再制造升级的基本哲理认知问题研究

姚巨坤，李超宇，崔培枝，杨绪啟，江宏亮

（装甲兵工程学院装备维修与再制造工程系，北京 100072）

随着经济的高速增长，工业生产带来环境污染、资源枯竭、生态破坏等诸多问题，却间接地促进了绿色发展观念的快速推广应用。《中国制造2025》中将绿色发展列为五大指导方针之一[1]，再制造是绿色制造的重要内容，近年来得到了快速发展。而再制造升级作为再制造的重要手段，能够提升产品的性能，扩展产品的使用范围，在促进设备升级换代、实现智能化领域中发挥着重要作用。从本质和发展动力的角度，深刻认识再制造升级的一些基本哲理问题，有助于人们从根本上阐述再制造升级出现及发展的必然性和必要性。

1 再制造升级的基本内涵

1.1 再制造工程的概念

再制造是指以废旧产品作为生产毛坯，通过专业化修复或升级改造的方法来使其质量特性不低于原有新品水平的制造过程，属于先进制造和绿色制造。再制造是制造产业链的延伸，也是先进制造和绿色制造的重要组成部分。再制造产品在功能、技术性能、绿色性、经济性等质量特性方面不低于原型新品，而成本仅是新品的50%左右，可实现节能60%、节材70%、污染物排放量降低80%，经济效益、社会效益和生态效益显著。再制造包括恢复性再制造和再制造升级两种主要模式[2]。

1.2 再制造升级

产品再制造升级是以需提升性能的旧品作为对象，以产品再制造为手段，以先进技术应用、功能模块嵌入或更换和产品结构改造为方法，以全面的产品再制造生产质量要求为保证，来实现旧品的性能和功能提升，最终实现产品自身的可持续发展和多寿命周期升级使用，而采取的所有技术的、经济的、组织的、管理的方式和方法[3]。产品再制造升级是产品改造的重要组成部分，是高品质的改造内容，是高效益提升旧品性能的最佳途径。

2 再制造升级的本质

任何系统其实质都是系统的内部联系，再制造升级的本质也是技术系统的内部联系，它由技术系统的内在矛盾构成，是技术系统的比较深刻的、一贯的和稳定的方面，它从整体上规定着技术的性能和发展方向。所以，人们首先要对再制造升级的本质进行认识，从而预测和把握再制造升级的发展趋势。

2.1 本质特征

再制造升级是人们对提升旧品性能所共同认知基础上的实现方法论，主要强调基于产品再制造过程基础上的产品性能提升。由于再制造升级本身是一种旧品的高品质再制造生产过程系统，人们可以参考系统论的分析原理，归纳出产品再制造升级的主要特征。

再制造升级是实现产品性能升级的一种有效方式，通过过时产品的再制造过程来实现产品性能增长；具有工程的完整性、复制性和可操作性；具有毛坯性能的个体性和数量与质量的不确定性；具有性能可认知性和目标多样性；具有市场需求性和产品自身发展的规律性；可视为一种认识产品生长的广义模型或框架。

2.2 本质属性

通过分析再制造升级的基本概念，人们可以认识再制造升级的本质属性。

首先，再制造升级是实现产品自身发展的方法论，是在较少资源消耗情况下高效满足用户、企业与社会功能需求的重要手段。

其次，再制造升级是科技快速发展时代产品功能急剧更新环境条件下减少原生资源消耗的重要手段，它采用制造与再制造系统的组织结构、规模化的生产方式、规范化的工作流程管理、系统化的运作机制、可量化的目标评估方法、先进的技术工艺手段和系统再设计的现代设计思想，持续提升产品性能，实现产品满足用户和生产需求情况下的产品功能先进化、资源消耗减量化、环境污染最小化、综合效益最大化。

再次，再制造升级的核心观念是源于对事物循环发展观和可持续生长观的认识，核心手段是再制造优化设计、模块的可替换性、技术的可更新性，其过程需要应用到多种领域的科学知识，是制造、机械、材料、环境、信息和管理等多学科的综合，要实现多学科知识在产品再制造升级工作中的有效融合和有序协调发展[4]。

最后，再制造升级的实施应用，可以有效应对快速科技发展对产品功能需求的快速变化所带来产品淘汰速度加快的挑战，在满足人类生活和生产要求的情况下，避免产品大量生产所带来资源匮乏加剧、环境污染恶化等问题。

3 再制造升级认知的哲理性

马克思主义认为，事物的发展变化都由它自身的矛盾运动所决定。产品再制造升级符合确保人类生活质量的提高和促进经济可持续发展的要求，它的出现与发展，符合自然界一般规律发展的自然哲学原理。

3.1 从本质论认知再制造升级

再制造升级的目标是产品。从本质上来说，产品是指需求发展与技术实现的产物，它的产生与发展以满足人类生产和生活需要为基础，是人的本质的一种体现。再制造升级可以实现产品高品质的再生，满足产品的本质功能属性，遵循产品循环发展规律。目前，产品大多实行的是单生命周期降阶开环使用模式，即“原料—产品—老旧失效产品—废料”的断裂链条。但是，按照事物的循环发展观点，产品发展也应师法自然系统的循环原理，形成“原料→产品→再制造→产品”的高级闭合循环周期，使产品系统整合到生态系统的大循环之中[5]。产品的多寿命周期使用能够实现产品系统内物质、能量及效能的高效循环利用，实现产品系统资源（包括性能、材料、能量、生产力及费用等）的良性循环。因此，产品再制造升级发展是满足产品本质属性的可行手段。

3.2 从矛盾论认知再制造升级

产品是其自身功能和外部需求的对立统一，一方面产品提供给人们所需的功能，另一方面，产品又因自身功能的劣化和人们需求的增长而导致差距不断扩大。这种性能劣化和需求增长的矛盾，也不断推进了产品自身的发展，而再制造升级正是满足这种发展需求、解决产品自身固有矛盾的有效技术手段。在产品研制、应用过程中，产品自身也需要不断向上发展运动，即根据新技术进步和用户需求进行局部再制造升级，增加产品功能，使之适应不同时间或者工况下用户要求，实现原产品的可持续升级性寿命使用。因此，产品再制造升级是产品在自身矛盾的推动下，满足自身发展的客观需要。

3.3 从价值论认知再制造升级

产品的价值体现在与人的关系中，它既是人所赋予的，也是由人来体现的，它既是满足人们需要的功能载体，也是人们创造产品的价值载体，其本身具有价值。人们的目标是避免价值的减灭和提高产品本身价值含量，即投入少的资源来实现产品价值的递增，而再制造升级能够回收原产品在新品制造阶段所注入的大部分材料、人力、设备等附加价值，最大化地增加产品的剩余价值，实现产品自身价值的递增，同时还带来显著的环境价值、资源价值和社会价值。

3.4 从方法论认知再制造升级

方法是指人们认识世界和改造世界所采取的方式、途径、程序和手段。人们可以从三个方面认知再制造升级的方法。一是再制造升级思维方法，在再制造升级中，可以采用大量的比较方法、分类方法、归纳方法、演绎方法、类比方法、分合方法等，推进再制造升级的实施完成，提高再制造升级效益。二是再制造升级的系统方法，就是要从系统论、信息论和控制论的基础出发，从整体上考察再制造升级活动，在动态中保持再制造升级系统的平衡，寻求最佳的再制造升级效益。三是再制造升级的技术方法，要充分利用技术转移方法、技术改造方法、技术集成方法、技术发明方法等，完成再制造升级工程活动。所以，再制造升级过程是方法论的实践运用。

3.5 从系统论认知再制造升级

再制造升级是一个将旧品变成再制造升级产品的过程，也是一个实现产品性能提升、投入资金增值、资源环境友好的过程，再制造升级系统全过程模式如图1所示。从原理和方法视角来看，再制造升级系统在系统构成、管理、控制等方面均具有一般生产物流系统的一些共同特征，例如，其生产过程都是以人、物、设备、资金、技术以及信息为资源，生产出具有实用价值的产品，提高产品附加价值的交换过程。所不同的是，再制造升级系统是加工和处理性能落后产品，产出的是优于原产品性能或功能的产品。

图1 再制造升级系统

4 再制造升级发展的动力基础认知

4.1 基于产品零部件寿命不平衡性的物质基础

再制造升级需要使用大量的原毛坯中的旧件，原产品零部件寿命的不平衡性和分散性是旧品为再制造升级提供可用零件的物质基础。虽然产品设计时要求采用等寿命设计，但实际制造后的产品零件寿命有两个特点，即异名零件寿命的不平衡性和同名零件寿命的分散性，这导致老旧产品中的大部分零件都可以继续使用。这种退役产品因结构或失效模式不同而导致各零部件或其工作表面的不等寿命性，造成了产品中因部分零件以及零件上局部表面失效而使整个产品性能劣化。通过再制造升级，人们可对达到寿命极限或剩余寿命不足使用周期的零部件进行再制造，恢复或升级产品零部件性能。

4.2 基于产品性能木桶理论的理论基础

木桶理论是指木桶能盛多少水，取决于木桶最低一块板的高度。产品的整体性能符合木桶理论。产品的性能劣化是导致旧品报废的主要原因，而产品性能的劣化符合木桶理论，即退役产品并不是所有零件的性能都劣化，而往往是关键零部件的磨损等失效原因导致产品总体性能下降，或者关键功能的缺失导致无法满足使用要求而退役。这些关键零部件或功能就成为影响产品性能的最短板，那么只要将影响产品使用的关键“短板”修复，就可能提高产品的整体性能。再制造升级就是基于这样的理念，着力于升级老旧产品的关键零部件或核心功能，通过恢复其性能或功能来恢复产品的综合性能。

4.3 基于后发优势的技术基础

再制造升级时间滞后于制造时间的客观特性决定了再制造升级生产中，能不断吸纳最先进的技术或功能模块，提升再制造产品性能或增加功能，在低成本、低消耗、低污染的情况下，快速高效地满足用户的使用需求。通常产品设计定型以后，制造技术工艺相对固定，很少吸纳新材料、新技术、新工艺等方面的成果，生产的产品要经过服役周期后退役报废，而这期间科学技术的迅速发展，新材料、新技术、新工艺的不断涌现，使得其再制造升级可以吸纳最新的技术成果。这样既可以提高零件的性能和使用寿命，又可以解决产品使用过程中暴露出的问题，对原产品进行技术改造升级，提升产品整体性能。

4.4 基于产品高附加值的经济基础

产品及其零部件制造时的成本是由原材料成本、制造活动中的劳动力成本、能源消耗成本和设备工具损耗成本等构成的。其中，后三项成本为相对于原材料成本的产品附加值，如图2所示，通常产品的附加值都远远高于原材料的成本。例如，汽车发动机原材料的价值只占15%，而成品附加值却高达85%。发动机再制造过程充分利用了旧品中的附加值，因而能源消耗不到新品制造的50%，劳动力消耗只是新品制造中的67%，原材料消耗只是新品制造中的11%～20%[6]。

图2 产品制造成本分析

4.5 基于产品需求多样性的社会基础

再制造产品在性能不低于新品的情况下，价格一般约为新品一半，再制造升级产品的性价比为其销售提供了巨大的市场空间。同时，人们消费能力的不同，也为价廉物美的再制造产品提供了广阔的市场空间。再制造升级过程能够显著地回收资源，在同样满足社会需求的情况下消耗较少的资源，大量减少“三废”排放量，降低环境污染，同时能够增加社会就业机会和经济收入。从市场趋势发展来看，人们更愿意花更少的费用来享用同样性能的产品，更支持绿色产品的生产销售，这为再制造产品的营销提供了社会基础。

5 结语

再制造升级能够高品质地实现产品的再利用，具有重大的资源和环保效益，在装备的智能化发展中占有重要地位。再制造升级的发展是产品发展的必然，能够实现产品自身的可持续发展，同时，人们可以从系统论、方法论等角度认识再制造升级，明确再制造升级发展的必然性。再制造升级的快速发展具有广泛的基础，通过深刻认识再制造升级在理论、技术、经济、社会等方面的发展基础，人们能够更充分地认识再制造升级发展的必然性，为今后再制造升级的应用提供有力支持。随着人们对再制造升级本质和基础认识的不断加深，再制造升级必将在推动产品升级换代上发挥越来越重要的作用。

1 夏妍娜，赵 胜.中国制造2025[M].北京：机械工业出版社，2016.

2 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.

3 朱 胜，姚巨坤.装备再制造升级及其工程技术体系[J].装甲兵工程学院学报，2011，25（6）：67-70.

4 姚巨坤，朱 胜.再制造升级[M].北京：机械工业出版社，2017.

5 姚巨坤，向永华，朱 胜.再制造工程的内涵及哲学意义[J].中国资源综合利用，2003，（8）：7-9.

6 徐滨士.装备再制造工程[M].北京：国防工业出版社，2013.