周 凱
(1.山西天地煤機裝備有限公司,太原 030006;2.中國煤炭科工集團 太原研究院有限公司,太原 030006)
在我國一次性能源結構中,煤炭始終處于主導地位,目前我國煤炭資源消耗量占到一次性能源總量的70%以上。盡管近些年國家大力發展新型能源,但是煤炭作為我國一次性能源主導地位在將來一定時期內還是不會改變的。根據相關部門預測,到2030年,煤炭仍將占我國能源需求總量的56%,即使到2050年,仍將會占到50%左右。與煤炭需求發展變化相應的是煤炭生產裝備的快速發展,經過多年的發展我國煤炭生產機械化程度已經達到80%以上,隨之產生的是巨大的煤礦機電產品需求量。但是由于煤機設備工作條件惡劣,工況苛刻,從而造成煤機設備使用壽命普遍偏低,一般為5 a左右,加之煤炭機械化開采的發展對煤機產品性能、功能的要求越來越高,造成大量煤機產品過早報廢或淘汰。同時,隨著新建礦井設備需求比重的減少,原有煤機設備的更新改造已從2011年的55%增長到2015年的75%左右。如何有效利用大量報廢、淘汰產品,進行煤機產品再制造,實現資源的二次利用,有效減少資源浪費,避免環境污染,已成為我國煤炭生產企業在當前困境下解決生產設備需求與資金短缺問題的有效途徑。同時,開展再制造關鍵技術研發,拓展煤礦機電產品再制造業務,也成為煤機研發制造企業增強企業競爭力的一種方式。
再制造簡單的說就是讓舊的、淘汰的機器設備重新煥發生命力的過程。再制造是針對損壞或將報廢的零部件,在對其進行性能失效分析、壽命評估的基礎上,采用專門的工藝技術,對其進行再制造設計,使再制造產品質量達到或超過新品。
同時,再制造作為實現資源再利用的手段之一,實現了“資源——產品——再生資源”的循環,最大限度的保持了產品原有的附加值。通過再制造可以最大程度地利用廢舊、淘汰設備中蘊含的價值,節省資金、降低消耗、節約能源、保護環境,具有良好的經濟和社會效益。
我國是煤炭生產和消耗大國,日趨嚴峻的環境問題,不僅對清潔利用煤炭資源提出了要求,也對我國煤機裝備制造提出了新的挑戰。煤礦機械設備由于其使用環境惡劣、工況復雜,決定了其具有短壽命的特點,加之技術、功能更新快,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。發展煤機再制造技術,對于有效利用淘汰、閑置設備,避免資源和資金浪費有著重要的意義。
1)煤機產品再制造符合國家節能降耗要求和可持續發展戰略,與當今低碳經濟理念相一致。再制造過程中,制造成本僅為新產品的50%左右,節約能源60%左右,節省材料70%以上,大氣污染物排放量降低80%以上。再制造是通過技術創新實現節能減排的重要手段,再制造工程與低碳經濟的理念是一致的,是低碳經濟的重要組成部分,也是實現節能減排目標的重要途徑。
2)煤機產品再制造符合我國煤炭行業現階段發展要求。我國煤炭行業機械化程度已達到80%以上,煤機產品報廢淘汰數量大,大部分煤機零部件可進行再制造。再制造一臺煤機設備或主要功能部件所需要的費用僅為購置一臺新設備或重要功能部件的40%至50%。因此,煤機產品再制造能夠有效利用資源,實現煤機產品可持續發展的同時,還能夠大幅降低煤機產品生產成本,提高煤機生產企業效益。
3)煤機產品再制造是現階段解決煤炭生產企業設備需求與資金不足之間矛盾的有效辦法,同時對實現煤炭生產企業可持續發展具有重要作用和意義。煤機產品再制造,以煤炭生產企業淘汰、報廢產品為對象進行再生產、再加工,在滿足煤炭生產對新設備的需求的前提下,有效縮減設備采購成本。與此同時廢舊產品作為煤機生產企業生產原材料,也大幅縮減了設備制造成本。
中國是全球制造業第一大國,但是我國制造業長期處于粗放型發展模式,再制造作為新興的可持續發展方式,近些年被國家高度重視,并加大了支持力度,相繼出臺、制訂了一系列方針、政策鼓勵再制造業的發展。
我國最初明確提出支持發展再制造是在2005年國務院《關于加快發展循環經濟的若干意見》中,并于同年印發了《關于組織開展循環經濟試點(第一批)工作的通知》,將再制造作為第一批循環經濟試點的重點領域。國家“十二五”規劃綱要也明確把再制造產業化作為循環經濟的重點工程之一。
我國針對煤機產品再制造的概念是在2007年首先提出,2010年國家11個部委聯合下發《關于推進再制造產業發展的意見》將再制造產業作為國家新的經濟增長點予以培育。2011年工信部發布的《2011年第一批再制造產品目錄》明確了煤機產品再制造產品。
我國諸多從事煤機再制造企業中,寧夏天地奔牛實業集團有限責任公司作為國家工信部發布的《機電產品再制造試點單位名單(第一批)》中唯一的煤礦機電產品再制造企業,利用其先進的再制造技術、工藝及相關裝備,再制造水平達到了國內領先水平。同期,諸如平煤神馬機械裝備集團有限公司、山東能源機械集團有限公司等企業也投入煤礦機電產品的再制造領域,為我國煤礦機電產品再制造技術的發展注入了新的活力與生機。
雖然近幾年我國煤機產品再制造產業取得了較快發展,并且行業前景比較廣闊,但還存在一些問題,主要體現在:
1)煤機產品再制造推廣應用范圍比較小,并且相關技術研發能力弱、再制造技術裝備少。
2)煤礦機電產品生產、維修企業缺少相關技術人員和裝備,缺少相關配套資金支持。
3)受限于先進技術、裝備的支持和發展,造成現階段煤機產品再制造成本較高,進而造成再制造產品銷售困難,這也無形中阻礙了再制造產業的發展速度。
再制造行業的發展除了依靠國家政策鼓勵及行業內大力推廣,最重要的還是要靠再制造關鍵技術、裝備的發展和應用,主要體現在以下幾個方面:
1)設備無損化拆解和自動化物理除垢、清洗技術及裝備,以及分類回收技術。
2)零部件損傷程度檢測、剩余壽命估算和無損檢測技術及裝備。
3)再制造加工、成型技術,特別是零部件表面處理、成型技術以及質量無損評價技術和方法。
4)再制造后零部件評估、檢測、質量控制體系及服役壽命評估、預測方法及技術。
我國煤炭開采機械化的快速發展,形成了每年大量的設備需求量,同時也有大批煤礦機電產品達到使用周期。作為一種實現資源再利用的先進生產加工制造技術,煤礦機電產品再制造技術、裝備的發展和應用,對于實現煤礦機電產品零部件循環再利用,降低煤礦機電產品生產成本,推進煤機制造行業的可持續發展有著重要的作用和意義。