4.9.5 再制造的内涵
1.再制造的基本原理
（1）多寿命周期理论（multiple lifecycle）
产品的寿命周期理论提出了始自策划，经历设计、制造、使用、维修，直至报废后的回收和废弃物处理的产品全寿命周期管理的概念，这无疑是产品寿命理论的进步。但是，传统的寿命周期理论没有明确提出利用留存在拒用品中的有效功能的理念和方法，因而有待完善和发展。产品被拒用的原因可归纳为：①丧失期望的某种或某些功能，即因出现下列情况而被拒用：产品的物理寿命终结，产品的技术寿命终结，产品的经济寿命终结或丧失时尚感（丧失时尚感多作二手货出售）；②某种技术性能落后于法规的限制被强制淘汰（技术寿命强制终结）。但是，被拒用的产品并非丧失了全部功能，以常见的部件失效为例，往往是摩擦面、承受高应力的零件等先于箱体、支座类零件失效，在腐蚀介质和热介质中工作的零件常常先于在正常环境中工作的零件失效，不仅失效的部件中包含着未失效的零件，就是失效的零件也存留有部分使用价值。既然声称对产品的寿命进行管理，那么，只要恢复和提升这些拒用品的整体功能具有经济价值，就不能视其为寿命终结，而应恢复和提升它们的整体功能，继续其工作寿命。产品多寿命周期理论认为，产品的全寿命周期不只经一个周期的使用后便寿终正寝，可能还有第二、第三，甚至更多周期，即可以多次循环使用，亦即立足于多个寿命周期的服役来综合规划资源、环境的效率优化。美国发明家格里菲斯[202]（Saul Griffith，1974—）饶有意味地称可修理、可升级、可改装、可重复使用，具有多代寿命潜质的产品设计为heirloom design（传家宝寿命设计）。在多寿命周期的视野中，除部分不能重复使用的拒用零部件需作废品处理外，大量的拒用品均能经再制造进入下一个寿命循环，使价值能得以充分利用，还有一部分保留了完整功能，只需清洁后直接送入装配的“再使用件”。在再制造的视野里，这些再制造坯件和再使用件在本质上区别于丧失了再制造价值的废弃件，它们退出使用在逻辑上不应称其为“报废”，而应称为“退役”。因为前者犹如青壮年人因伤病或其他原因暂时退出当前从事的职业，其内在的职业技能依然留存，一俟伤病痊愈或其他退役的原因消除后就可以重返职场；后者因以坯件为特征的生命期已经消亡，只能返回原料状态重新进入制造环节，或者作为垃圾处理退出循环。图4-50是再制造在产品多寿命周期流程中的位置。再制造使制造有了新的吐—纳循环，有了一种新的生存状态，也就有了一种新的生命。
图4-51 多寿命周期流程
多寿命周期理论给产品寿命周期理论注入了新的内涵。显然，在多寿命周期理论的指导下，等寿命设计的寿命目标就不再是全体零件的同时报废，而是资源、环境、经济性的多寿命综合优化，在某一寿命期，一部分零部件到达第N次寿命的退役期，一部分零部件到达报废寿命。某些承载零件，如钢板弹簧等的使用期不再终结于发生断裂失效，而是在表面强化效能接近丧失殆尽（续驶到规定的里程）时。此时，这些零件可以方便地被置换下来，通过检验，确认可用再制造工艺恢复强度后，再度进行强化处理，开始下一个寿命期。
（2）产品的再制造性（remanufacturability）
产品的再制造性是设计赋予产品的固有特性，正在成为现代产品设计的一个质量特性。再制造性指在特定条件下，退役产品通过再制造所能恢复或提高原产品功能的能力；也可以说，产品再制造性是设计赋予的产品能够通过再制造获取效益的特性。对批量产品而言，再制造性的量化考量只是统计意义的，一般用再制造的时间统计参数和费用统计参数考量。有人提出，用技术可行性（含拆解合格率、检测可靠性、新品可靠性、整机性能、相容性）、环境可行性（含旧件利用率、节能）和经济可行性（含利润率和环境收益率），加权考量[203]。再制造性本身也具有不确定性，在不同的再制造体系中，同一产品的再制造性不尽相同，因此，设计的再制造性并不等于实际的再制造性。
再制造虽然处于产品生命周期的末端，但再制造性却是在产品生命的“源头”铸成的，决定产品再制造性的活动可以上溯至产品策划。再制造作为工程范畴开始于产品策划，产品策划是产品的顶层设计，要统筹设计产品的服役期寿命、退役后的处置，包括再制造性的评估和建立再制造体系的构思。产品设计要具体考虑产品退役后拆卸、分拣、清洗的方便性，再制造的工艺性等。现代产品设计之题中，除有面向工艺的设计、面向装配的设计外，还应有面向再制造的设计。再制造有自己特殊的工艺性要求，例如，便于装配的结构并不一定便于拆解。如果在产品的策划、设计阶段没有纳入再制造性，其后无论怎样严格管理，精心制造，尽管科技已经进步，也难以使“先天不足”的产品再有良好的再制造性。如果再制造不从产品生命周期的源头抓起，产品的多寿命周期理论在实践中就失去了意义。
发动机缸套是早期设计的、最成功的再制造结构，虽然这一结构并不是为再制造设计的，却足以作为再制造性设计的典范。福特当年就从这一结构预见到可以用同样的方法使人的病体康复。可见，人们可以通过仿生，设计出优秀的功能和结构，也可通过认识人造结构，认识人体。今后的产品设计会更多地采用方便置换的结构，如插接结构、镶嵌结构等，对拆卸的方便性会更加考究，还会创造出许多巧妙的再制造结构来。在再制造性的视野里，产品的标准化、系列化，以及模块化设计就有了新的内涵和意义。在智能汽车上可能会设置一些自动监测装置，用来监测关键零件的累积疲劳损伤或记录累积疲劳寿命，以便在适当的时候进入再制造，恢复安全的疲劳寿命，从而实现服股期限的数字化管理。再制造将给设计注入新的技术观、经济观和质量观，使设计理论趋于完善。
（3）生产者延伸责任（EPR）
生产者延伸责任是一种法理原则，它明确了处置拒用品的责任归属，是推行再制造的法理依据。《循环经济促进法》第十五条在我国确立了EPR。
由于填埋废物侵占北欧人珍惜的土地，北欧国家在20世纪80年代末、90年代初推动了EPR的问世与传播。1990年，瑞典学者托马斯·林赫斯特（Thomas Lindhqvist，1954—）在给环境部的报告中第一次正式使用了生产者延伸责任的概念，在随后为环境部准备的报告中对ERP作出了如下定义：“通过建立制造者对产品整个生命周期的产品责任，尤其是回收、再循环和最终处理的责任，达到减少产品危害环境的目标的一种环境保护战略。”[204]OECD将EPR定义为“一种把生产者的责任延伸到产品寿命周期的后消费阶段的环境政策途径。”OECD和一些民间组织，如“汽车再循环荷兰”（ARN）等致力于EPR的研究与推进。
实际上，生产者延伸责任中的“生产者”并不仅指产品的制造者，根据行为主体对行为的后果承担责任的原则，一切行为与产品被拒用的结果有关的组织和个人——产品的制造者、销售者、使用者都负有处置拒用品的责任，政府作为国家的行政机关，它的政策也对处置拒用品的结果产生了影响，因此也负有引导前述行为主体的行为的责任。但是，如果将制造者、销售者、使用者的责任分割的话，既难以截然分开，即使分割后也难以实施。尤其是，制造者掌握着产品生命周期上游最完整、最详实的信息，又拥有产品的知识产权，只有制造者才有能力在产品生命周期的源头和产品被拒用后采取对环境、资源最有效，且经济的手段处理退役产品，是既可行，又有效的责任延伸，ERP也强调处理拒用品要从产品寿命周期的源头做起。依据ERP，产品的制造者可以向消费者收取一定的产品废弃处理费（计入售价），从经济的角度看，产品的制造者采用再制造处理退役产品比其他处理方式的经济性好，可以变废为宝，用再制造的收益经营再制造，从而免收或少收产品废弃处理费，提高产品的市场竞争力。产品的制造者可以委托专业企业处理拒用品，包括授权再制造，也可以用商业协议将责任移交给授权的企业。
延伸责任有三种：①承担回收、运输和处理拒用品所支付成本的经济责任；②承担对产品生命周期后消费阶段实施管理的责任；③向使用者和相关部门及人员提供产品的环境属性、回收分类标识和告知其他需要告知的信息的责任。可通过依法强制、协商和自愿确定相关主体的EPR责任归属。(https://www.daowen.com)
2.再制造的步骤
再制造的过程一般分为6个步骤，如图4-52所示。再制造用对退役品的拆解、清洗、分拣取代了新品制造用铸造、锻压、冲压、剪切、切割、焊接等制造毛坯的步骤。
图4-52 再制造的步骤
拆解是实施再制造的开始，良好的再制造性表现为零件可以方便地采用装配的逆过程拆解。在目前的情况下，多采用人工拆解，但作为规模化生产，为了提高生产效率，除了广泛采用电、气拆卸工具之外，还需要采用自动化或半自动化拆解，需要研制专用的拆解机械或者采用工业机器人，但采用自动化拆解需要以经济批量为前提，这就要求扩大再制造的生产规模。在拆解过程中直接淘汰没有再制造价值的易损件，如发动机活塞、油封、缸垫等，拆解的零件按类进行分拣。
需要清除旧零件表面上的灰尘、油脂、锈迹、影响再制造的涂层等才能进入检测甄别工序。根据零件的用途、材质选择高温清洗、化学清洗剂浴洗或喷洗、超声波清洗、喷沙清洗等不同的清洗方式。
清洗完毕的零件需要逐一检测其重要的性能，甄别零件的损伤程度。根据检测的结果，对零件分类。将可直接再使用的零件送入仓库。将需作防蚀处理后再使用的零件，如发动机的进气管、排气歧管、储油池、正时齿轮室等送处理后入库。将有再制造价值的零件如发动机缸体、缸盖、连杆、曲轴等，按需加工的工艺分类，送再制造加工。对失效零件进行再制造加工是再制造的关键步骤，再制造加工包括为全面恢复和部分提升原品的功能而进行的常规加工和特殊加工。再制造的每一步加工完成后，都须经严格的检验，确保产品质量符合规定的要求。将失去再制造价值的零件作报废处理。
最终的装配和检测严格按新机、新件的标准进行，保证最终的再制造产品质量不低于原品的水平。
3.再制造的管理
再制造的坯件来自于逆向物流回收来经拆解的退役零件，且拆解的零件有没有再制造价值具有不确定性，而再制造品作为备件销售，其市场需求具有很大的随机性。坯件来源具有外部性，供给的数量、时间、品质的不确定性，以及恢复工艺流程的不确定性跟市场需求的不确定性、用户需求的个性化要求叠加，使再制造的生产与销售的协调面临比新品更大的困难，新品生产和销售行之有效的一些管理制度和方法在这里受未必好使。如果管理不善，要么，大量压库降低企业的运行效益；要么，不能按用户的需求供货，丢掉市场。需要创造在按订单生产（MTO）和按库存生产（MTS）之间保持动态适量平衡的管理机制，需要创造制造系统与回收系统、供应系统、经销系统的快速联动机制。
4.多学科的综合集成
严格意义上的再制造为什么不能诞生在100年前？除了西方人的资源、环境意识在50年前得以增强之外，现代科学技术的出现也是再制造兴起的必要基础。再制造的发展离不开包括人文、经济、工程理论综合构建的基础理论的支持和指导，如生态经济学教会我们如何把生态经济效应纳入到综合经济效益的考量之中，先进的修复和强化技术为再制造提供了必要的技术手段；再制造需要对拒用零件做损伤甄别和对再制造品的物理寿命做评估，必然涉及比新品制造复杂的强度理论和判别标准，检测和判断是再制造的重头戏；由于再制造必须对退役产品的尺寸和机械性能进行检测、甄别，因而需要采用快捷检测技术，也离不开先进的质量管理理念和方法；在再制造过程中，不可避免地要涉及到处理留存在产品中的废油、废液和不能循环利用的材料，因而需要采用有利于环保的回收技术；由于要对退役产品进行清洗和采用特殊修复工艺，还必然涉及到特殊于新件制造的工艺。总之，再制造是多学科、多种技术的集成，集成的构架见图4-53。
图4-53 再制造的理论和技术构架