煤礦設備再制造產業存在問題和解決措施初探

李 明

（1.山東科技大學機械電子工程學院，山東省青島市，266510；2.山東能源棗莊礦業（集團）有限責任公司機電運輸處，山東省棗莊市，277000）

煤礦機械設備使用環境惡劣，工況苛刻，大量零部件工作表面由于磨損失效而造成整機報廢。我國每年約有15萬臺的煤礦設備報廢、閑置或者存在技術性和功能性缺陷而淘汰。通過再制造可以使廢舊煤礦設備磨損表面得到修復，恢復零部件使用性能，最大程度地利用廢舊煤礦設備中蘊含的價值，有利于緩解資源和能源不足的矛盾。減少煤炭企業設備投入，起到節省資金、降低消耗、節約能源和保護環境的效果，具有良好的經濟和社會效益，是實現節能減排和發展循環經濟的重要途徑。

近年來，我國煤礦設備再制造產業獲得了快速發展，前景廣闊。但是仍面臨諸多問題和挑戰，總結煤礦設備再制造產業發展過程中存在的問題并提出有針對性的措施具有十分重要的現實意義，對發展煤礦設備再制造產業很有必要。

1 再制造零部件的選擇范圍

煤礦設備再制造按照設備損壞程度分為當年報廢的設備和待修設備兩類。再制造零部件的選擇原則有兩個，一個是選擇價值高、制作難度大的部件，比如電動機軸、采煤機的內齒圈等；二是選擇價值雖不高，但更換或維修次數多、費用高的部件，比如采煤機導向滑靴、截割滾筒等。具體范圍包括采掘設備如液壓支架立柱、刮板輸送機中部槽、轉載機中部槽、采煤機、掘進機，提升運輸設備如調度絞車、無極繩絞車，排水設備如清水泵、排沙泵、污水泵，選煤和選礦設備如振動篩、壓濾機，各類減速機，各類電動機等。

2 煤礦設備再制造產業存在的問題

2.1 國內用戶對再制造產品缺乏了解和認同，對其安全和質量存有顧慮

煤炭生產企業沒有廣泛認同和理解再制造的概念、理論、技術、發展前景、國家產業政策等，認為再制造就是在廢舊設備的基礎上修復舊的產品，廢舊設備修復的質量趕不上新設備的質量，不相信其質量和性能會有所提升。同時，煤礦設備的使用環境決定了用新不用舊的觀念難以改變，特別是井下采掘設備，工作面條件惡劣、設備磨損快、出力大，為保證設備的正常運轉和安全生產，煤炭生產企業盡可能使用新設備，對再制造設備的質量和性能持懷疑態度。

2.2 研究和推廣應用再制造技術力度不夠

目前，煤礦設備再制造產業推廣應用范圍小，開展再制造技術研究的項目少，再制造企業研發能力弱。國家公布的《機電產品再制造技術及裝備目錄》中，成熟的煤礦設備再制造技術及裝備很少，僅有液壓支架立柱再制造技術和礦用刮板輸送機再制造技術。煤炭生產企業設備修理單位沒有研究再制造技術的能力，需要專業技術研發人才和大量資金的支持。

2.3 缺少再制造專業裝備和人才

煤礦設備再制造最重要的是采用再制造新技術，利用專業化生產和檢測設備進行更高級設備維修，達到技術更新和性能提升的目的。再制造過程中的生產裝備，特別是專業的無損檢測設備比較少。設備再制造過程中需要不斷的技術研發和更新，而專業技術人才是關鍵，恰恰再制造企業缺少的正是專業技術人才，特別是在再制造領域有一定研發能力的人才。由此來看，技術更新這一步驟是最為關鍵的，如果沒有很好的人才、技術和專業裝備保障，發展再制造產業較為困難。

2.4 回收廢舊設備難

對于煤礦設備再制造產業而言，廢舊設備的回收問題不可小覷。目前，我國還沒有開放廢舊設備及零部件自由流通市場，廢舊設備回收成了老大難。煤炭生產企業僅能回收自身淘汰報廢的設備，很難從其他單位回收、利用再制造原料，無法滿足生產和市場需求。

2.5 再制造成本高，銷售困難

一臺廢舊設備經過整機鑒定、清洗、拆解、配件再鑒定、再制造、檢測、組裝、測試等流程，需要經過多重環節和工序，投入大量技術、人力和資金成本，整機的再制造價格達到同型號新設備原值的60%以上，有的甚至達到80%，相對普通修理來說，成本顯然較高。由于受使用觀念、習慣、煤礦行業特點等因素影響，煤炭生產企業職工完全接受再制造設備還需要一定的時間，無形中增加了再制造設備的銷售難度，對于再制造產業發展來說是個不小的挑戰。

3 解決煤礦設備再制造產業長遠發展的具體措施

3.1 編制再制造產業發展規劃

開展以煤礦設備再制造為重點的再制造產業化調研，分析煤礦設備再制造的發展狀況，組織再制造產業化發展規劃、可行性研究報告。科學合理確定煤礦設備再制造產業化項目建設總投資，其中包括再制造建筑工程、再制造設備及儀器投資、成本估算等。明確再制造產業化項目重點發展產品類型、關鍵技術和再制造產能，量化煤礦設備再制造總產值、年均增長率、利潤率、節能量和節材量等關鍵效益指標。

3.2 開展關鍵技術研究和應用

與有關科研院校合作，建立煤礦設備再制造技術研發中心，開展再制造工程關鍵和前沿技術研究、成果轉化及其推廣，為煤礦設備再制造發展提供重要的科學研究和技術研發支撐。根據煤礦設備的特點，需要重點研發和應用以下再制造技術和裝備。

（1）高效無損拆解、分類回收與綠色清洗技術。對零部件無損害的自動化超聲清洗技術、熱膨脹不變形高溫除垢技術、無損噴丸清洗技術與設備，做到無損拆解、物理化清洗（取消化學清洗），實現零排放，顯著提高再制造生產過程的排污標準，有效提高廢舊零部件的回收利用率。

（2）廢舊零部件的剩余壽命評估和檢測技術。通過對廢舊零部件的剩余壽命進行評估確認廢舊零部件能否再制造、能再制造幾次（剩余疲勞壽命是否足夠），判定再制造零部件是否具有足以維持下一個服役周期的使用壽命。借助無損檢測技術（如渦流檢測、超聲檢測等），結合力學和材料學等多學科理論和技術，探索再制造無損壽命評估理論與方法，進行零部件的損傷檢測和壽命評估。

（3）再制造零件鑒定（即再制造之后的零件）和服役壽命預測技術。利用電磁探傷、磁記憶無損檢測、渦流檢測等技術和手段進行質量評估與檢測，對廢舊零部件的報廢狀態進行辨識，評估剩余壽命。

（4）再制造成形與加工技術。研發用于煤礦設備再制造的先進表面工程技術，使再制造零件表面涂層的強度更高、壽命更長，確保再制造產品的質量達到或超過新品。特別是把納米技術和生物工程技術應用到零件表面工程處理工藝中將是煤礦設備再制造表面成形和加工技術研究應用的方向。目前主要采用的表面工程技術有電刷鍍、高速電弧噴涂、激光熔覆、微弧等離子熔覆、堆焊技術、超音速火焰噴涂等。

（5）再制造產品表面質量分析與無損檢測技術。研制無損檢測裝置，如采煤機殼體檢測裝置、高壓油泵內部檢測裝置等；利用渦流、磁記憶、表面波超聲等技術開展零件表面和內部缺陷檢測；利用X射線、金屬磁記憶、超聲等技術開展零件殘余應力測定分析；利用聲發射等開展再制造零件服役過程狀態監測；利用無損檢測技術形成科學的再制造質量控制體系，促進煤礦設備再制造理論發展，保障再制造產品質量。

（6）廢舊零部件損傷程度檢測和評估方法。對不同的煤礦設備廢舊零部件按照類別制定不同的檢測方法和廢舊程度分析評估體系，確保廢舊零部件的利用效率。

（7）再制造熔覆涂層質量無損評價理論和方法。利用無損探測技術，研究液壓支架立柱、刮板輸送機中部槽等激光熔覆涂層質量檢測和評價方法，形成完整的理論體系。

3.3 制定完善再制造技術相關標準和規范

煤礦設備再制造企業的技術積累少，再制造的相關標準、規范缺乏，因而一定程度上阻礙了再制造的廣泛應用。制定煤礦設備的再制造的行業技術規范，盡早建立系統、完善的煤礦設備再制造工藝技術標準、質量檢測標準等體現再制造規范化的標準體系是煤礦設備再制造產業的發展趨勢。煤礦設備再制造企業需聯合國家相關標準委員會或國內相關高等院校制定 “再制造技術工藝標準、再制造質量檢測標準、廢舊零部件剩余壽命評估標準、再制造產品標準等各類標準和規范，深化標準內涵，制定出具有通用性和可操作性的標準系統。

3.4 加強人才隊伍建設

煤礦設備再制造的產業化項目是基于表面工程、超音速電弧噴涂、納米涂層表面工程等為支撐的再制造關鍵技術的研究和利用，而掌握這項技術的各類專業技術人才是煤礦企業發展再制造產業的關鍵。煤炭再制造企業需要建立完善人才多通道職業發展機制，加強創新人才的培訓和引進，創建一流水平的創新研發環境。適應不同類型人才的成長規律，設置各自的崗位及其職務序列，開辟多重的職業發展通道，明確相應的權利、義務和責任，通過制定實施人才的選拔、晉升、考評、激勵、分配等制度，解決人才成長通道擁堵和人才選拔、晉升、引進難的問題，為創新人才的成長進步提供平臺，實現人崗相適、人盡其才，為再制造發展提供智力支持。

3.5 形成合作機制，建立回收和銷售平臺

在國家目前還沒有開放廢舊設備及零部件流通市場的情況下，要解決廢舊設備回收難的問題，需要與煤炭生產企業建立長期合作機制。通過簽訂協議，回收利用煤炭生產企業的廢舊設備，再制造后賣給他們使用，既解決了廢舊設備回收難的問題，又把再制造設備銷售了出去，實現互惠共贏，合作發展。也就是舊的設備能夠回來，再制造后的產品能夠賣得出去，形成良好的產業鏈，那么煤礦設備再制造市場才有前景而言。因此，煤礦設備再制造產業能否長久發展關鍵看回收和銷售平臺的建立。

3.6 擴大再制造規模，嚴控再制造成本

單個零部件的再制造，僅僅等同于定制，本身并不具備盈利的可行性，只有在足夠的產品規模支撐下，再制造才可能降低成本。因此，再制造企業只有努力擴大再制造生產規模，增加產品數量，才能降低生產成本，提高經濟效益。煤礦設備再制造對技術、資金、人才要求較高，行業進入門檻高，一臺采煤機經過清洗、拆解等工序，需要經過30～40 d的重新裝配、測試等環節才可以完成再制造過程。此外，再制造過程涉及運輸、加工、檢測等環節，相比配件再制造而言，整機再制造成本要更高。因此，要采取多種措施、通過多種渠道，努力降低再制造成本，提高再制造設備性價比。

依據國家發展改革委、科技部、工信部等部委聯合印發的關于推進再制造產業發展的意見等支持政策，組織申報煤礦設備再制造產業化項目資金申請，爭取國家財政、稅收支持，降低研發、生產成本。

建立并完善再制造快速成本核算方法，有利于產品成本構成內容的分解和控制，為降低成本提供管理依據。

3.7 實施再制造信息管理

對再制造信息進行有效管理是提高再制造效益的前提。再制造企業需要研究認識再制造信息的復雜性、不確定性的特點，采用系統工程的研究方法，設計構建再制造信息架構和應用系統。利用信息管理系統開發的基本要求，結合再制造工程中的信息特征，設計開發面向再制造全過程的信息管理系統，實現再制造信息的采集和控制，為再制造生產決策提供依據。

3.8 取得再制造產品標識

根據《再制造產品認定管理暫行辦法》（工信部節 〔2010〕303）文件要求，再制造企業需要向省級工業和信息化主管部門提出認定再制造產品標識申請，并由其完成初始審查，通過國家工業和信息化部組織的再制造產品認定，取得國家再制造產品標識。通過認定的再制造產品，可以在產品明顯位置或包裝上使用再制造產品認定標志，以區別于其他產品。取得了再制造產品標識，表明再制造企業已具有一定的再制造規模和批量生產能力，其再制造技術和工藝的先進型、適應性、可靠性得到了體現，產品質量得到了保證，符合國家相關的安全、節能、環保等強制性標準要求，將為企業的進一步發展提供強力支撐。

4 結語

由于我國煤礦設備再制造產業處于起步階段，面臨諸多問題、困難和挑戰，需要認真研究解決。設備再制造企業要結合煤炭行業特點，充分利用國家產業政策，爭取更多支持和優惠；要立足于煤礦設備技術發展實際，從產業規劃、資金投入、技術研發和應用、人才培養和引進、市場開拓、標準制定和完善、信息管理等多方面入手，多措并舉，努力擴大再制造生產規模，降低生產成本，提高經濟效益，促進煤礦設備再制造產業快速發展。

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