煤矿设备再制造产业存在问题和解决措施初探

李 明

（1.山东科技大学机械电子工程学院，山东省青岛市，266510；2.山东能源枣庄矿业（集团）有限责任公司机电运输处，山东省枣庄市，277000）

煤矿机械设备使用环境恶劣，工况苛刻，大量零部件工作表面由于磨损失效而造成整机报废。我国每年约有15万台的煤矿设备报废、闲置或者存在技术性和功能性缺陷而淘汰。通过再制造可以使废旧煤矿设备磨损表面得到修复，恢复零部件使用性能，最大程度地利用废旧煤矿设备中蕴含的价值，有利于缓解资源和能源不足的矛盾。减少煤炭企业设备投入，起到节省资金、降低消耗、节约能源和保护环境的效果，具有良好的经济和社会效益，是实现节能减排和发展循环经济的重要途径。

近年来，我国煤矿设备再制造产业获得了快速发展，前景广阔。但是仍面临诸多问题和挑战，总结煤矿设备再制造产业发展过程中存在的问题并提出有针对性的措施具有十分重要的现实意义，对发展煤矿设备再制造产业很有必要。

1 再制造零部件的选择范围

煤矿设备再制造按照设备损坏程度分为当年报废的设备和待修设备两类。再制造零部件的选择原则有两个，一个是选择价值高、制作难度大的部件，比如电动机轴、采煤机的内齿圈等；二是选择价值虽不高，但更换或维修次数多、费用高的部件，比如采煤机导向滑靴、截割滚筒等。具体范围包括采掘设备如液压支架立柱、刮板输送机中部槽、转载机中部槽、采煤机、掘进机，提升运输设备如调度绞车、无极绳绞车，排水设备如清水泵、排沙泵、污水泵，选煤和选矿设备如振动筛、压滤机，各类减速机，各类电动机等。

2 煤矿设备再制造产业存在的问题

2.1 国内用户对再制造产品缺乏了解和认同，对其安全和质量存有顾虑

煤炭生产企业没有广泛认同和理解再制造的概念、理论、技术、发展前景、国家产业政策等，认为再制造就是在废旧设备的基础上修复旧的产品，废旧设备修复的质量赶不上新设备的质量，不相信其质量和性能会有所提升。同时，煤矿设备的使用环境决定了用新不用旧的观念难以改变，特别是井下采掘设备，工作面条件恶劣、设备磨损快、出力大，为保证设备的正常运转和安全生产，煤炭生产企业尽可能使用新设备，对再制造设备的质量和性能持怀疑态度。

2.2 研究和推广应用再制造技术力度不够

目前，煤矿设备再制造产业推广应用范围小，开展再制造技术研究的项目少，再制造企业研发能力弱。国家公布的《机电产品再制造技术及装备目录》中，成熟的煤矿设备再制造技术及装备很少，仅有液压支架立柱再制造技术和矿用刮板输送机再制造技术。煤炭生产企业设备修理单位没有研究再制造技术的能力，需要专业技术研发人才和大量资金的支持。

2.3 缺少再制造专业装备和人才

煤矿设备再制造最重要的是采用再制造新技术，利用专业化生产和检测设备进行更高级设备维修，达到技术更新和性能提升的目的。再制造过程中的生产装备，特别是专业的无损检测设备比较少。设备再制造过程中需要不断的技术研发和更新，而专业技术人才是关键，恰恰再制造企业缺少的正是专业技术人才，特别是在再制造领域有一定研发能力的人才。由此来看，技术更新这一步骤是最为关键的，如果没有很好的人才、技术和专业装备保障，发展再制造产业较为困难。

2.4 回收废旧设备难

对于煤矿设备再制造产业而言，废旧设备的回收问题不可小觑。目前，我国还没有开放废旧设备及零部件自由流通市场，废旧设备回收成了老大难。煤炭生产企业仅能回收自身淘汰报废的设备，很难从其他单位回收、利用再制造原料，无法满足生产和市场需求。

2.5 再制造成本高，销售困难

一台废旧设备经过整机鉴定、清洗、拆解、配件再鉴定、再制造、检测、组装、测试等流程，需要经过多重环节和工序，投入大量技术、人力和资金成本，整机的再制造价格达到同型号新设备原值的60%以上，有的甚至达到80%，相对普通修理来说，成本显然较高。由于受使用观念、习惯、煤矿行业特点等因素影响，煤炭生产企业职工完全接受再制造设备还需要一定的时间，无形中增加了再制造设备的销售难度，对于再制造产业发展来说是个不小的挑战。

3 解决煤矿设备再制造产业长远发展的具体措施

3.1 编制再制造产业发展规划

开展以煤矿设备再制造为重点的再制造产业化调研，分析煤矿设备再制造的发展状况，组织再制造产业化发展规划、可行性研究报告。科学合理确定煤矿设备再制造产业化项目建设总投资，其中包括再制造建筑工程、再制造设备及仪器投资、成本估算等。明确再制造产业化项目重点发展产品类型、关键技术和再制造产能，量化煤矿设备再制造总产值、年均增长率、利润率、节能量和节材量等关键效益指标。

3.2 开展关键技术研究和应用

与有关科研院校合作，建立煤矿设备再制造技术研发中心，开展再制造工程关键和前沿技术研究、成果转化及其推广，为煤矿设备再制造发展提供重要的科学研究和技术研发支撑。根据煤矿设备的特点，需要重点研发和应用以下再制造技术和装备。

（1）高效无损拆解、分类回收与绿色清洗技术。对零部件无损害的自动化超声清洗技术、热膨胀不变形高温除垢技术、无损喷丸清洗技术与设备，做到无损拆解、物理化清洗（取消化学清洗），实现零排放，显著提高再制造生产过程的排污标准，有效提高废旧零部件的回收利用率。

（2）废旧零部件的剩余寿命评估和检测技术。通过对废旧零部件的剩余寿命进行评估确认废旧零部件能否再制造、能再制造几次（剩余疲劳寿命是否足够），判定再制造零部件是否具有足以维持下一个服役周期的使用寿命。借助无损检测技术（如涡流检测、超声检测等），结合力学和材料学等多学科理论和技术，探索再制造无损寿命评估理论与方法，进行零部件的损伤检测和寿命评估。

（3）再制造零件鉴定（即再制造之后的零件）和服役寿命预测技术。利用电磁探伤、磁记忆无损检测、涡流检测等技术和手段进行质量评估与检测，对废旧零部件的报废状态进行辨识，评估剩余寿命。

（4）再制造成形与加工技术。研发用于煤矿设备再制造的先进表面工程技术，使再制造零件表面涂层的强度更高、寿命更长，确保再制造产品的质量达到或超过新品。特别是把纳米技术和生物工程技术应用到零件表面工程处理工艺中将是煤矿设备再制造表面成形和加工技术研究应用的方向。目前主要采用的表面工程技术有电刷镀、高速电弧喷涂、激光熔覆、微弧等离子熔覆、堆焊技术、超音速火焰喷涂等。

（5）再制造产品表面质量分析与无损检测技术。研制无损检测装置，如采煤机壳体检测装置、高压油泵内部检测装置等；利用涡流、磁记忆、表面波超声等技术开展零件表面和内部缺陷检测；利用X射线、金属磁记忆、超声等技术开展零件残余应力测定分析；利用声发射等开展再制造零件服役过程状态监测；利用无损检测技术形成科学的再制造质量控制体系，促进煤矿设备再制造理论发展，保障再制造产品质量。

（6）废旧零部件损伤程度检测和评估方法。对不同的煤矿设备废旧零部件按照类别制定不同的检测方法和废旧程度分析评估体系，确保废旧零部件的利用效率。

（7）再制造熔覆涂层质量无损评价理论和方法。利用无损探测技术，研究液压支架立柱、刮板输送机中部槽等激光熔覆涂层质量检测和评价方法，形成完整的理论体系。

3.3 制定完善再制造技术相关标准和规范

煤矿设备再制造企业的技术积累少，再制造的相关标准、规范缺乏，因而一定程度上阻碍了再制造的广泛应用。制定煤矿设备的再制造的行业技术规范，尽早建立系统、完善的煤矿设备再制造工艺技术标准、质量检测标准等体现再制造规范化的标准体系是煤矿设备再制造产业的发展趋势。煤矿设备再制造企业需联合国家相关标准委员会或国内相关高等院校制定 “再制造技术工艺标准、再制造质量检测标准、废旧零部件剩余寿命评估标准、再制造产品标准等各类标准和规范，深化标准内涵，制定出具有通用性和可操作性的标准系统。

3.4 加强人才队伍建设

煤矿设备再制造的产业化项目是基于表面工程、超音速电弧喷涂、纳米涂层表面工程等为支撑的再制造关键技术的研究和利用，而掌握这项技术的各类专业技术人才是煤矿企业发展再制造产业的关键。煤炭再制造企业需要建立完善人才多通道职业发展机制，加强创新人才的培训和引进，创建一流水平的创新研发环境。适应不同类型人才的成长规律，设置各自的岗位及其职务序列，开辟多重的职业发展通道，明确相应的权利、义务和责任，通过制定实施人才的选拔、晋升、考评、激励、分配等制度，解决人才成长通道拥堵和人才选拔、晋升、引进难的问题，为创新人才的成长进步提供平台，实现人岗相适、人尽其才，为再制造发展提供智力支持。

3.5 形成合作机制，建立回收和销售平台

在国家目前还没有开放废旧设备及零部件流通市场的情况下，要解决废旧设备回收难的问题，需要与煤炭生产企业建立长期合作机制。通过签订协议，回收利用煤炭生产企业的废旧设备，再制造后卖给他们使用，既解决了废旧设备回收难的问题，又把再制造设备销售了出去，实现互惠共赢，合作发展。也就是旧的设备能够回来，再制造后的产品能够卖得出去，形成良好的产业链，那么煤矿设备再制造市场才有前景而言。因此，煤矿设备再制造产业能否长久发展关键看回收和销售平台的建立。

3.6 扩大再制造规模，严控再制造成本

单个零部件的再制造，仅仅等同于定制，本身并不具备盈利的可行性，只有在足够的产品规模支撑下，再制造才可能降低成本。因此，再制造企业只有努力扩大再制造生产规模，增加产品数量，才能降低生产成本，提高经济效益。煤矿设备再制造对技术、资金、人才要求较高，行业进入门槛高，一台采煤机经过清洗、拆解等工序，需要经过30～40 d的重新装配、测试等环节才可以完成再制造过程。此外，再制造过程涉及运输、加工、检测等环节，相比配件再制造而言，整机再制造成本要更高。因此，要采取多种措施、通过多种渠道，努力降低再制造成本，提高再制造设备性价比。

依据国家发展改革委、科技部、工信部等部委联合印发的关于推进再制造产业发展的意见等支持政策，组织申报煤矿设备再制造产业化项目资金申请，争取国家财政、税收支持，降低研发、生产成本。

建立并完善再制造快速成本核算方法，有利于产品成本构成内容的分解和控制，为降低成本提供管理依据。

3.7 实施再制造信息管理

对再制造信息进行有效管理是提高再制造效益的前提。再制造企业需要研究认识再制造信息的复杂性、不确定性的特点，采用系统工程的研究方法，设计构建再制造信息架构和应用系统。利用信息管理系统开发的基本要求，结合再制造工程中的信息特征，设计开发面向再制造全过程的信息管理系统，实现再制造信息的采集和控制，为再制造生产决策提供依据。

3.8 取得再制造产品标识

根据《再制造产品认定管理暂行办法》（工信部节 〔2010〕303）文件要求，再制造企业需要向省级工业和信息化主管部门提出认定再制造产品标识申请，并由其完成初始审查，通过国家工业和信息化部组织的再制造产品认定，取得国家再制造产品标识。通过认定的再制造产品，可以在产品明显位置或包装上使用再制造产品认定标志，以区别于其他产品。取得了再制造产品标识，表明再制造企业已具有一定的再制造规模和批量生产能力，其再制造技术和工艺的先进型、适应性、可靠性得到了体现，产品质量得到了保证，符合国家相关的安全、节能、环保等强制性标准要求，将为企业的进一步发展提供强力支撑。

4 结语

由于我国煤矿设备再制造产业处于起步阶段，面临诸多问题、困难和挑战，需要认真研究解决。设备再制造企业要结合煤炭行业特点，充分利用国家产业政策，争取更多支持和优惠；要立足于煤矿设备技术发展实际，从产业规划、资金投入、技术研发和应用、人才培养和引进、市场开拓、标准制定和完善、信息管理等多方面入手，多措并举，努力扩大再制造生产规模，降低生产成本，提高经济效益，促进煤矿设备再制造产业快速发展。

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