徐濱士：男，1931年生。1954年畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學機械制造與焊接專業(yè)，1995年當選中國工程院院士。現(xiàn)任裝備再制造技術國防科技重點實驗室榮譽主任，教授、博士生導師。裝備維修工程、表面工程和再制造工程領域著名專家。先后獲得國家科技進步一等獎1項、二等獎4項、三等獎1項，國家自然科學二等獎1項，國家技術發(fā)明二等獎2項，省部級科技進步一等獎9項、二等獎10項。發(fā)表學術論文千余篇，出版著作20余部，獲國家發(fā)明專利50余項。先后榮獲中國機械工程學會科技成就獎、中國工程院“光華科技工程獎”、國際熱處理與表面工程聯(lián)合會“最高學術成就獎”、何梁何利基金技術科學獎、中國焊接學會“終身成就獎”、中國表面工程學會和摩擦學學會“最高成就獎”等榮譽稱號。　　

　　再制造是關系我國國計民生的重要的工業(yè)技術和系統(tǒng)工程，已經(jīng)得到國家和行業(yè)的高度重視，本刊有幸采訪了這個領域的著名專家徐濱士院士?！　?/p>

　　信念來源于責任　　

　　在談到成長經(jīng)歷時，徐院士說：“其實這幾十年，我想做的，做到的以及繼續(xù)要做下去的，只有一件事——強軍興國。我出生在哈爾濱市一個普通家庭里。我在日本人的侵略下生活了14年，經(jīng)?？吹酵麄儽蝗毡救似圬擋遘k。在這期間我深深感覺到必須國強才能家旺，沒有國就沒有家。那時候我就暗暗下決心，一定要讓祖國強大。國家的力量來自于強大的軍事實力，要想實現(xiàn)強國夢，就必須有一支強大的軍隊。沒有它，想維持國家經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展是很難的。”

　　　　而在上世紀50年代徐院士給蘇聯(lián)專家當翻譯的時候，一個蘇聯(lián)專家告訴他：“蘇聯(lián)在衛(wèi)國戰(zhàn)爭期間，每年制造3萬輛新坦克，但是整個戰(zhàn)爭期間卻修理了43萬輛次戰(zhàn)損坦克，最后打敗德國不僅是靠每年3萬輛的制造能力，更重要的是靠43萬輛的修理能力。”這個事實震撼與激勵著徐院士的報國理想，讓他從維修開始了自己的科學之路、強軍之夢?！　?/p>

　　徐院士告訴我們從維修到表面工程，再到再制造工程，他的整個科研脈絡，都是以核心帶動整體，以小投入撬動大能力，不斷思考著保持裝備持續(xù)戰(zhàn)斗力的更好的方法。為此做過的一些具體事情：在國內(nèi)率先將等離子噴涂技術用于解決車輛薄壁磨損零件修復的重大難題;研制的電刷鍍設備、各種鍍液及納米電刷鍍技術，可為現(xiàn)場修復大型設備及關鍵零件提供先進技術支撐;開發(fā)的納米自修復添加劑新技術，解決了重載荷、極端苛刻環(huán)境下的潤滑和抗磨等。徐院士說：“這一系列技術的開發(fā)和完善，是我對恢復裝備性能、保持裝備戰(zhàn)斗力、提高裝備保障能力不斷加深的理解?，F(xiàn)在這些技術很多還在不斷地發(fā)展和創(chuàng)新，并且融入到了再制造產(chǎn)業(yè)當中去。它們的發(fā)展，我感覺必將為軍隊和祖國的發(fā)展做出新的貢獻。”

　　時間進入到20世紀90年代末，在總結、探索、把握表面工程的發(fā)展方向和未來時，從多年的維修實踐中總結經(jīng)驗，徐院士發(fā)現(xiàn)裝備的失效往往都是由最薄弱零件的失效所引起，只要使最薄弱的零件延壽，裝備的整體性能就能提升。而最薄弱零件或零件最薄弱處的失效，基本都是表面的磨損和腐蝕失效。解決磨損和腐蝕問題，表面工程技術的優(yōu)勢得天獨厚。為此，當時進行了大膽設想，如果能以廢舊零件為“毛坯”，利用表面工程技術對毛坯的損傷表面進行批量化的修復，進而重新賦予廢舊裝備的服役能力，那必將產(chǎn)生重大的節(jié)能、節(jié)材和環(huán)保效能。這一過程就是“再制造”，再制造定義為廢舊產(chǎn)品高技術修復、改造的產(chǎn)業(yè)化。

　　就在這時，一份來自美國的資料進一步堅定了徐院士搞再制造的決心：1996年美國再制造業(yè)的產(chǎn)值達到530億美元，與同年度美國制藥業(yè)、計算機制造業(yè)和鋼鐵業(yè)等支柱產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值相當，而就業(yè)人數(shù)是那些產(chǎn)業(yè)的一倍以上;美軍那些本應成為“老古董”的B-52轟炸機等武器裝備，經(jīng)過再制造后，不僅服役年限延長了幾十年，而且作戰(zhàn)性能得以顯著提升。

　　徐院士認為：國外的再制造起步雖早，但其再制造模式是有局限的，不完全適合中國的國情，還有很大的提升空間。國外再制造采取的多是換件修理法和尺寸修理法，前者是將損傷的零件整體更換為新品零件，后者是將失配的零件表面尺寸加工到規(guī)定的范圍，再配以相應大尺寸的新品零件重新配副。換件修理法更換的失效零件，要么成為垃圾，要么被回爐冶煉，重走一遍熔煉、成形、制造、使用的“耗能、污染”過程;尺寸修理法雖然能恢復零件的出廠性能，但因破壞了互換性而達不到原型機新品的使用壽命。國外的做法雖也有利于節(jié)能、節(jié)材和環(huán)保，但還遠遠不夠，尤其不能滿足中國這樣一個人均資源貧乏、環(huán)境污染較重的國家的迫切需求。只有利用先進的表面工程技術，將每一個磨損或腐蝕失配的關鍵零件表面都修好并讓它們重新服役，才能最大限度地滿足節(jié)能減排的要求。

　　就這樣，在黨和國家的大力支持下，中國逐步探索形成了“以高新技術為支撐，以提高舊件利用率為核心，產(chǎn)學研相結合，既循環(huán)又經(jīng)濟”的中國自主創(chuàng)新的再制造模式。我國再制造的舊件利用率已達到85%，而國外只有72%。在節(jié)能節(jié)材方面，中國已走在了世界前列?！　?/p>

　　由于再制造使用的是經(jīng)過長期服役而報廢的各種成形零件，其損傷失效形式復雜多樣，殘余應力、內(nèi)部裂紋和疲勞層的存在導致壽命評估與服役周期復雜難測，再制造還要在保持廢舊零(部)件材質和形狀基本不變的前提下，采用高技術恢復原產(chǎn)品的尺寸標準、達到或超過原產(chǎn)品的性能指標、實現(xiàn)原產(chǎn)品的功能升級，同時采用正規(guī)化、規(guī)?；募庸な侄?，因此加工工藝更為復雜。再制造壽命檢測的核心是疲勞壽命，質量控制的關鍵是裂紋控制，其主要損傷形式是表面磨損。根據(jù)再制造產(chǎn)品失效特征和質量性能不低于新品的標準要求，我國通過多年研究、實踐和不斷自主創(chuàng)新，形成中國特色的再制造技術，具體舉例如下：　　

　　(1)自動化納米顆粒復合電刷鍍技術　　

　　納米電刷鍍技術是自主研發(fā)的一項先進的再制造技術。該技術是把納米顆粒加入電刷鍍?nèi)芤?、并使之和鍍液金屬離子在電刷鍍電場作用下共同沉積在金屬表面，形成納米顆粒復合涂層。通過創(chuàng)造性地解決納米顆粒的分散和在鍍層中沉積難題，所制備的納米復合電刷鍍層中均勻彌散分布大量的硬質納米顆粒，使得再制造零件表面耐磨性、耐高溫性和抗接觸疲勞性能顯著提高，與不含納米顆粒的金屬刷鍍層相比，耐磨性能提高1.5倍、抗溫性由200℃提高到400℃、抗接觸疲勞性能由105周次提高到106周次，顯著延長零件使用壽命，并成功應用于飛機發(fā)動機葉片、汽車發(fā)動機連桿、凸輪軸和缸體的再制造。但由于手工納米電刷鍍生產(chǎn)效率低、勞動強度大，針對重載汽車發(fā)動機連桿和缸體缸筒再制造難題和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)需求，我國自主研發(fā)了發(fā)動機連桿自動化納米電刷鍍專用設備和氣缸筒自動化納米電刷鍍專用設備，實現(xiàn)了鍍液連續(xù)供應和循環(huán)利用、納米電刷鍍再制造工藝過程綜合監(jiān)控。生產(chǎn)應用表明，生產(chǎn)率提高5～10倍，再制造消耗材料僅為該零件本體重量的1%～2%，費用是新品價格的1/10，實現(xiàn)了廢舊零件再制造。并且鍍液循環(huán)利用，廢水集中處理，實現(xiàn)全過程的綠色化要求。

　　(2)自動化高速電弧噴涂技術

　　自主研發(fā)了自動化高速電弧噴涂技術，采用機器人或操作機的操作臂夾持噴槍，通過紅外溫度場監(jiān)測和編程控制高速電弧噴槍實現(xiàn)各種規(guī)劃路徑，實時反饋調節(jié)噴涂工藝參數(shù)，實現(xiàn)自動噴涂作業(yè)的智能控制。該技術結合新開發(fā)的FeAl和FeAlMn系粉芯絲材制備出的噴涂層，結合強度高，硬度高，耐磨損性能好，已成功應用于廢舊斯太爾發(fā)動機缸體的再制造，已完成再制造量200多臺。采用自動化電弧噴涂技術再制造單件發(fā)動機缸體時間由手工的1.5h縮短為20min，噴涂效率提高3.5倍?！　?/p>

　　(3)激光熔覆成形技術　　

　　使用4kWIPG光纖激光器，自主研發(fā)了激光熔覆成形系統(tǒng)，采用機器人實現(xiàn)激光的多維度輸入，依據(jù)紅外溫度檢測精確控制成形過程及瞬時熱輸入，實現(xiàn)增材再制造過程的精確、可靠。該技術再制造的零件結合強度高、性能優(yōu)異、能夠滿足高性能、復雜零件的再制造和制造要求。自主研發(fā)了鐵基自強化合金，具有良好的成形性和工藝性，激光熔覆層具有較好的抗磨損性能和抗接觸疲勞性能，為解決齒類件的再制造難題提供了技術保障。激光立體成形組織致密、無裂紋氣孔等冶金缺陷，成形件力學性能較高，能夠滿足高性能零件再制造的要求。

　　(4)自動化微束等離子熔覆技術　　

　　自主創(chuàng)新設計了70kHz高頻逆變微束等離子電源，高于目前通常采用的20kHz逆變頻率，從而減少了設備的體積，提高了系統(tǒng)的響應特性，使得微束等離子弧的工作更加穩(wěn)定。利用該技術對發(fā)動機廢舊排氣門密封錐面進行再制造后的氣門變形量小，表面硬度恢復到新品數(shù)值，力學性能滿足要求，成本僅為新品的1/5?！　?/p>

　　(5)再制造無損檢測評估技術及其儀器設備　　

　　廢舊零部件損傷狀態(tài)無損檢測與評估是再制造質量控制體系的重要內(nèi)容。研究了汽車發(fā)動機缸體、曲軸、連桿、氣門桿等不同再制造零部件的多種無損檢測評估技術(渦流、超聲、金屬磁記憶、聲發(fā)射等)，并研制出了高頻渦流無損檢測儀(適用于氣門桿、連桿等，通用性強)、高穿透力超聲無損檢測儀(適用于曲軸等，通用性強)、缸體渦流/磁記憶綜合無損檢測評估儀、金屬磁記憶壽命評估儀、納米復合刷鍍層無損測厚儀等，實現(xiàn)了發(fā)動機氣門桿、連桿、曲軸、發(fā)動機缸體等重要零部件損傷和無損檢測評估，為再制造產(chǎn)品質量不低于新品的質量控制體系提供了有力保障。相關技術和儀器設備已在濟南復強動力有限公司再制造生產(chǎn)線上應用，為再制造毛坯質量控制體系提供了技術支撐?！?/p>

　　裝甲兵工程學院聯(lián)合山東能源機械集團有限公司和北京首科集團公司申報建設的“機械產(chǎn)品再制造國家工程研究中心”，以機械零部件的再制造技術和設備開發(fā)為主線，為提高我國機械產(chǎn)品再制造領域的研發(fā)水平、制造技術和工程應用水平，提供有效的成果創(chuàng)新和技術服務?！　?/p>

　　工程中心的最大特色與優(yōu)勢是所進行的共性關鍵技術研發(fā)涉及再制造工藝過程的回收、拆解清洗、再制造加工，以及再制造產(chǎn)品性能檢測與壽命評估的系列行為，是一項系統(tǒng)工程，所從事的再制造對象涉及汽車、工程機械、礦采機械、機床機械等多個工業(yè)領域的量大面廣和附加值高的系列機械產(chǎn)品，因此，工程中心可以站在整個機械產(chǎn)品再制造行業(yè)的高度，圍繞國家對再制造的整體部署，開展系統(tǒng)、全面的研發(fā)與工程化和產(chǎn)業(yè)化推廣業(yè)務，從而實現(xiàn)引領再制造行業(yè)的長遠發(fā)展戰(zhàn)略。另外，工程中心的研發(fā)產(chǎn)品涉及再制造新材料、新設備與新工藝，這些具有自主知識產(chǎn)權的高新技術成果可以從源頭上最大限度降低再制造成本。　　

　　徐院士對機床領域的再制造也很關注。目前，中國各類機床設備保有量近700萬臺，居世界第一，數(shù)控化率不到30%，役齡超過10年的傳統(tǒng)機床占一半以上，每年都有大量機床面臨淘汰。機床再制造作為一種基于廢舊機床資源循環(huán)利用的機床制造新模式，在我國具有廣闊的發(fā)展前景，對于實現(xiàn)我國大量面臨報廢的舊機床資源的循環(huán)再利用具有重要意義。特別是2008年以來，隨著金融危機的爆發(fā)，新機床市場不斷萎縮，高效、節(jié)約、環(huán)保的再制造領域為機床制造企業(yè)所重視，一些機床制造企業(yè)已經(jīng)開始悄無聲息地把目標轉向了再制造領域。

　　機床數(shù)控化再制造在我國現(xiàn)階段也具有非常重要的意義，可以大大節(jié)約設備投資，以較小的代價獲得性能先進的數(shù)控機床，提高加工效率和加工質量;可全面提升企業(yè)現(xiàn)有機床性能，有效提高企業(yè)加工制造能力。我國數(shù)控化率整體呈逐年遞增趨勢。不過與日本、美國、德國等發(fā)達國家60%～70%的產(chǎn)量數(shù)控化率和80%～90%的產(chǎn)值數(shù)控化率相比，設備產(chǎn)品的數(shù)控化率水平還顯得太低。此外，從1979年開始，我國許多精密機床及大(重)型機床就開始主要依賴于進口。這些重大機床設備的價格極其昂貴，目前很多已接近報廢。面對我國從制造大國轉變?yōu)橹圃鞆妵陌l(fā)展趨勢，這些各種形式的報廢及老舊機床都將轉入機床再制造的行列?！?/p>

　　從經(jīng)濟性角度來說，機床再制造投入資金少，周期短，節(jié)能節(jié)材環(huán)保等政策優(yōu)勢明顯。對于附加價值很高的普通機床或數(shù)控機床，通過再制造充分利用機床的原有零部件，節(jié)約制造這些零部件的成本，平均可比購置同樣性能級別的新機床節(jié)約成本60%～80%，且再制造后的機床不低于原有新機床的性能水平。同時，用戶可以根據(jù)機床的狀態(tài)及工藝要求來選擇數(shù)控系統(tǒng)或其他功能，進一步提高機床的數(shù)字化程度。　　

　　對未來機床再制造發(fā)展的方向，徐院士認為主要是注意兩個方面：

　　(1)要以一系列先進技術作為機床再制造業(yè)的實現(xiàn)方法，不能再重復制造業(yè)發(fā)展中低水平、低質量、低效益的老路。　　

　　再制造的首要標準就是質量不低于新品，同時要具有節(jié)能減排，綠色環(huán)保等一系列社會效益。因此，不能走先污染再治理這一老路，不能使用低水平的老辦法，不能以子孫后代的健康為代價?，F(xiàn)階段，我國再制造技術已經(jīng)走在了世界的前沿，針對性、可操作性、環(huán)保性都很強。這些發(fā)展再制造的企業(yè)，必須吸收消化我國的先進技術，同時不斷提高管理質量。只有這樣，才能真正的做到節(jié)能、環(huán)保;也只有這樣，才是徐院士提出“再制造”的真正本意。

　　(2)機床再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，要做到不急不躁，穩(wěn)步前進，與政府向導，與社會需求相統(tǒng)一?！　?/p>

　　作為再制造領域的一個重要方向，機床再制造具有可觀的發(fā)展前景以及巨大的環(huán)境收益。然而作為一個新興產(chǎn)業(yè)，其產(chǎn)業(yè)化體系尚處于初級階段，市場不完善，發(fā)展過程將會遇到技術能力與人才質量、質量體系建設與盈利能力培養(yǎng)等等一系列矛盾問題。機床再制造產(chǎn)業(yè)將不斷成熟，標準化、規(guī)范化以及蘊含世界領先技術能力，將形成基于廢舊機床資源重用與再制造的新興機床制造業(yè)、機床維修與升級服務業(yè)、機床以舊換新綜合產(chǎn)業(yè)、各機床制造廠家的集成特約維修部、各生產(chǎn)企業(yè)的設備維修車間等形式的新型產(chǎn)業(yè)化模式。　　

　　在產(chǎn)業(yè)化發(fā)展過程中，由于機床制造商是廢舊機床的原始生產(chǎn)者，具有技術、人才、品牌、信息等各方面的優(yōu)勢，將在機床再制造產(chǎn)業(yè)化，特別是基于廢舊機床再制造的新興機床制造業(yè)、機床以舊換新、機床維修升級服務發(fā)展過程中發(fā)揮重要的作用。機床維改服務商將可能發(fā)展成為機床制造商與機床用戶的第三方機床再制造商。　　

　　徐院士在表面工程和再制造領域所作的工作對筆者產(chǎn)生了極大的影響，筆者認為我們都應該在各自的工作領域承擔責任，堅持努力，為祖國的發(fā)展做出自己的貢獻?！?/p>

　　附：再制造在我國發(fā)展的主要節(jié)點：

　　1999年6月，徐院士在中國西安召開的“先進制造技術國際會議”上作了《表面工程與再制造技術》的特邀報告，在中國率先提出“再制造”的概念。2000年3月，在瑞典哥德堡召開的第15屆歐洲維修國際會議上，發(fā)表了題為“面向21世紀的再制造工程”的會議論文，這是我國學者在國際維修學術會議上首次發(fā)表“再制造”論文。2000年12月，“再制造工程技術及理論研究”被國家自然科學基金委機械學科列為“十五”優(yōu)先發(fā)展領域，標志著再制造的基礎研究已經(jīng)得到了國家的重視和認可;　　

　　2005年，“資源循環(huán)型制造與再制造”又被國家自然科學基金委機械學科列為“十一五”優(yōu)先發(fā)展領域，再制造的學術地位得到進一步鞏固。2005年6月國務院連續(xù)頒發(fā)的第21、22號文件中均指出：國家將“支持廢舊機電產(chǎn)品再制造”，并把“綠色再制造技術”列為“國務院有關部門和地方各級人民政府要加大經(jīng)費支持力度的關鍵、共性項目之一”;　

　　2009年1月頒布生效的《中華人民共和國循環(huán)經(jīng)濟促進法》在第2、第40和第56條中六次闡述再制造，明確表示國家大力支持再制造。2009年4月，徐濱士院士受邀向中共中央政治局常委、國務院副總理李克強匯報再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與對策建議，受到李克強副總理的高度重視，并以超過預定匯報時間數(shù)倍的時間深刻討論再制造。2009年12月，中國工程院徐匡迪院長與徐濱士院士聯(lián)名起草的中國工程院建議《我國再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與對策建議的報告》得到溫家寶總理的高度評價，并做出重要批示“再制造產(chǎn)業(yè)非常重要。它不僅關系循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展，而且關系擴大內(nèi)需(如家電、汽車以舊換新)和環(huán)境保護。再制造產(chǎn)業(yè)鏈條長，涉及政策、法規(guī)、標準、技術和組織，是一項比較復雜的系統(tǒng)工程。”　　

　　2010年5月，國家發(fā)改委、科技部、工信部、公安部、財政部、商務部等11個部委聯(lián)合下發(fā)《關于推進再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意見》，指導全國加快再制造的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并將再制造產(chǎn)業(yè)作為國家新的經(jīng)濟增長點予以培育。2010年10月，國務院32號文件《國務院關于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》正式頒布了包括“節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)”在內(nèi)的七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，再制造成為節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)中的重要組成部分。

　　　　2011年3月，國家發(fā)布了《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要》，多次強調再制造，其中第23章明確提出：“加快完善再制造舊件回收體系，推進再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展;開發(fā)應用再制造等關鍵技術，推廣循環(huán)經(jīng)濟典型模式。”