1.1.3 再制造工程学科体系

再制造工程学科是在装备维修工程、表面工程等学科交叉、综合的基础上建立和发展的新兴学科。按照新兴学科的建设和发展规律，再制造工程以其特定的研究对象，坚实的理论基础，独立的研究内容，具有特色的研究方法与关键技术，国家级重点实验室的建立及其广阔的应用前景和潜在的巨大效益，构成了相对完整的学科体系，体现了先进生产力的发展要求，这也是再制造工程形成新兴学科的重要标志。再制造工程学科体系框架如图1-2所示。

1.特定的研究对象

再制造工程的研究对象为废旧机电产品。再制造是在报废后，对报废的产品按照规定的标准、性能指标，通过先进技术手段进行系统加工的过程。再制造过程不但能提高产品的使用寿命，而且可以影响、反馈到产品的设计环节，最终达到多生命周期费用最小，保证产生最高的效益。

再制造与传统制造的重要区别在于毛坯不同。再制造的毛坯是已经加工成形并经过服役的零部件，针对这种毛坯恢复甚至提高其使用性能，有很大的难度和特殊的约束条件。在这种情况下，只有依靠科技进步才能克服再制造加工中的困难。

图1-2 再制造工程学科体系框架[5]

再制造还是一个对旧机型升级改造的过程。以旧机型为基础，不断吸纳先进技术、先进部件，可以使旧产品的某些重要性能大幅度提升。具有投入少、见效快的特点，同时又为下一代产品的研制积累了经验。

2.坚实的理论基础

再制造工程是通过多学科综合、交叉和复合并系统化后形成的一门新兴学科专业，它包含的内容十分广泛，涉及机械工程、材料科学与工程、信息科学与工程和环境科学与工程等多种学科的知识和研究成果。再制造工程融汇上述学科的基础理论，结合再制造工程实际，逐步形成了废旧产品的失效分析理论、剩余寿命预测和评估理论、再制造产品的全寿命周期评价基础以及再制造过程的模拟与仿真基础等。此外，还要通过对废旧产品恢复性能时的技术、经济和环境三要素的综合分析，完成对废旧产品或其典型零部件的再制造性评估。

3.鲜明的关键技术

废旧产品的再制造工程是通过各种高新技术来实现的。在这些再制造技术中，有很多是及时吸取最新科学技术成果的关键技术，如先进表面技术、微纳米涂层及微纳米减摩自修复材料和技术、修复热处理技术、再制造毛坯快速成形技术及过时产品的性能升级技术等。

再制造工程的关键技术所包含的种类十分广泛，其中主要技术是先进表面技术和复合表面技术，主要用来修复和强化废旧零件的失效表面。由于废旧零部件的磨损和腐蚀等失效主要发生在表面，因而各种各样的表面涂敷技术应用得最多。微纳米涂层及微纳米减摩自修复技术是以微纳米材料为基础，通过特定涂敷工艺对表面进行高性能强化和改性，或应用摩擦化学等理论在摩擦损伤表面原位形成自修复膜层的技术，可以解决许多再制造中的难题，并使性能大幅度提高。修复热处理是一种通过恢复内部组织结构来恢复零部件整体性能的工艺措施。再制造毛坯快速成形技术是根据零件几何信息，采用积分堆积原理和激光同轴扫描等方法进行金属的熔融堆积的技术。过时产品的性能升级技术不但包括通过再制造使产品强化、延寿的各种方法，而且包括产品的改装设计，特别是引进高新技术或嵌入先进的部（组）件使产品性能获得升级的各种方法[6]。除上述这些有特色的技术外，通用的机械加工和特种加工技术也经常使用。

4.特色的质量控制、工程设计与物流管理

再制造工程的质量控制中，毛坯的质量检测是检测废旧零部件的内部和外部损伤，从技术和经济方面分析并决定其再制造的可行性及经济性。为确保再制造产品的质量，要建立起全面的质量管理体系，尤其是要严格进行再制造过程的在线质量控制和再制造成品的检测。再制造工程的质量控制是再制造产品性能等同于或优于新品的重要保证。

再制造工程设计包括再制造性设计、再制造生产工艺过程设计，工艺装备、设施和车间设计，再制造技术经济分析，再制造组织管理等多方面内容。其中，再制造的工艺过程设计是关键，需要根据再制造对象——废旧零件的运行环境状况，提出技术要求，选择合适的工艺手段和材料，编制合理的再制造工艺，提出再制造产品的质量检测标准等。再制造工程的技术设计是一种恢复或提高零件二次服役性能的技术设计[7]。

再制造产品的物流管理可以简单概括为再制造对象的逆向（回收）物流管理和再制造产品的供应物流管理两方面。合理的物流管理能够提高再制造产品生产效率、降低成本、提高经济效益。再制造产品的物流管理也是控制“假冒伪劣”产品冒充再制造产品的重要手段。再制造对象逆向物流管理不规范是当前制约再制造产业发展的“瓶颈”[8]。