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解读物流自动化设备“再制造”技术对烟草工业的影响

2020-03-06 165 上传者：管理员

摘要：随着物流自动化技术的飞速发展，自上世纪九十年代起，物流自动化设备逐步在烟草工业企业中得到了广泛应用，来取代大量的人工劳动，提升企业的智能制造水平。但随着使用年限的递增，部分设备已接近或到了报废年限，设备运行状态每况愈下，若重新购入新的设备会增加生产成本，因此为了延长其使用寿命，提高其性能，只有进行再制造。基于此，本文通过对堆垛机再制造的实施过程进行了详细的介绍，对烟草工业中物流设备的再制造技术进行了探索和分析，以期为物流自动化设备的循环发展做贡献。

关键词：
修复技术
再制造
堆垛机
技术
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再制造(Remanufacture)是前沿学科，目前学术界尚无统一的定义。徐滨士院士的定义是：以产品全寿命周期理论为指导，以优质、高效、节能、节材、环保为准则，以先进技术和产业化生产为手段，进行修复、改造废旧设备产品的一系列技术措施或工程活动的总称。从上述定义不难看出，再制造是基于一定前提条件下方能实施的修复技术，即必须是在以原有设备为毛坯，对其实施高技术修复手段，使设备能够在正常设计使用年限之外的一种生命周期的延伸和拓展，能够产生较高的产品附加值和循环经济价值的制造修复活动。

1、再制造在烟草工业中的意义

我国烟草工业企业物流设备投用较早，且自动化程度较高，特别是高架库用于货物存取的堆垛机，作为物流的关键设备，在系统引进之初，综合评估当时国内堆垛机整机制造水平，以及堆垛机的关键性和重要性后，进口品牌的堆垛机成了系统建设之初的首选考虑，与此同时，国内的物流集成商及堆垛机单机设备制造厂家，也利用此契机加速推进堆垛机技术的转化吸收和自主研发工作。

按照常规的堆垛机使用维护经验，当进口堆垛机的关键部位(具有厂家专用技术的部件)或大面积的器件出现损坏或故障，且原厂家已无后续技术支持时，一般会采用更换新堆垛机的方式来保障生产。但随着国内堆垛机整机制造水平的不断提高，在引人再制造理念后，当堆垛机关键部位或大面积器件出现损坏或故障(即报废)时，将委托具有再制造能力的企业对堆垛机进行再制造修复，从而不仅能快速恢复设备的使用，还能以最低的成本、最少的能源资源消耗延长产品的生命周期，是最为经济适用的设备再制造修复方案，将为烟草企业节约大量的技改资金投入。

2、再制造在烟草工业的实例应用

红云红河烟草(集团)有限责任公司红河卷烟厂原料库堆垛机是1997年由意大利CMA公司生产制造的RSl000型单立柱双伸叉堆垛机，并于1998年完成设备的调试安装后投入使用，投用后7-8年运行基本正常，第8年后堆垛机故障率明显提高，出现了诸如走行升降电机抱闸失效，走行升降定位不准、取货时将货物顶落货架等故障，严重影响生产运行。

通过何种方式来保证生产的问题就摆在笔者团队面前，更换新堆垛机，不仅工作量大、影响生产，而且投人资金极高；由于堆垛机已快接近使用寿命，如果能够通过再制造延长堆垛机使用寿命，这样不仅为企业节约运行成本，还适应循环经济发展需要，但由于再制造是一种对废旧产品实施高技术修复和改造的工艺，需要对损坏或行将报废的零部件进行在性能失效分析、寿命评估等，再采用一系列相关技术加以修复后，方能使再制造产品的质量达到新品的要求。经多方考察研究，最终确定将意大利CMA公司堆垛机的再制造工程交由具备自主设计、研发、制造能力的昆船公司来实施。

堆垛机的再制造工程是一项较为复杂的工程，昆船公司通过对堆垛机运行状况进行跟踪分析后认为，堆垛机故障频发的主要原因在于随着使用年限的增加，原机电控系统中Z80的单片机主控器，及BOSCH伺服驱动系统性能老化加剧，损坏频繁。由于技术的更新换代，原厂家已无充足的备件供给保障及后续技术支持引起故障频发，无法修复的问题。而机械传动部件总体使用情况较好，尚无异常的磨损，仍具备继续沿用的条件。根据上述分析的结果最终确定再制造方案为：保留堆垛机上机械结构及部分检测器件，将堆垛机上原电控部分全部拆除，按照新的器件配置，应用成熟和先进的控制方式重新构建控制系统。走行、升降电机更换为SEW减速电机，走行和升降定位则采用抗干扰能力更强、定位精度更高的LEUZE激光测距器。新的电控制系统结构见图1。

图1 堆垛机电控系统结构图

按照既定方案，昆船公司严格按照再制造的工艺流程，严防拆解、翻新废旧过程中产生新的重金属污染和废液、固体废弃物污染，于2009年实施了第一台意大利CMA公司堆垛机的再制造，经过验收测试，其各项运行指标和性能均达到原机出厂标准，走行、升降及叉体定位精度均达到±2mm以内。通过近8年的运行检验，堆垛机的运行时间和状态已远远超出项目实施时保守预估的延长5年使用寿命的预期目标，正在向10~12年的更高目标迈进，最大限度地挖掘出了即将报废产品的潜在价值，让能源资源接近“零浪费”。

3、再制造在烟草工业应用的经济分析

通过对意大利CMA公司堆垛机再制造的实施，使堆垛机使用寿命延长了10年左右，再制造后产品性能和质量均达到原机标准，而其成本却只有新品的1/10左右(价格分析见下表)，节能60%以上，节材80%以上。

表1 价格分析表

4、再制造在烟草工业的探索

通过本次意大利CMA公司堆垛机再制造的实施，不仅为烟草工业中设备延长使用寿命提供了新思路，同时也可以看出再制造产业是以废旧产品的高科技修复为主要活动的产业，不是简单的应急故障维修，而是一种技术含量较高的高技术修复和改造产业，一种产业化的修复，因而再制造是维修发展的高级阶段。

物流设备在烟草工业中有大量应用，如何能通过再制造延长设备使用寿命将成为物流设备管理维护人员的长期工作，通过项目的实施，笔者对再制造认识更加深入，认为再制造具有以下几点优势：

4.1 再制造不但能延长设备的使用寿命，还能提高设备的技术性能和附加值。

4.2 再制造产业投入小、耗时短、见效快，是即将报废设备置之死地而后生的最佳途径。

4.3 再制造技术是绿色制造的完美诠释，是未来绿色工厂建设的必然选择。

5、结束语

随着经济社会的发展，再制造产业发展前景也将更广阔，由于我国的再制造技术都是就地实施、自主研发，具有自主知识产权，因此这种具有中国特色的再制造技术不仅具有前瞻性，而且更循环、更经济、更绿色，是低碳经济发展的必经之路，发展潜力巨大。

参考文献：