制造产系统规划理论与技术

再制造生产系统规划是保障废旧产品及其零部件得到高品质循环利用的必要环节，是充分发挥再制造先进工艺与装备优势的重要技术支撑，同时也是提升再制造产品市场竞争力、促进再制造产业化发展的重要举措。数十年来，我国再制造经历了维修、表面处理、再制造，由低向高的进化跃升与创新发展。随着市场需求和产业规模的扩大，先进的绿色、智能装备与工艺不断地创新和应用，再制造生产系统规划的环境、目标、性能要求等均发生了很大变化。本章从再制造生产系统概述出发，探讨实施再制造生产系统规划的目的及意义，分析与总结现阶段再制造生产系统规划的国内外研究现状，明确再制造生产系统规划研究与实施的方向。

1.1再制造生产系统概述

1.1.1概念与内涵

再制造生产系统是以废旧产品及其零部件为生产对象，统筹考虑再制造回收、再制造工艺设计、再制造加工、再制造产品测试等生产环节及其所涉及的硬件、软件和人员，采用再制造成形技术（包括高新表面工程技术及其他加工技术），在系统运行过程对环境污染最小、资源利用率最高、投入费用最少的情况下，使废旧品的功能和性能得以恢复或升级，获得再制造新品的输入/输出系统。

由再制造生产系统的概念可知，在结构方面，再制造生产系统是由废旧产品及其零部件的再制造生产过程及其所涉及的硬件、软件和人员所组成的一个有机整体。在过程方面，包括两个层次的再制造生产过程：一是指废旧品实际的再制造加工过程，即在废旧品的物料转化过程中，充分利用废旧资源，挖掘其中蕴含的附加值实现再制造加工的过程；二是指废旧品的广义再制造过程，即以先进的技术和产业化生产为手段，对废旧品进行修复和升级的一系列生产活动的总称。在功能方面，再制造生产系统是以优质、高效、节能、节材、环保为准则，将所输入系统的废旧产品或零部件进行再制造，最终形成功能和性能恢复或升级的再制造产品或零部件的输入/输出系统，从而实现系统经济效益、社会效益与环境效益的协调优化。

基于以上分析可以看出，再制造生产系统具备系统科学中“系统”的全部内涵：

（1）集合性再制造生产系统是由两个或两个以上可以互相区别的要素（或环节、子系统）所组成的。例如，再制造生产系统可以由再制造回收子系统、再制造工艺设计子系统、再制造加工子系统等组成。

（2）动态相关性再制造生产系统内各要素是相互联系的。集合性反映了再制造生产系统的组成要素，而动态相关性则说明了这些组成要素之间的关系。再制造生产系统中任一要素与存在于该系统中的其他要素是动态关联和互相制约的，当某一要素发生动态变化时，则其他相关的要素也相应地动态改变和调整，以保持系统动态运行过程中的最优状态。

（3）目的性再制造生产系统是一个面向废旧产品及其零部件，综合考虑环境影响、资源消耗、经济效益等的绿色制造系统，要实现系统的经济效益、环境效益和社会效益的共赢。

（4）环境适应性再制造生产系统是一个开放系统，它与周边的市场、经济、技术、自然生态等外部环境必然要进行物质、能量、信息的交换，外部环境与系统是互相影响的。因此再制造生产系统必须具有对周围环境变化的适应性，即外部环境发生了变化，系统能进行自我控制和自我调整，始终保持最优状态。

1.1.2再制造与制造生产系统的关系

1.再制造与制造生产系统的本质相同

制造是将原材料加工成产品，其本质是生产满足人们生产或生活需要的产品。制造生产系统主要包括原材料生产、零件工艺设计、零件制造加工、产品装配检验等过程。再制造生产系统是以废旧产品及其零部件为毛坯，通过专业化修复和升级改造的生产模式来使其性能不低于原有新品水平的制造过程，其本质也是获取满足人们生产或生活需要的产品，包括废旧产品回收、再制造工艺设计、再制造加工、再制造产品测试等过程。再制造具备制造的本质特征，具有工程的完整性、复制性和可操作性。

2.再制造是制造生产系统的补充和完善

广义上的制造生产系统，特别是绿色制造或可持续制造生产系统，不但包括产品的设计、制造，还包括产品的使用、维修与退役等服务环节，即产品的全生命周期，但缺少专门针对退役废旧产品及其零部件的处理环节。再制造生产系统针对生命周期末端的废旧产品及其零部件，根据废旧产品及其零部件不同的寿命特征，采用修复或升级不同的再制造方式，最大化地挖掘废旧产品及其零部件在制造阶段的材料、能源和劳动成本等附加值。因此，再制造生产系统是与制造生产系统直接相关的配套系统，是对制造生产系统的补充和完善。

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