神奇再制造让旧设备“重获新生”

　　原标题：神奇再制造让旧设备“重获新生”

　　仅用时两个小时，一个原本锈迹斑斑、伤痕累累、重达16千克的组合阀，经过绿色再制造，便逃离了被废弃的命运，神奇般地获得了新生，散发出耀眼光泽……

　　这一幕发生在陕西省表面工程与再制造重点实验室。该实验室坐落于西安文理学院校内，在这里，多种设备和零部件在接受科研人员的特殊“手术”后，不仅外观如新，其性能和质量甚至会超过新品，实现节约成本50%、节约能源60%、节约原材料70%，对环境的不良影响显著降低。

　　循环经济的发展对于我国实现“双碳”战略目标具有重要意义。绿色再制造工程作为循环经济中再利用的高级形式，是构建“资源节约型、环境友好型”两型社会的必然选择，再制造产业也被国家列为战略性新兴产业。陕西省表面工程与再制造重点实验室已成为“点燃”我省智能再制造的“新引擎”。

　　科研人员是“医生”

　　零部件是“患者”

　　据了解，全球每年要排放超过7亿吨制造业废弃物，面对废弃物处理困境，全球科技工作者一直都在探索一些有效的方法来减少环境污染，降低资源浪费。

　　“绿色再制造工程正是在这种背景下应运而生的。”陕西省表面工程与再制造重点实验室主任张运良教授说。

　　何谓绿色再制造工程?张运良告诉记者，绿色再制造工程也称为再制造，它以先进的表面工程技术为修复手段，在达到甚至超过与原有新品相同质量和性能的前提下，将废旧设备零部件、工程机械、机床等进行专业化、批量化修复。它既是制造业的创新，也是产品全生命周期运行模式的创新，已成为现代服务制造业的重要内容，是符合环保理念的生态经济模式。

　　走进实验室，逆向设计研究室、快速增材成形研究室、先进涂层设计与制备室有序分布，各种设施先进的研究室和大型高精尖仪器设备令人感到十分振奋，再制造产业的许多“未来科技”正是出自这里。

　　记者看到，科研人员正通过激光熔覆表面技术，针对某油田注水系统的柱塞杆和组合阀开展再制造研究、逆向设计和加工。几件磨损腐蚀的失效产品，经过再制造专家前期的检测分析、工艺试验和逆向设计，再经过数小时的加工制造，很快“变身”为一件件与原品相同规格的崭新产品，令人倍感神奇。

　　科研人员是“医生”，零部件是“患者”。张运良用了一个形象的比喻阐释再制造的过程：“我们首先会对整套出现故障的装备进行智能检测(即无损检测)，看它是否符合再制造条件。如符合条件，我们就对零部件进行拆卸、清洗和表面处理，然后研究使用什么样的工艺和材料对它进行修复和提升，将它附着在原来的机体上，通过性能评估，确保它在修复后超越新品的性能，实现修旧胜新。”

　　多项技术填补国内空白

　　无论是使用约1个月就需要进行修复的分油阀，还是在出现划痕后便会漏油漏气的链滚，抑或是出现粗糙、开裂情况后功耗大大增加的风叶……如今，再制造已被应用于航空、航天、海洋、国防工业、矿山机械、能源动力、冶金装备、车辆维修、医疗器械等众多领域。

　　西安文理学院是西安高校中最早关注再制造的高校之一。实验室成立于2014年，由陕西省科技厅挂牌建设，依托西安文理学院，与西安陕鼓动力股份有限公司、中国重型机械研究院股份有限公司及陕西天元智能再制造股份有限公司3家单位联合共建。

　　实验室长期从事高端装备智能再制造领域基础研究、应用基础研究和共性关键技术研究，经过近10年培育和发展，多项技术填补了国内空白。

　　“近年来我们承担了多项国有能源企业重大科研项目，有效解决了重大装备中关键零部件易磨损、易腐蚀的困扰，为区域经济再制造产业提供了重要技术支撑，加速推进了学校产学研高度融合。”实验室科研人员称。

　　记者了解到，实验室与陕鼓集团合作，利用激光熔覆技术攻克了大型成套发电设备快速抢修难题，成果荣获陕西省科技进步二等奖，为企业新增经济效益3.68亿元;与天元智造及陕煤神南公司合作，实现了液压支架、液压油缸、采煤机驱动轮等部件的再制造，为企业新增经济效益6500万元;与天元智造、中石油长庆油田分公司联合攻关，使柱塞杆等易损部件寿命提升1-2倍。相关成果先后获国家级、省部级、陕西机械工程学会、陕西化工学会等各类科技进步奖35项。

　　党的二十大报告提出，加快发展方式绿色转型，推动经济社会发展绿色化、低碳化是实现高质量发展的关键环节。制造业高质量发展是我国经济高质量发展的重中之重，重型装备制造领域服役的关键零部件极易发生腐蚀、磨损、疲劳等现象，如何高质高效进行产业化再制造，成为再制造领域当前急需解决的核心难题。

　　为此，实验室在智能再制造技术集成化、智能化、标准化等方面不断开拓创新，先后承担国家自然科学基金项目、陕西省科技成果转移转化专项、陕西省自然科学基础研究计划项目40余项，签订各类企业横向科技项目180余项，攻克了“装备制造退役机床主轴的可再制造性分析”“冶金装备风机关键零部件表面防护及再制造”“石油装备部件与管材表面防护与延寿”“煤电行业液压支架重型装备的再制造”“机载卫星装备轻量化关键部件表面高性能复合化”等10余项关键技术，制定国家、行业、企业再制造标准15个。

　　人才队伍的质量

　　决定了科技发展的高度

　　如何让实验室的先进技术更便捷、更广泛地服务于国民经济和国家重大工程需求?“我们致力于打造具有明显区域核心作用的再制造技术成果转移转化中心，目前在省内外已形成一定的聚集效应和辐射效应。”张运良说。

　　近年来，实验室将技术送进田间、厂矿，相继推动建立了神南再制造中心、中煤平朔再制造中心、平阳重工再制造中心、长庆油田智能再制造中心、四川先进表面工程基地、安徽淮北矿业再制造生产基地等，实现了校企合作的深度融合。其中，神南再制造中心成为全国首家煤矿设备专业再制造基地，就建立在煤矿旁边，实验室研发的技术成果可以直接在中心就地转化。

　　“绿色再制造要做大做强，核心是提高创新能力，本质是加大人才储备。”谈起未来的发展，张运良感慨道，科技发展的核心是人才，人才队伍的质量决定了科技发展的高度。

　　目前，实验室建立起了一支优秀的科技人才队伍，拥有31名博士，其中65%以上接受了技术经理人培训，团队成员富有强烈的创新意识、科研成果转化意识和强劲的发展潜力。实验室聘请了省科协主席蒋庄德院士任首届学术委员会主任，徐可为教授为首任实验室主任，徐滨士院士、卢秉恒院士、朱胜教授等行业知名专家为实验室名誉教授，引进国内外知名高校青年博士10余名。近3年来，实验室科研团队获批1个秦创原“科学家+工程师”团队、2个陕西省教育厅青年创新团队，成为实验室科技创新发展的强大引擎。

　　与此同时，实验室作为研究生和本科生的实践教学基地，面向学生全面开放，培养机械设计制造及其自动化、材料科学与工程、机器人、自动化等专业本科生1000余人，与西安交通大学、河南理工大学、西安石油大学等高校联合培养硕士研究生近50名，指导大学生创新创业训练项目75项，学生依托平台在大学生逆向设计大赛、全国3D大赛、全国金相技能大赛中获奖100余项。百余名优秀毕业生沿着实验室的科研方向就业，投身石油、煤炭、航天集团等国防军工企业和研究所，成为业务和技术骨干。

　　制造业绿色发展任重道远。“下一步，我们将形成‘以重大装备绿色再制造技术创新为牵引，以陕西省高质量发展为需求，以核心技术研究与应用研发为支撑’的科研方向新格局。”张运良表示，实验室将抓住国家实施“中国制造2025”战略和陕西省产业升级发展机遇，聚焦高端装备再制造产业，打造基础前沿、应用基础、工程应用的完整研究链，助推重大成果产出和重要影响力提升，努力解决国家需求和区域经济发展的重大科技难题，助力实现富民强省的全新目标。

编辑：齐少恒