摘要：再制造评价作为绿色再制造工程的设计基础，是开展再制造的前提。为了判断机械设备零部件是否适合进行再制造，在分析机械产品再制造过程的基础上，建立了涵盖技术、经济和环境方面共12个指标的再制造评价指标体系；基于层次分析法，构建了以再制造评价综合指数为目标层的再制造评价层次结构模型。结合专家评分法，创造性地提出了再制造评价点阵图模型，对专家打分结果进行数据可视化处理，然后量化评价指标，计算指标权重和影响系数，从而得到再制造评价综合指数。本文主要以机械设备零部件再制造评价点阵图模型及应用为题进行探讨，以供参考。
关键词：再制造工程；再制造评价；层次分析法；点阵图模型；
1机械产品再制造过程
机械产品的再制造是指以拥有再制造价值的退役机械产品为原料，采用先进的技术和装备，经过专业化、规模化的清洗与检测，进行高科技修复，进而获得在性能方面可以接近甚至超过新产品水平的再制造产品。通常情况下，机械产品再制造流程[11]主要有：
（1）产品的回收：在市场上以一定价格回收退役的机械产品。
（2）产品的拆解：将回收的退役机械产品进行拆解，得到关键零部件。
（3）清洗与检测：对拆解所得零部件进行清洗与检测，并判断是否进行修复。
（4）再制造修复：对于有再制造价值的零部件，采用合适的加工方法进行再制造修复。
（5）装配和涂装：将再制造修复之后的零部件按规定的技术要求进行装配和涂装，得到入库待用或投放市场的合格产品。
2再制造评价指标
（1）损伤失效指标
机械设备零部件经过较长时间的运转，表面容易发生损伤，主要有磨损、腐蚀、疲劳等失效形式，是再制造修复重点解决的问题。此外，在腐蚀载荷、热载荷、机械载荷以及综合载荷等多种复杂因素的共同作用下，机械设备零部件有可能发生过大的残余变形、结构整体断裂等不同程度的失效而无法达到产品零部件合格检测标准。该指标用于评价零部件的表面损伤和结构失效情况。
（2）拆解清洗指标
拆解是把设备等拆开并卸下零部件的过程；清洗指采用擦、吹和洗等方式除掉零部件上的油污、尘土和锈迹等残留物的过程。该指标用于评价零部件拆解和清洗的难易程度。
（3）性能检测指标
清洗之后，需要通过检测来评估废旧零部件的各项性能。目前，国内外常用的无损检测技术主要有超声、磁粉、渗透、射线和涡流检测等。该指标用于评价零部件检测耗时情况、是否便于测得准确数据等方面。
3再制造评价层次结构模型
3.1指标的评价方法分析
对于技术指标，机械设备零部件服役一定时间之后，往往存在着磨损、腐蚀、变形和断裂等多种失效形态，不同的设备具有不同的拆解清洗和性能检测要求，不同的失效形态对应不同的修复工艺，服役工况的复杂性、失效形态的多样性以及损伤程度的随意性等因素导致很难通过具体函数或指标值对多因素耦合的技术指标进行量化。对于经济指标，由于再制造评价发生在实施再制造之前，很多费用项目缺乏财务数据，特别是因再制造服务促进销量所带来的经济效益，更需要在再制造服务开展一定的时间之后才能有反馈结果。对于环境指标，通过再制造修复某零部件较之于全新制造所能节约的能源或者节约的原材料，以及对大气污染、水污染、固体污染和噪声污染等排放量的减少情况，缺乏足够的统计数据。综上所述，对于评价指标，需要在缺乏足够统计数据和原始资料的情况下，运用恰当的数理统计方法，实现从定性评价到定量分析。
3.2再制造评价点阵图应用
再制造评价点阵图的横坐标为指标层，指标体系中的12个评价指标按照准则层分类之后由左到右依次排列；纵坐标为评价指标的评价值，评价值设为10个等级，自坐标原点向上依次为：0.1，0.2，0.3，……，1.0。专家打分的评价规则为：根据评价指标的具体属性，结合专业知识和实践经验，对每个评价指标给出一个评价值，评价值越大，表示该零部件在本评价指标所表示的属性方面越有利于再制造。再制造评价点阵图主要具有以下几个特征：
（1）每个评价指标对应一个数据列，数据列的每一行对应一个评价值；
（2）图中的每一个圆点，表示参与评分的每一位专家针对其中一个评价指标的一次评价，圆点所在的数据列，表示该圆点对应的评价指标，圆点所在数据行的纵坐标，表示该圆点所对应的评价值；
（3）每个数据列中所包含的圆点数目，表示参与该项评价指标打分的专家人数；
（4）通过每个评价指标中圆点分布的集中或离散情况，可以直观地看出评价人员的观点差异，若差异较小，则后面的决策更为明朗。若差异过大，可通过计算该评价指标的离散系数，并结合实际情况设定一个阀值，如果离散程度超出阀值，则需对该指标进行重新评价或组织专家进行专题讨论。通过再制造评价点阵图，将专家打分结果进行有效的可视化处理，可以非常直观地展现每个评价指标所对应的专家评分情况，有助于在决策过程中充分理解和分析数据。
3.3应用评价准则影响系数分析
为了实现从多个角度全面评价机械设备零部件的可再制造性，同时弥补专家评分法主要基于定性分析的局限性，机械设备从投入使用直到因物理磨损而报废所经历的全部时间是自然寿命，主要由有形磨损决定。通过定期维修和保养可延长设备的自然寿命，但不能从根本上避免磨损。若设备的服役时间已经接近甚至超过其预期的设计寿命，即使设备能够正常运转，但是考虑长时间服役过程中零部件在热-疲劳耦合条件下受到的多种复杂累积损伤，其综合性能也会受到很大影响，导致设备中所包含零部件的再制造价值降低。
因此，在再制造评价方面，应该充分考虑机械设备的剩余寿命问题。然而，对废旧零部件进行剩余寿命评估是一项复杂的工程，需要专业的检测设备和大量的理论分析。提出机械设备零部件再制造评价的服役时间系数，从而使得在再制造评价过程中，并不需要评估废旧零部件具体的剩余寿命，只需了解该零部件的服役时间和预期设计寿命。根据文献[27]中曲轴服役时间对剩余安全系数影响的研究，将其服役时间系数计算公式定义为：
式中，μTec为原始的技术指标，l为服役时间系数（l≥0），'μTec为修正后的技术指标，其最大值为1时表示该指标已达最优。
结束语
综上所述，再制造评价涉及因素多，定量数据少，且评价细则需结合具体评估对象和生产加工条件等进行确定，灵活性较大。再制造评价点阵图模型作为一种全新的评价方法，具有指标全面、结果直观和流程规范的特点，但部分具体的评价细则和更准确的影响系数还有待根据生产加工经验进一步完善。
参考文献：
[1]徐滨士.中国再制造工程及其进展[J].中国表面工程，2010，23（2）：1-6.
[2]徐滨士，李恩重，郑汉东，等.我国再制造产业及其发展战略[J].中国工程科学，2017，19（3）：61-65.
[3]卢超，潘尚峰，孙江宏.重型机床基础件再制造评价指标体系的建立及指标值求解方法[J].制造技术与机床，2018（1）：60-63.
论文作者:陈玉杰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/26
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