资讯中心

数据共享

试验资源

信息资源

防护技术

徐滨士院士:打造“绿色防控” 化腐朽为神奇

2016-04-16 16:00:51
作者:王元
来源:中国腐蚀与防护网

值此“世界腐蚀日”来临之际,为了更多的人关注腐蚀,了解腐蚀,加强“绿色防控”。中国腐蚀与防护网记者有幸采访到中国工程院院士、装甲兵工程学院教授徐滨士院士。徐院士可谓是中国“金戈铁马”维修之父,他在国内率先提出“再制造”概念,创建了再制造工程学科,并主持创建了国家级装备再制造技术国防科技重点实验室,几十年来先后研究开发50多项重大科研成果,为国家的科技进步和经济发展做出了重要贡献,受到了国内外同行的尊重。

    一直以来,机械装备是国民经济和国防建设的重要支柱。发展先进、高效、便捷的应急维修技术,解决装备可能出现的应急维修难题,不断提高应急维修的效能,是让装备持久运行的重要保障。


    通常机械装备在野外环境下会遇到的结构损伤、表面损伤、摩擦损伤、腐蚀等问题。装备再制造技术为装备维修带来的神奇变化,它主要是针对损坏(含战伤)或报废的装备零部件,在失效分析、剩余寿命预测、全寿命周期费用分析的基础上,进行再制造工程设计,采用高新表面工程技术、快速成形技术等先进制造技术,使其迅速恢复并超越原有技术性能。这是一种环保、经济的生产方式,也是《中国制造2025》大力发展的产业。


    值此“世界腐蚀日”即将来临之际,为了更多的人关注腐蚀,了解腐蚀,加强“绿色防控”。中国腐蚀与防护网记者有幸采访到中国工程院院士、再制造学科的开拓者徐滨士。徐院士可谓是中国“金戈铁马”维修之父,他在国内率先提出“再制造”概念,创建了再制造工程学科,并主持创建了国家级装备再制造技术国防科技重点实验室,几十年来先后研究开发50多项重大科研成果,为国家的科技进步和经济发展做出了重要贡献,倍受国内外同行的尊重。

111.jpg

徐滨士院士


    下面请随记者一起走进徐院士的精彩访谈:


    中国腐蚀与防护网记者:装备再制造是一种“绿色制造”,符合当前节能环保的国情,是“十三五规划”大力发展的方向。请您谈谈大力发展装备再制造技术在国民经济建设中的意义?


    徐院士:我国作为装备使用大国,设备资产已达百万亿元,我国已进入机械装备和家用电器报废的高峰期,其中许多大型成套机械类设备陆续到寿、面临报废。目前全国役龄10年以上的传统旧机床超过200万台,80%的在役工程机械超过保质期;年报废汽车约500万辆,报废电脑、电视机、电冰箱1600万台,报废手机2000万部,每年产生约8亿吨固体废物。这些装备因到达技术寿命、经济寿命或环境寿命而被淘汰、报废,这为开展再制造研究提供了大量的资源。


    因此,大力开展再制造研究对降低装备全寿命周期费用,全面提升老旧装备性能和寿命,改善我国装备落后的状况,降低装备维修费用,节约资源、能源,减少环境污染等方面都有重要意义。


    同时,我国的装备运行损失十分惊人,再制造也势在必行。仅以腐蚀和磨损为例,2003年中国工程院发布腐蚀调查报告:全国因腐蚀造成损失近6000亿元,占当年GDP的5%。2007年中国工程院发布摩擦学调查报告:全国因摩擦磨损造成的损失高达9500亿元,占当年GDP的4.5%。两项损失合计1.55万亿元,粗略估算占GDP的9.5%,而发达国家两项总和仅为4-5%。若能采取再制造挽回10%的损失,则每年可节约1550亿元。


    再制造工程以节约资源、节省能源、保护环境为特色,以综合利用信息技术、纳米技术、生物技术等高技术为核心,充分体现了具有中国特色自主创新的特点。再制造可使废旧资源中蕴含的价值得到最大限度的开发和利用,缓解资源短缺与资源浪费的矛盾,减少大量的失效、报废产品对环境的危害,是废旧机电产品资源化的最佳形式和首选途径,是节约资源的重要手段。再制造工程高度契合了国家构建循环经济的战略需求,并为其提供了关键技术支撑,大力开展绿色再制造工程是实现循环经济、节能减排和可持续发展的主要途径之一。


    再制造的社会效益十分巨大。与相关制造业比,再制造业的就业人数是其2-3倍。2005年,美国再制造业的年产值为750亿美元,雇佣员工100万,同年,美国计算机制造业的产值与此相当,雇佣员工只有35万,说明再制造业具有显著的创造就业与再就业的能力。


    再制造的资源与环境效益同样十分巨大。据美国Argonne国家重点实验室统计,新制造1辆汽车的能耗是再制造的6倍,新制造1台汽车发电机的能耗是再制造的7倍,新制造1台汽车发动机的能耗是再制造的11倍。对我国第一家再制造领域的循环经济示范试点企业济南复强再制造公司的数据统计,若每年再制造200万台斯太尔发动机,则可以节省金属153万吨,节电29亿度,回收附加值646亿元,实现利税58亿元,减少CO2排放12万吨。


    中国腐蚀与防护网记者:请您谈谈我国再制造业发展的大体情况,国家对再制造业发展有什么政策和激励办法?


    徐院士:我国的再制造产业发展至今已经10年有余。目前,我国在实践的基础上探索形成了具有“以高新技术为支撑、产学研相结合、既循环又经济的自主创新的中国特色再制造模式”。中国特色再制造模式注重基础研究与工程实践结合,创新发展了中国特色的再制造关键技术,构建了废旧产品的再制造质量控制体系,保证了再制造产品性能质量和可靠性;注重企业需求与学科建设融合,提升企业与实验室核心竞争力;注重社会效益与经济效益兼顾,促进国家循环经济建设。

    一直以来,我国对再制造产业发展极为重视。

 

QQ图片2016031616268.jpg

2009年4月,向中共中央政治局常委、国务院副总理李克强汇报再制造工作,随后国家发改委组织了全国再制造产业发展情况调研。

113.png

 

   近年来再制造主要取得如下进展:


    一是在再制造基础研究方面有重大突破。创新研究采用涡流检测、金属磁记忆等无损检测技术与模拟评估手段,进行了国际前沿的再制造寿命评估基础研究,为再制造产品性能达到或超过原型新品奠定了坚实的理论基础。


    二是在再制造关键技术攻关方面有多项创新。自主研发了系列的先进表面工程、纳米技术和自动化技术,显著提升了再制造产品的性能,确保再制造产品的性能达到甚至超过新品,而且对资源、能源的节约和对环境的保护效果更为优异,达到国际先进水平,受到国外同行的广泛认可与高度赞誉。2013年国务院文件《循环经济发展战略及近期行动计划》(国发[2013]5号)指出,汽车零部件再制造技术达到国际领先水平。


    三是在再制造工程应用方面有重大突破。通过产学研的联合攻关为我国再制造企业发展提供了重要技术支撑。目前已形成了“以高新技术为支撑、产学研相结合、既循环又经济的自主创新的中国特色再制造模式”,引领着我国再制造技术的发展方向,并在国际上占有重要的一席之地。


    截止2015年底,国家发改委和工信部实施的再制造试点单位已近150家,再制造产品达到70种。2008年,国家发改委开展了汽车零部件再制造试点,公布了包括中国第一汽车集团公司等3家汽车整车生产企业和11家汽车零部件再制造企业在内的14家汽车零部件再制造试点企业。2009年,工业和信息化部印发的《机电产品再制造试点单位名单(第一批)》(工信厅节[2009]663号)涵盖工程机械、工业机电设备、机床、矿采机械、铁路机车设备、船舶、办公信息设备等有35个企业和产业集聚区。2013年,国家发改委办公厅发布了《国家发展改革委办公厅关于确定第二批再制造试点的通知》(发改办环资[2013]506号),国内28家单位确定为第二批再制造试点单位。2016年工信部发布了《机电产品再制造试点单位名单》,批准了53家再制造试点企业和3个再制造产业集聚区。

 


    国家出台的政策支持情况:


    当前,国家对发展再制造产业高度重视、鼓励政策和法律法规相继出台、再制造示范试点工作稳步进行、再制造理论与技术的研究已取得重要成果。


    2005年国务院颁发的21、22号文件均明确指出国家“支持废旧机电产品再制造”,并“组织相关绿色再制造技术及其创新能力的研发”。同年11月,国家发改委等6部委联合颁布了“关于组织开展循环经济试点(第一批)工作的通知”,其中再制造被列为四个重点领域之一,我国发动机再制造企业“济南复强动力有限公司”被列为再制造重点领域中的试点单位。


    2006年,国务院曾培炎副总理就发展我国汽车零件再制造产业做出批示:“同意以汽车零部件为再制造产业试点,探索经验,研发技术,同时要考虑适时修订有关法律法规”。


    2008年,国家发改委组织了“全国汽车零部件再制造产业试点实施方案评审会”,共批准14家汽车零部件再制造企业开展试点,包括一汽、东风、上汽、重汽、奇瑞等整车制造企业和潍柴、玉柴等发动机制造企业。


    2009年1月1日全国人大常务委员会通过的《循环经济促进法》开始实施。该法律为推进再制造产业发展提供了法律依据,并规范了对再制造产业的管理。


    2009年4月,国家发改委组织“全国循环经济座谈会暨循环经济专家行启动仪式”,徐滨士向李克强副总理汇报了我国再制造产业发展现状与对策建议,受到李克强副总理高度重视,他指出“今后要大力推进再制造新兴产业,建议把汽车零部件再制造进一步扩大到机床、工程机械等领域,同时注重再制造与改造相结合;并建议实施汽车下乡工程与再制造生产相结合,促进形成新的产业链”。


    2010年3月,《装备制造业调整和振兴规划》颁布,将再制造列为发展现代服务业的重要内容,推动装备制造骨干企业发展再制造,由生产型制造向服务型制造转变。2010年10月,国务院32号文件《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》指出:要加快资源循环利用关键共性技术研发和产业化示范,提高资源综合利用水平和再制造产业化水平。目前,再制造产业发展已被列入国家“十二·五”发展规划。


    2009年12月,国务院总理温家宝在中国工程院上报的《我国再制造产业发展现状与对策建议的报告》上做出重要批示:“再制造产业非常重要。它不仅关系循环经济的发展,而且关系扩大内需(如家电、汽车以旧换新)和环境保护。再制造产业链条长,涉及政策、法规、标准、技术和组织,是一项比较复杂的系统工程。”


    2010年3月,《装备制造业调整和振兴规划》颁布,将再制造列为发展现代制造服务业的重要内容,推动装备制造骨干企业发展再制造,由生产型制造向服务型制造转变。


    2010年5月31日,国家发改委、科技部、工信部等11个部门联合公布《关于推进再制造产业发展的意见》, 从加强宏观指导力度、深化试点示范、加强关键技术研发示范推广、完善再制造产业发展的政策机制和加强宣传培训等方面来推动再制造产业健康发展,明确提出了我国将以汽车发动机、变速箱、发电机等零部件再制造为重点,把汽车零部件再制造试点范围扩大到传动轴、机油泵、 水泵等部件;同时,推动工程机械、机床等再制造、大型废旧轮胎翻新。


    2011年10月国家标准委于成立第一个再制造标准化技术委员会,秘书处挂靠再制造国家重点实验室,并报批了《再制造术语》、《机械产品再制造通用技术要求》、《再制造率的概念及评估方法》3个国家标准;批准了第一个再制造领域的标准研究课题《装备再制造关键基础及共性技术标准研制》。


    2013年出台《国务院关于印发循环经济发展战略及近期行动计划的通知》,提出“十一五”循环经济发展取得的主要成效:汽车零部件再制造技术已达到国际领先水平。


    2015年,《中国制造2025》提出“大力发展再制造产业,实施高端再制造、智能再制造、在役再制造,推进产品认定,促进再制造产业持续健康发展”。


    中国腐蚀与防护网记者:请您谈谈我国再制造技术水平与世界水平相比情况如何?并给未来发展的建议?


    徐院士跟欧美等发达国家相比,中国再制造业起步较晚。经过将近10年来的大力推广,我国已进入到以国家目标推动再制造产业发展为中心内容的新阶段,再制造技术并不输于世界先进水平。


    中国探索形成了“以高新技术为支撑,以恢复尺寸、提升性能的表面工程技术为依托,产学研相结合,既循环又经济”的中国特色再制造模式,可将旧件再制造率提高到90%,使零件的尺寸精度和质量性能标准不低于原型新品水平,而且在耐磨、耐蚀、抗疲劳等性能方面达到原型新品水平,并最终确保再制造装备零部件的性能质量达到甚至超过原型新品,受到国际同行的广泛认同,处于世界领先水平。


    不过,欧美等发达国家再制造业起步早、规模大、效益好,再制造业渗透到汽车 、工程机械 、国防、航天、家电、办公设备等多个领域,而我国再制造业起步时间不长,总产值较低,领域有待扩展,特别是向航空、航天、电子信息领域扩展。


    谈到国内再制造产业发展未来发展建议,简单地归纳为以下几点:


    一是积极争取国家有关部门的支持,在再制造产业基地建立良好的再制造经营环境。


    二是依托产业优势,完善再制造产业链。


    三是把再制造产业所需装备作为再制造产业发展的重要内容,发挥机械装备制造业优势,大力发展再制造装备研发和生产,逐步形成再制造关键设备生产研发体系。


    四是发挥区位以及物流优势,与国内外原厂生产商合作发展逆向物流,建立再制造产业发展所需的工程机械、机床、废旧汽车零部件等的逆向回收物流体系,形成适应再制造产业发展所需的旧件收集能力。


    五是在企业现有质量管理体系建设的基础上,进一步完善适应再制造的管理体系要求。


    六是强化安全、环保和职业健康工作,建立严格的再制造环保安全保障体系。


    七是加强领导,完善配套政策保障体系。


    中国腐蚀与防护网记者:高端装备的腐蚀问题一直不被大众所熟知,在世界腐蚀日来临之际,请您谈谈军工装备的腐蚀现状及建议?


    徐院士:腐蚀与防腐是一门新兴的边缘学科,它是随着生产的发展而逐渐建立起来的。不论在世界经济发达国家或不发达国家,也不论一个国家的那一个行业,由于腐蚀所造成的危害和给人类造成的经济和财产损失都是巨大的。可以这样说,金属的防腐问题是一个大问题、老问题,也是一个世界性难题。


    机械装备从宏观上说,都是由金属材料和非金属材料构成的,金属材料会因与其周围介质发生化学或电化学作用而产生破坏。非金属材料在各种环境因素的作用下,也会发生各种破坏现象,如龟裂、溶解、溶胀、丧失强度等。因此,从某种意义上说,“腐蚀是不可避免的”。但是,通过我们采取多种防腐措施,完全可以将装备由于腐蚀所造成的经济损失及危害减少到比较小的程度,这是可以做到的,事实证明也是能够做到的!


    针对存在的问题,对装备防腐工作提出以下建议:


    第一,充分认识防腐工作的重要性。


    1、解决防腐问题对保证和提高生产力有重要意义。


    通过对装备进行防腐蚀处理,提高装备的抗腐蚀能力,能显著提高这些设备及部件的完好率,保证技术性能,保证正常生产任务的完成,恢复和提高生产力,具有显著的社会经济效益。


    2、搞好防腐工作是提高经济效益,节约经费的重要手段。


    装备经过防腐蚀处理后,不再需要在短时间内任何定期涂漆和采取其它防腐蚀措施,不再需要投入大量的人力、物力和财力,具有显著的经济效益。如对某装备进行冷喷锌防腐处理后,单件就可节约经费4万元,同时缩短了维护保养时间。


    第二,更新观念,预防为主,重视防腐技术和新型耐蚀材料的开发,增加防腐科研投入。


    由于腐蚀带来的损失严重,随着装备使用年限的延长和新装备的发展,需要不断开发防腐技术,积极探索新的防腐方法。目前的经费投入大量用于腐蚀事故和腐蚀损失的处理,属于补救性投入,建议根据腐蚀的原因和情况,加大防腐科研投入,设立专门的装备腐蚀研究机构或增加现有研究机构防腐的职能,对易腐蚀装备采用新型耐蚀材料和防腐技术,防止或减弱腐蚀的发生。


    第三,加大腐蚀防护治理力度,积极采用先进防腐措施,大力推广新型防腐技术在装备上的应用。


    传统的防腐措施存在防腐效果差,耗时多,人力消耗大等缺点,影响生产力的提高,因此应积极采用先进的防腐技术。虽然先进的防腐技术一次性投入较高,但防腐性能好,并能够减少日常维护的工作量,可使促进生产力的提高。如采用电弧喷涂铝涂层防腐技术,无机富锌涂层防腐技术等长效防腐技术,可使装备防腐寿命达10年以上,可节省防腐费用2/3以上。因此需要加大腐蚀防护治理力度,把现有的新技术推广应用到装备腐蚀防护中去。


    第四,加强环保意识,坚持可持续发展-开发绿色防腐技术,提高社会效益。


    可持续发展是一种新的发展模式,它要求经济发展速度与自然界的再生能力相适应,以做到既能满足当代人的需求,又不对后代人满足其需求的能力构成危害。实践已证明,采用新型防腐技术,可以防止因腐蚀造成的装备报废,而且能够通过新技术新工艺进行综合治理,恢复和提高装备的性能,延长使用寿命。开发新的防腐技术应该加强环保意识,这样使防腐技术的应用不仅可以大量地节能、节材,而且做到少污染或不污染,从而成为可持续发展的重要支柱。


    第五,树立全寿命观念,使腐蚀防护观念深入到装备设计、制造、使用和维修的各个环节,充分认识前期采取防护措施的积极意义和长远效益。

     虽然装备的腐蚀问题是在使用过程中出现的,但其抗腐蚀性能从设计开始就决定了,使用维护时的防腐措施是弥补设计的不足。实践证明,对腐蚀环境认识不足或没有采取适当的防护措施,是导致腐蚀破坏过早出现的重要原因。美国在海洋大气环境中使用的舰载飞机和水上飞机,出现过由于修复腐蚀破坏的费用超过本身造价而提前报废的情况,致使美国空军提出“优先搞好腐蚀控制”的政策,明确提出要与腐蚀破坏作斗争,通过“寿命周期成本分析”法,大力倡导预先采取防护措施,以减少后期维修、停车所带来的巨大经济损失。由此可见将防腐措施贯穿于设计、制造等前期过程的意义和长远经济效益是不可低估的。


    后记:随着国家宏观调控政策对于再制造产业的扶持和推进,环保理念的步步深入,我们相信在不久的将来,再制造产业在各个领域都能迸发耀眼的火花!

 

    人物简介

    徐滨士,维修工程、表面工程和再制造工程专家。生于黑龙江省哈尔滨市,原籍山东招远。1954年毕业于哈尔滨工业大学。现任装备再制造技术国防科技重点实验室名誉主任,波兰科学院外籍院士,全军装备维修表面工程研究中心主任。长期从事维修工程、表面工程和再制造工程研究,是我国表面工程学科和再制造工程学科的倡导者和开拓者之一。先后获得国家科技进步一等奖 1 项、二等奖 4 项,国家自然科学二等奖 1 项,国家技术发明二等奖 2 项,省部级科技步一等奖 10 项、二等奖 9 项。荣获何梁何利基金技术科学奖、光华科技工程奖、国际热处理与表面工程联合会“最高学术成就奖”、中国机械工程学会科技成就奖、中国焊接学会“终身成就奖”、中国表面工程学会和摩擦学学会“最成就奖”等荣誉称号。出版专著20 余部,制定国家标准 10 余项,发表学术论文千余篇,国家发明专利 60 余项。1995 年当选中国工程院院士。

 

     声明: 本网原创,转载时请务必标明文章来源和作者信息。未经允许, 严禁用于商业用途。

 

 

 更多关于材料方面、材料腐蚀控制、材料科普等等方面的国内外最新动态,我们网站会不断更新。希望大家一直关注中国腐蚀与防护网http://www.ecorr.org

 

责任编辑:王元

《中国腐蚀与防护网电子期刊》征订启事
投稿联系:编辑部
电话:010-62313558-801
邮箱:
ecorr_org@163.com
中国腐蚀与防护网官方 QQ群:140808414

标签: 再制造, 装备再制造, 腐蚀, 军事装备, 徐滨士

腐蚀与防护网官方微信

官方微信

新闻 天天有料
分享到: