煙草工業物流設備“再制造”技術探索與實踐

王雙麗，楊正清

（紅云紅河煙草（集團）有限責任公司，云南 彌勒 652300）

0 引言

再制造（Remanufacture）是前沿學科，目前學術界尚無統一的定義。徐濱士院士的定義是：以產品全壽命周期理論為指導，以優質、高效、節能、節材、環保為準則，以先進技術和產業化生產為手段，進行修復、改造廢舊設備產品的一系列技術措施或工程活動的總稱。從上述定義不難看出，再制造是基于一定前提條件下方能實施的修復技術，即必須是在以原有設備為毛坯，對其實施高技術修復手段，使設備能夠在正常設計使用年限之外的一種生命周期的延伸和拓展，能夠產生較高的產品附加值和循環經濟價值的制造修復活動。

1 再制造在煙草工業中的意義

我國煙草工業企業物流設備投用較早，且自動化程度較高，特別是高架庫用于貨物存取的堆垛機，作為物流的關鍵設備，在系統引進之初，綜合評估當時國內堆垛機整機制造水平，以及堆垛機的關鍵性和重要性后，進口品牌的堆垛機成了系統建設之初的首選考慮，與此同時，國內的物流集成商及堆垛機單機設備制造廠家，也利用此契機加速推進堆垛機技術的轉化吸收和自主研發工作。

按照常規的堆垛機使用維護經驗，當進口堆垛機的關鍵部位（具有廠家專用技術的部件）或大面積的器件出現損壞或故障，且原廠家已無后續技術支持時，一般會采用更換新堆垛機的方式來保障生產。但隨著國內堆垛機整機制造水平的不斷提高，在引入再制造理念后，當堆垛機關鍵部位或大面積器件出現損壞或故障（即報廢）時，將委托具有再制造能力的企業對堆垛機進行再制造修復，從而不僅能快速恢復設備的使用，還能以最低的成本、最少的能源資源消耗延長產品的生命周期，是最為經濟適用的設備再制造修復方案，將為煙草企業節約大量的技改資金投入。

2 再制造在煙草工業的實例應用

紅云紅河煙草（集團）有限責任公司紅河卷煙廠原料庫堆垛機是1997年由意大利CMA公司生產制造的RS1000型單立柱雙伸叉堆垛機，并于1998年完成設備的調試安裝后投入使用，投用后7～8年運行基本正常，第8年后堆垛機故障率明顯提高，出現了諸如走行升降電機抱閘失效，走行升降定位不準、取貨時將貨物頂落貨架等故障，嚴重影響生產運行。

圖1 堆垛機電控系統結構圖

通過何種方式來保證生產的問題就擺在筆者團隊面前，更換新堆垛機，不僅工作量大、影響生產，而且投入資金極高；由于堆垛機已快接近使用壽命，如果能夠通過再制造延長堆垛機使用壽命，這樣不僅為企業節約運行成本，還適應循環經濟發展需要，但由于再制造是一種對廢舊產品實施高技術修復和改造的工藝，需要對損壞或行將報廢的零部件進行在性能失效分析、壽命評估等，再采用一系列相關技術加以修復后，方能使再制造產品的質量達到新品的要求。經多方考察研究，最終確定將意大利CMA公司堆垛機的再制造工程交由具備自主設計、研發、制造能力的昆船公司來實施。

堆垛機的再制造工程是一項較為復雜的工程，昆船公司通過對堆垛機運行狀況進行跟蹤分析后認為，堆垛機故障頻發的主要原因在于隨著使用年限的增加，原機電控系統中Z80的單片機主控器，及BOSCH伺服驅動系統性能老化加劇，損壞頻繁。由于技術的更新換代，原廠家已無充足的備件供給保障及后續技術支持引起故障頻發，無法修復的問題。而機械傳動部件總體使用情況較好，尚無異常的磨損，仍具備繼續沿用的條件。根據上述分析的結果最終確定再制造方案為：保留堆垛機上機械結構及部分檢測器件，將堆垛機上原電控部分全部拆除，按照新的器件配置，應用成熟和先進的控制方式重新構建控制系統。走行、升降電機更換為SEW減速電機，走行和升降定位則采用抗干擾能力更強、定位精度更高的LEUZE激光測距器。新的電控制系統結構見圖1。

按照既定方案，昆船公司嚴格按照再制造的工藝流程，嚴防拆解、翻新廢舊過程中產生新的重金屬污染和廢液、固體廢棄物污染，于2009年實施了第一臺意大利CMA公司堆垛機的再制造，經過驗收測試，其各項運行指標和性能均達到原機出廠標準，走行、升降及叉體定位精度均達到±2mm以內。通過近8年的運行檢驗，堆垛機的運行時間和狀態已遠遠超出項目實施時保守預估的延長5年使用壽命的預期目標，正在向10～12年的更高目標邁進，最大限度地挖掘出了即將報廢產品的潛在價值，讓能源資源接近“零浪費”。

表1 價格分析表

3 再制造在煙草工業應用的經濟分析

通過對意大利CMA公司堆垛機再制造的實施，使堆垛機使用壽命延長了10年左右，再制造后產品性能和質量均達到原機標準，而其成本卻只有新品的1/10左右（價格分析見下表），節能60%以上，節材80%以上。

4 再制造在煙草工業的探索

通過本次意大利CMA公司堆垛機再制造的實施，不僅為煙草工業中設備延長使用壽命提供了新思路，同時也可以看出再制造產業是以廢舊產品的高科技修復為主要活動的產業，不是簡單的應急故障維修，而是一種技術含量較高的高技術修復和改造產業，一種產業化的修復，因而再制造是維修發展的高級階段。

物流設備在煙草工業中有大量應用，如何能通過再制造延長設備使用壽命將成為物流設備管理維護人員的長期工作，通過項目的實施，筆者對再制造認識更加深入，認為再制造具有以下幾點優勢：

4.1 再制造不但能延長設備的使用壽命，還能提高設備的技術性能和附加值。

4.2 再制造產業投入小、耗時短、見效快，是即將報廢設備置之死地而后生的最佳途徑。

4.3 再制造技術是綠色制造的完美詮釋，是未來綠色工廠建設的必然選擇。

5 結束語

隨著經濟社會的發展，再制造產業發展前景也將更廣闊，由于我國的再制造技術都是就地實施、自主研發，具有自主知識產權，因此這種具有中國特色的再制造技術不僅具有前瞻性，而且更循環、更經濟、更綠色，是低碳經濟發展的必經之路，發展潛力巨大。