁磨损零件的修复，解决了多种薄壁零件不能修复的重大难题；我们开发的防腐、耐磨电弧喷涂技术，攻克了大型船舶及水电工程钢结构表面易腐蚀的难题；我们研制的电刷镀设备及各种镀液，攻克了飞机、舰船等重型大型装备不用解体就能现场修复的技术难关等等。军委领导对表面工程非常关注。刘华清副主席迟浩田副主席都曾题词鼓励。2004年10月，国际热处理与表面工程联合会授予我“最高学术成就奖”。这是对中国表面工程事业的肯定。我现在的研究团队有100多人，其中博士有50多人，我每个月都要会见所有的博士硕士，要把这支队伍带好。

问：表面工程的主要新技术有哪些？

答：这方面的技术很多。比如替代传统电镀铬的绿色镀膜技术。传统电镀铬环境污染严重，尤其是其中的六价铬是公认的致癌物。在替代传统电镀的新技术研究已经有了较大进展，像过压脉冲增强磁控溅射离子镀技术、CrN复合膜和Cr/CrN多层膜技术、钨基合金电镀技术，还有工程化超润滑复合碳膜技术、纳米减摩自修复添加剂技术、纳米电刷镀技术、热喷涂技术、激光表面强化技术等，以及工业化绿色镀膜装备等。

问：我国一直有着修旧利废的传统。再制造属于一个新概念，它与我国工业企业过去所提的修旧利废有什么不同？

答：再制造就是在修旧利废基础上发展起来的。过去对废旧物资的价值认识不足，只是对很小一部分进行修理和再利用。修旧利废常常被看做是勤俭节约、勤俭持家的一种态度和方法。现在不同了，资源紧缺已经是全球性的大问题，在资源越来越紧缺的情况下，废旧产品中含有丰富的可再利用资源，成为可以持续利用的可再生资源，是迟早要取代地下矿藏资源的“富矿”。用再生资源取代不可再生的原生资源，已成为世界经济发展的重要趋势。据测算，每回收利用1万吨废旧物资，可以节约自然资源4.12万吨，节约能源1.4万吨标煤，减少6万~10万吨垃圾处理量；每利用1万吨废钢铁，可炼8500吨钢，相对于用铁矿石炼铁可节约成品铁矿石2万吨，节能0.4万吨标准煤，少产生1.2万吨矿渣，大幅度缩短冶炼周期，同时大量减少废气废水的排放，减少生态环境的污染负担。

再制造源于修旧利废，又高于修旧利废。相比较而言，修旧利废比较被动，技术简单，只是恢复功能，数量较小。再制造是主动的产业化开发，综合利用多种新技术，保证再制造后的产品质量和性能不低于新品，有些还超过新品。这也是再制造的基本特征。

2009年我向李克强同志汇报再制造时，他要我搞一个标准。我们吸收了俄罗斯等国的经验，搞了一个寿命评估的方法。

再制造成功与否的关键，是要建立起一套较为完整的质量控制体系，只有建立起相应的标准并且严格执行，才能确保再制造产品质量达到不低于相应新产品质量的标准。我们与济南富强动力公司进行了合作，已经取得了较好的效果。富强动力公司的发动机已经进行大批量再制造，从客户的反应来看，效果相当不错。

问：对于军队的装备还是社会上的机械设备，维修都是不可避免的。维修和再制造有什么区别？

答：它们的本质区别就在于，再制造产品质量和性能是否达到甚至超过新品，只有达到或超过新品才叫做再制造，否则就只能算修理。为了科学地区分再制造与维修，必须通过一定的方法进行评估，通过一定的手段进行检测。我们制定的寿命评估方法，在我国是第一次采用，其中主要是采用了涡流技术、无损检技术等。检测是非常重要的。要检测应力，看看残余应力有多少，以此判断零部件剩余的寿命有多长。这个难度最大，国内外还没有真正解决这个难题。我们现在也在加强这些方面的研究。这些难题不是设备制造厂家应该解决的，而是发展再制造产业必须解决的。产品、装备制造出来以后，经过若干年的使用才能达到报废，而这期间科学技术的发展，新材料、新技术、新工艺的涌现，都对废旧产品进行再制造提供了支持，使得再制造过程中节能、节材、保护环境的作用更加突出。检测问题不解决，再制造产业就难以突破和大发展。

问：再制造这么重要，国家对此有什么要求或规定？

答：经过10来年的努力，再制造这个概念和方法已经被越来越多的人所接受，也不断被国家的法律和规划所接受。

例如，2005年，国务院颁发的21、22号文件指出，国家将“支持废旧机电产品再制造”，并把“绿色再制造技术”列为“国务院有关部门和地方各级人民政府要加大经费支持力度的关键，共性项目之一。”2008年3月发改委启动了由14家企业组成的全国第一批汽车零部件再制造产业试点工作。

2009年1月正式生效《中华人民共和国循环经济促进法》中，第2、第40及第56条中六次阐述再制造，标志着再制造已纳入国家法律。该法第40强调指出，国家支持企业开展机动车零部件、工程机械、机床等产品的再制造。该法对再制造的规定，区别于国外的再制造技术，体现了中国自主创新发展的再制造概念与内涵。

2010年5月，国家发改委等6部委联合颁布的“关于组织开展循环经济试点（第一批）工作的通知”，公布了包括七个重点行业、四个重点领域、十三个产业园区和十个省市的42个循环经济示范试点名单，其中再制造被列为四个重点领域之一

2011年3月，国家发布的《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》要求，未来五年中，应推进再制造产业发展，开发应用再制造关键技术，推广循环经济典型模式。

我认为再制造是循环经济中“再利用”的高级形式，是实现资源节约型和环境友好型的重要途径，它既是制造业的创新，也是经营模式的创新，已成为现代服务业的重要内容，是符合环保理念的生态经济模式。

再制造已经在很多地方引起重视。比如天津市长表示，要拿出5亿元，建设京津冀再制造中心，打造再制造之都。上海浦东提出建设再制造产业园。

清华大学钱易教授最近到我们那里看了看，她带来了环保部部长陈吉宁对再制造的关注。国家环保局原任副局长王扬祖也到我们实验室参观过，对再制造非常有兴趣。

太原市委吴政隆书记对再制造也提出了很好的建议。

问：循环经济发端于环境保护，我对循环经济也很关心。我虽然看过循环经济促进法，对再制造却没有什么印象。如果不是这次遇到您，我还不知道再制造包含这么多的内容，有这么多的事情要做。

答：你们搞环保的，对污染治理对环境效益比较关注。我们现在面临的污染，主要来源于制造业。国外也是一样，国际上统计说70%污染物来自于制造业。在工业发达国家，废旧产品造成的危害暴露较早，相应的对策也提出的较早。我国的工业化还在发展，总体水平不高，污染的问题更为突出，污染的贡献更大。发展再制造业，可以成为减少污染的一个好方法。我们的实践充分证明了这一点。

行星框架是某型重载车辆专项机构重要的薄壁零件，易于磨损失效。上世纪60年代时，由于堆焊修复会变形，大修技术条件规定必须报废。进入80年代，我们采用最新出现的等离子喷涂技术完成了行星框架的再制造。经六辆车辆的实车考核，再制造行星框架的使用寿命达到新品的3倍，成本为新品的1/10，材料消耗为1/100。

再制造具有巨大的效益。比如说近年来，宝钢公司突破传统的备件采购模式和日本的备件管理模式，采用激光技术在现场对轧辊、叶片等大型贵重机械类零部件进行再制造，提高了产品质量和可靠性，延长了产品使用寿命，减少了备件库存，节能节材效果显著，已创造经济利润1000万元，节约采购和库存保管经费10亿元。

我们的结论就是，再制造是循环经济的重要技术支撑，是对废旧产品进行高技术修复、改造的产业化，再制造产品质量和性能不低于新品，有些能超过新品，成本却之只是新品的50%，能够节能60%、节材70%，对环境的不良影响显著降低。

《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，把节能环保产业摆到第一位，按照传统的分工，环保产业主要是污水处理、固废处理、脱硫脱硝除尘等。从产业发展角度看，如果能把再制造业很好抓起来，就可以减少制造业的重复制造，大幅度减少污染物的排放。因此，我以为再制造也可以成为环保产业的一个增长点和创新点。

问：国务院颁布的《中国制造2025》纲要明确提出，大力发展再制造产业，实施高端再制造，智能再制造，促进再制造产业可持续发展。对于未来我国再制造产业发展，您有什么建议？

答：这个纲要对再制造的要求更加明确，发展再制造有了更清晰的目标。要落实纲要，我认为应抓好这几点：一是强化再制造的知识普及和政策宣传，让更多的人更多的企业投入到再制造中来；二是要发挥信息化的作用，利用“互联网﹢”更快更好推进再制造产业的发展；三是德国提出了工业4.0的高科技战略计划，并与我国进行合作，应借助这个机遇，向德国学习，将再制造推向更高的水平更广的领域；四是各地都应在推进转型发展中，认真总结再制造的经验和成果，积极推进当地的再制造产业发展；五是各地可以选择污染严重的制造业企业，要求它们挖掘发展再制造的潜力，用再制造减少污染减少pm2.5，为改善环境做贡献。

问：您这次到山西一些企业进行了考察，并与太原冶金机械厂签订了院士工作站的协议。您对山西省发展再制造产业有什么建议？

答：这次考察了太原冶金机械厂和太钢两个不同类型的企业，看到它们在努力推进转型发展。太钢是一个国有特大型企业，在谋求与城市一起发展方面，取得了重大进展，展现了走上绿色发展道路的前景，给我印象很深。冶金机械厂是一个民营企业，能够借助高端技术人员的知识，提升企业制造和再制造水平，很有眼光很有魄力。我看到，冶金机械厂在轧辊再制造上，确实有提升的空间，我将在技术上予以支持和帮助。

山西省作为我国重要的老工业基地，不论是煤炭采掘，还是机械制造等，都面临严峻的转型发展任务，具有再制造的极大潜力。从这两个企业可以看到，转型发展已经成为企业努力的方向，在再制造方面也取得了一定的成绩。我希望山西省有更多的企业投入到再制造行列，把山西省的再制造产业搞得红红火火，组成转型发展的产业大军，成为全省经济新的增长点和支撑点。

（原中国环境报记者   张可兴）