军民融合型装备再制造保障模式探索研究
2017-10-19郑汉东李恩重史佩京徐滨士
桑 凡 郑汉东,2 李恩重 史佩京 徐滨士
(1. 装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室,北京 100072;2. 合肥工业大学管理学院,合肥 230009)
军民融合型装备再制造保障模式探索研究
桑 凡1郑汉东1,2李恩重1史佩京1徐滨士1
(1. 装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室,北京 100072;2. 合肥工业大学管理学院,合肥 230009)
2017年,国家成立中央军民融合发展委员会,提出了以军民融合支撑国家整体发展战略目标的方针。中国特色军民融合体系结构是军民融合型国防发展规划融合体,是将国防建设与军队建设的战略融入到国家经济社会发展的总战略中,从而将科技强国与科技强军深度融合[1]。目前,我国制造业、信息技术产业等高新技术产业迅猛发展,为装备研发提供了强有力的支持。我国现已有2000多家企业获得了装备研制生产许可,其中,民营企业达到了2/3,我国军民融合发展的探索已进入深水区[2]。因此,武器装备领域军民深度融合模式研究已成为我国国防和军队现代化建设的重大课题。
装备再制造是指对废旧装备进行专业化修复或升级改造,使其质量特性不低于新品的过程,是装备综合保障技术的重要组成部分和关键技术支撑。发展武器装备再制造技术,可促进高技术在武器装备中的应用,并为发展新装备提供经验,是节省军费、提高装备保障力和战斗力的重要举措,是符合装备可持续发展战略的一项系统工程。装备再制造已成为武器装备综合技术保障和国家循环经济发展战略的重要技术支撑,是促进再生战斗力形成的重要手段,已被列入《2030年前国防科技和武器装备发展规划》和国家战略性新兴产业规划。发展再制造产业有利于形成新的经济增长点,将成为制造业绿色、智能发展的重要突破[3]。近年来,在再制造领域的科研投入方面,国家不断给予大力支持,这些持续的投入既培养了一批掌握先进技术的科技人才,同时也提高了武器装备的保障能力。
但再制造技术在武器装备保障过程中,尚有一些优势未得到充分发挥,富余科研生产能力尚未完全转化为促进民用技术发展的能力。在装备维修保障方面,军民融合式装备保障模式仍然在探索和试行中[4]。因此,要结合我国军民融合体系建设实际,客观分析当前我国装备再制造军民融合发展的障碍,提出面向市场的“不同性质主体之间军民融合”的发展模式;完善军民融合型再制造保障模式的运行机制,初步论证基于军队、政府、科研单位、企业的军民融合模式及运行机制和平台建设;探索军民融合技术发展思路,建立装备再制造发展的标准体系框架,制定军地合力培育军事人才的培养方案,进一步推动我国军队建设向质量效能型和科技密集型转变。
军民融合型装备再制造保障发展现状
在民用领域,目前,再制造政策法规不断完善,再制造环境不断优化,国内再制造产业发展呈现出良好的发展态势。截至2016年3月,国家发展和改革委员会、工业和信息化部共确立并公布了153家再制造试点企业,涵盖工程机械、机床、汽车零部件、电器电子、轨道车辆等10大类136种产品。同时,为了更好地推动再制造产业发展,国家批复建设湖南长沙、江苏张家港、上海临港、四川彭州、安徽合肥及马鞍山等6家国家再制造示范基地。我国正在积极探索加强产学研合作,建设集社会、经济、环保效益于一体的再制造产业链群发展模式,预计到2020年,我国再制造产业规模将达到2000亿元[5]。
在军事领域,50余年来,装备再制造也取得了诸多成果。再制造技术使许多原来失效的部件得以升级改造,使现有装备及时跟上现代化步伐,确保了武器装备处于战斗状态。以熔覆技术、喷涂技术、刷镀技术等为代表的维修与再制造工程技术及装备已不同程度地配发部队各级修理单位,充分发挥了再制造技术在装备保障综合技术中的作用[6]。由于具有高质量、高效率、低消耗、低污染等优点,再制造技术已成为军队节约装备保障费用的重要途径[7]。
军民融合型再制造产业的发展,不仅激发了军队维修保障企业的生机和活力,促进了国防科技综合实力的提升,也提高了军地协作能力与我国的综合国力。装备再制造军民融合保障模式丰富了现有的装备维修保障模式的内涵,延长了装备维修保障模式的寿命周期[8]。
针对科研体系存在“两张皮”,军地单位科研资源“共享率低”,军民企业合作“不兼容”,科技成果“转化率低”等现象,国家着力推动军队与企业、研究院所,以及高校之间的不断合作,积极促进再制造民用技术与军用技术的相互转化,在某些重点领域积极开展军地合作试点,建立了军民协调、需求对接、成果共享的发展模式和运行机制,如图1所示。
装备再制造军民融合式发展障碍分析
一、军民合作程度不高
当前,我国军工体系仍较为独立,装备研发及配套较为单一,民营企业参与武器装备科研生产的程度还不够。虽然民营企业获得了2/3左右的装备科研生产许可证,但这些企业的军品产值在全国军品总产值中的占比较低。近年来,部分军工集团还收购了多家民营企业成为军品配套企业,使得原本向多个集团配套的单位及其资源趋于向单一集团内部配套转化。军民双方在观念上尚未形成“两用与合作”意识,不利于军民融合式发展及创新体系的构建[8]。在汽车、航空等典型的军民两用再制造技术领域,军工企业、国防科技重点实验室、民用各类大型设施与国防重大设施等可以实现共享的相关技术和设备设施尚未实现充分共享。
二、政策制度与标准体系不健全
在政策制度方面。现行的武器装备生产准入制度提高了“民参军”的准入门槛,民营企业要想开展装备研发、生产及再制造业务,在取得装备科研生产许可证的同时,还需进入合格供应商目录中,办理流程复杂,降低了企业的积极性;投资政策不合理导致军工单位基于自身利益安排配套任务,减少了参与武器装备科研生产的民营企业的数量;存在不同部门之间政策交叉、可操作性的政策缺乏等问题。在准入方面,武器装备再制造科研生产许可与合格供应商目录两套准入体系并存,既增加了民营企业的取证成本,又造成了企业在科研、生产、自身建设等方面存在诸多问题。
在标准体系方面。目前,我国已发布了多项再制造国家标准;现行的标准有强制国家标准(GB)、推荐国家标准(GB/T)、国家军用标准(GJB)、国家标准指导性技术文件(GB/Z)、国际标准(ISO)、行业标准(JB)、团体标准(T/C)、地方标准(DB)、企业标准(QG/Z)等。完整的再制造技术体系包括再制造毛坯检测、再制造工艺设计、再制造成形及加工、性能测试、再制造装配等;再制造的各个环节都需要一套标准作为技术基础支撑。在再制造产业的标准体系方面,目前尚存在现行再制造技术标准缺乏系统性、军民兼容性低、再制造军民融合标准体系尚未形成,部分标准要求已无法满足现实需求等问题。
三、保密要求和技术方面的壁垒
保密要求是企业参与装备再制造科研生产存在的首要障碍。军民融合将部分重要的军用再制造技术转化为民用的过程中,由于民营企业缺乏严格的保密措施,第三方机构存在通过再制造技术中应用的原材料、设备、设计等渠道获取重要装备情报的可能性。在技术方面,由于武器装备再制造的特殊性,其往往采用内部制订的军用维修标准,不同于民营企业采用的国家标准、行业标准、企业规范等,这也在一定程度上制约了军转民、民参军、军民一体化技术的发展[9]。
军民融合装备再制造保障模式构建
军民融合型国防工业是一个既庞大又复杂的系统,包含诸多的构成要素,相互关系错综复杂。作为一个发展建设中的体系,基于体系的基本要素和主要关系构成,从顶层设计的角度,来构建军民融合型装备再制造体系是必要的。针对我国装备再制造军民融合发展的现状和面临的障碍,构建了基于国防需求与市场需求的军民融合型装备再制造体系框架,如图2所示。
一、再制造军民融合顶层设计
依托我国军民融合发展战略,规划符合中国特色军民融合体系的军民融合再制造体系顶层设计。目前,军民融合型再制造体系在装备保障部门、发展改革委、工信部、工商总局、环保局等部门的推动下,产业链已初步形成,同时降低了来自具有优势的外企或合资企业的竞争压力,但是,同时也造成了军民融合再制造重叠管理与多头管理的现象。基于国家政策保障、激励机制、约束机制下建设再制造军民融合平台,构建由军方、政府、科研院所、企业联合组成的再制造军民融合体系。军民融合平台应确保职责分工明确,以及运行高效合理,其主要任务目标是保证各项政策、规划有效实行,一方面吸引民营企业参与装备维修保障,另一方面管理参与该行业的民营企业与科研单位[10]。军民融合平台也受到政府、军方、企业及研究所的监督管理,同时,还需配合政府与军队制定政策与措施,并加强军队、政府、企业和科研院所间的交流沟通。地方政府在制定本地区再制造发展规划、落实相关政策、进行重大项目投资时,需听取军方、科研单位和企业的意见和建议。企业在发展再制造技术或投资再制造技术的过程中,应咨询政府、军队的需求,并请科研单位进行论证或技术支持,从而科学地制定军民融合型企业的总体规划设计[11]。科研院所重点解决来自军队、政府、企业遇到的技术难题,并为新装备的研发、政府政策的制定及企业再制造技术的实现,提供技术支撑和理论依据。军民融合平台的实现,将建立一种扎根于社会工业的装备再制造保障运行体系,充分发挥民营企业蕴藏的技术、资金、人力资源的潜力,并将其有效吸纳到装备再制造保障体系建设中。
二、再制造体系军民融合体建设
(一)再制造设计技术
再制造设计主要研究再制造回收、再制造加工,以及营销售后等最优化再制造方案的过程,由企业与再制造技术重点实验室、清华大学、合肥工业大学、重庆大学等院校合作,以实现经济效益与环境效益最大化为目标,通过改进产品设计与制造、完善再制造保障系统和不断优化再制造技术,实现装备与产品的多生命周期。以军民融合平台为基础构建新产品、废旧产品、再制造后产品的再制造产业涉及技术、服役安全、经济、环境等各个因素的评价指标体系,可引入物联网技术、智能控制、大数据技术等优化装备再制造保障体系。
(二)再制造系统规划技术
装备与民品再制造都具有逆向、量少、来源广、质量不稳定、种类繁多等特点,未来多种类、小批量的再制造已成为必然趋势。因此,系统地规划再制造系统,可以提高再制造过程的可控性,提升企业效益与再制造件质量。因此,迫切需要建立军民融合型的信息化、智能化的再制造生产工厂,通过整体规划设计带动产业效益提升,如图3所示。
(三)再制造清洗与拆解技术
科学的清洗与拆解能够有效地保证毛坯的质量,缩短生产周期,并降低费用,减轻环境污染。装备的结构、配合度、材料性能、种类等情况日益复杂,对拆解技术与效率、清洗技术与成本提出了更高的要求。目前,装备在拆解过程中存在以人工为主、装备损伤程度严重,以及再制造成本过高等问题,清洗过程中使用清洗剂具有污染性且清洗效率较低,需要引进先进的民用无损拆解技术与绿色清洗技术,并与研究所和高校开展可拆解性设计与规划的研究和应用,实现高效率、低投入、零损伤的装备拆解与清洗。
(四)再制造损伤评价与寿命评估
战场情况复杂,使得装备维修保障更加复杂化。对于再制造产业而言,再制造对象的服役寿命、损伤情况、失效形式均存在差异和不确定性,需开展装备再制造前损伤评价与剩余寿命评估,并建立军民融合型的再制造产品质量评价准则。装备剩余寿命评估通常需要通过力学反应量模型、有限元模型、无损检测等方法,结合装备的使用环境与结构特点,采用更加灵活、柔性化的模型模拟与检测技术。国内再制造企业正在积极开展这一方面的研究,并已取得了一些研究成果,但其与武器装备再制造的结合程度尚显不足,未能有效带动再制造装备寿命评估技术水平的整体发展;此外,装备在再制造完成投入服役后缺乏有效的反馈机制,因此,应积极引进民用先进技术,例如,光纤智能传感实时检测技术、压电智能传感检测技术、远程健康检测技术等,实现再制造保障管理的信息化和智能化。
(五)再制造成形加工技术
装备再制造技术吸收了先进的新材料、信息、微纳技术等前沿科研领域的最新成果。未来,再制造技术将向着智能化、复合化、专业化、柔性化等方向发展,批量化问题、材料成本问题、工艺复杂、作业周期长等问题需要与民营企业联合解决。在航空、轻金属、激光成形等领域,军用再制造技术领先于民营企业,需要将军用技术在保证安全的前提下转化为民用,推动再制造技术军民融合体的构建。建立以再制造成形材料技术、纳米复合再制造成形技术、能束能场再制造成形技术、智能化再制造成形技术、现场应急再制造成形技术、再制造加工技术等技术为基础的融合技术体系。集中企业、院校、研究所等科研优势,积极发展既满足装备需求,又可用于民品再制造的技术。
三、再制造保障技术标准规范能力建设
随着先进再制造技术在武器装备维修保障中的广泛应用,建立武器装备维修与再制造军民两用标准体系,加快再制造工艺技术、再制造质量控制及评价等两用标准的制定。建立再制造保障技术规范与标准体系框架,应避免标准之间的交叉重复。此外,考虑到再制造技术与维修和新品制造在具体技术上差别很大,但在工艺流程、质量检验、产品管理等方面还有很多相似之处,应避免盲目开展标准体系研究,首先应对再制造关键技术进行分析。
经过调研,梳理再制造关键技术,构建了一套标准及其体系框架,重点包括:一是围绕装备维修与再制造工艺流程开展两用标准体系设计,二是围绕再制造损伤检测和修复成形进行两用标准体系设计,具体如图4所示。
四、再制造保障人才融合体建设
装备维修与再制造工程是一个前沿战略性新兴学科,其研究进展及应用与发展情况为世界各国所关注。装备再制造工程学科主要从事以装备再制造领域人才培养为中心的教学科研工作,以军队的人才需求和技术需求为牵引,坚持教学与科研并重,坚持学历教育与岗位任职教育并重,出人才、出成果、出效益。装备再制造学科的人才培养目标是针对武器装备再制造和战场抢修需求,为海、陆、空和火箭军等各军兵种培养具有装备维修保障工程素质的工程技术人才;兼顾武器装备全寿命管理需求,为装备生产与维修保障部门培养装备再制造升级改造的质量监控技术人员。
1 杜人淮. 全面推进军民深度融合发展——学习习近平总书记关于军民深度融合发展的重要思想[J]. 观察与思考, 2016, (2):17~24
2 徐辉. 我国军民融合深度发展的内涵研究[J]. 国防科技, 2014,(4): 95~98
3 李恩重 , 史佩京 , 徐滨士 , 等 . 我国再制造政策法规分析与思考[J]. 机械工程学报, 2015, 51 (19):117~123
4 刘志勇, 姚俊金, 赵美. 高新装备军民融合维修保障风险评估方法[J]. 兵工自动化, 2016, (6):27~30
5 桑凡 , 郑汉东 , 李恩重 , 等 . 绿色再制造产品经济性研究[J]. 标准科学, 2016, (S): 16~21
6 徐滨士 , 梁秀兵 , 史佩京 , 等 . 我国再制造工程及其产业发展[J].表面工程与再制造, 2015, 15(2):6~10
7 徐滨士, 史佩京, 魏世丞, 等.创新激活中国特色再制造产业[J]. 中国科技投资, 2013 , (30):41~45
8 刘渤海. 再制造产业发展过程中的若干运营管理问题研究[D].合肥: 合肥工业大学, 2012
9 伍学进,田碧. 军民融合式装备再制造的发展障碍及对策研究[J]. 科技进步与对策, 2011, (23):69~72
10 财防. 深入推进武器装备军民融合式发展的战略思考[J]. 国防科技工业, 2013, (6): 30~34
11 朱作鑫. 中国军民融合发展立法研究[J]. 北京理工大学学报(社会科学版), 2016, (6): 133~139