2018智能再制造产业分析报告.pdf

智能再制造产业分析报告 2018 二一八年十二月 目 录 一、智能再制造概述 .1 （一）再制造简介 .1 （二）智能再制造的内涵 .2 （三）智能再制造的社会经济意义 .4 1. 社会效益.4 2. 经济价值.4 二、智能再制造技术体系 .5 （一）再制造技术体系 .5 1.性设计与评价技术.5 2. 拆解技术.5 3.清洗技术.5 4.零部件损伤检测与寿命评估技术.5 5.成形与加工技术.6 6.产品性能检测与试验技术.6 7.产品涂装技术.6 8. 智能升级技术.6 （二）智能再制造技术体系 .6 （三）新技术、新领域不断涌现 .7 1. 工业互联网支撑智能再制造.7 2. 智能再制造工业互联网平台架构.10 3工业大数据为智能再制造提供保障.11 4. 智能再制造领域拓宽.13 三、产业结构 .13 （一）产业链 .13 （二）智能物流赋能智能再制造 .15 （三）细分领域 .16 1. 汽车零部件再制造.16 2. 流程工业装备再制造.17 3. 工程机械、农用机械、矿采机械再制造.18 4. 食品机械再制造.19 5. 机床再制造.19 6. 航空再制造.19 7. 煤炭机械再制造.19 四、国内外智能再制造产业现状 .20 （一）我国再制造产业发展现状 .20 1. 取得了阶段性积累和成果.20 2. 政策稳步推进.20 3. 示范基地建设具有引领示范作用.20 4. 与发达国家比较，总体上看我国再制造产业处于初级发展阶段.21 5. 政策助推智能再制造开启新征程.21 6. 发展中存在的挑战.21 （二）美国：再制造产业的领导者 .22 （三）欧洲：产业链成熟 .23 （四）日本：回收渠道畅通 .23 （六）德国智能再制造案例：Callparts .23 （七）汽车零部件智能再制造市场广阔 .24 五、展望 .24 （一）产业进一步向纵深发展 .24 （二）有望形成跨细分领域的领军企业 .24 （三）企业融资途径进一步拓宽 .24 （四）生产方式互联化、定制化 .24 （五）客户体验和价值重构 .25 六、再制造企业案例 .25 （一）二手熊猫网 .25 1. 公司简介.25 2. 交易商品类型和服务模式.25 （二）路迈网 .251. 路迈网项目介绍.262. 路迈网 O2O 平台构成.27（三）天元智造 .271. 公司介绍.272. 再制造项目.27（四）LKQ-全球汽车拆解之王 .291. 配件分类.302. 回收拆解业务.303. 互联网布局.31参考资料 .32附录 .33附表 1：再制造工程关键技术及特点.33附表 2：工业互联网相关政策和数据.34附表 3：再制造产业相关政策汇总.36附表 4：我国部分工业品数据（来源：国家统计局、商务部、wind 数据库） .39附表 5：国家再制造示范基地与产业集聚区.41附表 6：工业和信息化部：机电产品再制造试点单位名单（第二批）.43附表 7：工业和信息化部：通过验收的机电产品再制造试点单位名单（第一批）的通告 .45引 言 数字智能不论是在全球还是在我国，正在快速渗透、融入到各行各业。再制造是一个市场还在兴起的产业，数字智能与再制造相融合，形成“智能再制造”。本白皮书从智能再制造技术体系入手，围绕智能再制造产业结构、产业发展现状、社会经济效益以及未来发展趋势展开研究，探讨将数字智能相关技术、要素融入到再制造的技术体系、工艺体系、生产制造体系、产业链、价值链的方式、方法、发展趋势和方向。以期：为相关企业提供借鉴，为行业发展助力，为我国制造业的高质量发展提供帮助。 一、智能再制造概述 （一）再制造简介 再制造建立在产品全生命周期理论基础上，通过先进技术和产业化生产方式，以材料节省、减少能源消耗、提高产品使用效能和环境保护为准侧，对废旧产品和零部件进行修复、改造的技术、工程或生产的总称。 再制造的特征： 再制造产品在产品功能属性、技术性能指标、能源消耗、环保、经济指标等方面不低于原型新品。再制造的经济效益、社会效益和生态效益显著，通常情况，再制造产品能够实现：材料节省 70%，能源消耗减少 60%，可污染物排放量能够降低 80%左右。再制造具有如下特性（1）再制造与以往的废旧回收不同，需要经过各种物理、化学操作。 （2）再制造也不是简单的对产品进行一些维修，是通过高科技技术进行产业化修复，所以再制造产业是对传统维修技术的改进。（3）再制造可以延长产品寿命的同时，提高产品的性能。 表 1-1 再制造与维修翻新的比较 区别 对象 方法 途径 目的 结果 再制造 零部件或 整机 零部件 复修 批量生产 形成产业链 零件 100%拆解，身份变更 维修 翻新 整机 更换 单件生产 排除故障、恢复或改善功能 零部件保持了原有的身份 再制造上述优越的属性，使得其在发展绿色经 济、建设资源节约型和环境友好型社会的建设中具有现实意义。再制造优先考虑产品的可回收性、可拆解性、可再制造性和可维护性等属性的同时，保证产品的基本 目标（优质、节材、节能、高效等） ，从而使退役产品在对环境的负面影响最小、资源利用率最高的情况下重新达到最佳的性能，并实现企业经济效益和社会效益协调优化。 再制造起源： 再制造技术起源于 20 世纪 40 年代二战中的美国，最早被福特公司用于军用汽车发动机的维修。由于战时的资源紧张，各大汽车厂零部件供应严重短缺，于是，福特公司对一部分次品发动机以维修的方式进行重新制造，然后装配到新的汽车上。出人意料的是，由于质量控制得力，这些发动机的表现并不亚于新发动机。于是在二战结束后，“再制造”就成为福特公司的一项新业务，这就是再制造产业的雏形。 一台再制造的汽车发动机，成本仅相当于新产品的 1/3 左右。由于经济效益明显，几乎每一家知名的汽车制造商，包括大众、通用在内，都将再制造技术纳入其售后服务系统中。而随着理念的普及，再制造技术也开始逐渐渗透到工程机械、飞机和燃气动力系统等领域。 1973 年，卡特彼勒开始涉足再制造领域。最初卡特彼勒的再制造只是为了解决一个内部维修管理中的问题：当卡特彼勒工厂里使用的一组发动机总成面临报废更换时，面临着制造一台新机器和维修之后继续使用的抉择。对于卡特彼勒来说，进行这个权衡并不难：哪一种成本更低，就选哪一种。生产发动机总成，很大的一部分成本源自需要开模铸件，这意味着需要新设备和新厂房的投入。然而，铸件本身是可以翻新的，真正需要更换的是上面的其他零部件。于是，卡特彼勒将机器上的所有零部件拆下来，对主要铸件翻新，将一些不能用的小零部件替换掉，然后重新组装成一台发动机。在 20 世纪六七十年代，发动机再制造已成为一项成熟产业，卡特彼勒具有能力，使经过“翻修”的机器无论在质量和性能上与新产品几乎相同。 与新产品的制造相比，无论是在能源和原材料消耗，还是生产线投资，再制造都能够产生大量的节约。卡特彼勒发现平均有超过一半的器件都可以通过再制造进行重新使用，同时，卡特彼勒发现再制造不仅仅适用于发动机内部维修，也适用于自己的主营产品。那些印有卡特彼勒标志的笨重的燃气轮机和挖掘机，尽管以耐用著称，但在恶劣的工业环境中总有用坏的一天。很多时候，仅仅更换一两个零部件不能彻底解决问题，客户不希望这些花大价钱买回来的机器很快成为一堆废铁。卡特彼勒将发动机内部维修管理中再制造的经验推广到自己工厂之外。卡特彼勒再制造出来的机器和零部件，除了在工厂内自己使用之外，也开始被卖给经销商和客户，甚至是其他的生产制造商。再制造产品与同类新产品相比，平均价格只有后者的 30%-40%。 经过几十年的演进，20 世纪 80 年代初，美国正式提出“再制造”概念，并把其相关理论结合到产业实践过程中，在不同的制造业细分领域中得到推广，随后欧洲和日本各国也开始发展这一技术和相关产业。 （二）智能再制造的内涵 智能再制造是与智能制造深度融合的再制造。智能再制造将新一代信息技术与再制造深度融合，融入到回收、生产、管理、服务等各环节，其经济效益、社会效益和生态效益显著。智能再制造优先考虑产品的可回收性、可拆解性、可再制造性和可维护性等属性的同时，保证产品的优质、节能、节材等目标。如图 1 所示。随着信息科技技术的发展，智能再制造会被不断赋予新的内涵。 图 1-1 智能再制造体系 图 1-2 智能再制造技术要素 智能制造简介： 智能再制造是智能制造发展的深入延伸，智能制造渗透、贯穿与设计、管理、制造、生产和服务各个环节新型生产方式，是新一代信息技术和先进制造技术的产物。自上世纪 50、60 年代起，智能制造经历了自动化、数字化、信息化、网络化和智能化等多个阶段，近年来发展迅速，逐渐成为一种新的趋势。我国的智能再制造产业获得了显著的成效，以高档数控机床、工业机器人、智能仪器仪表为代表的关键技术也取得了快速的发展。 LANWANCAPPCAMCAE2D/CADLAN嵌入式系统数控机床3D CAD全三维标记关联设计全球协同平台智能产品CPS业务智能工业互联网ExtranetIntranetInternet物联网数字网络智能CRMERPMESSRMPDM3D/CADSCM1960s 1970s 1980s 1990s 2000s 2010s时间图 1-3 制造业智能化发展进程 智能产品 智能生产 产业模式变革智能制造基础设施建设图 1-4 智能制造推进的四个维度 （三）智能再制造的社会经济意义 1. 社会效益 当前中国经济正在从高速增长阶段转向高质量发展阶段，智能再制造通过产品的循环 “再制造-利用”过程，提升了产品的使用效能，智能再制造产业丰富了制造业的产业边界。徐滨士等较早就指出再制造、绿色制造在我国需要大力发展。智能再制造产业，一方面可以使报废产品带来的环境压力得到缓解，促进废旧产品进行循环使用，减少重复生产；另一方面，再制造过程几乎不产生固体颗粒和污染气体，环境和经济效益显著，可以实现节能减排，发展循环经济，有利于实现绿色循环经济发展。同时，智能再制造有助于我国制造业走向智能化和高端化。 2. 经济价值 智能再制造的产品与全新的产品在性能、质量和服务方面完全相同，但成本却低很多，消费者可以获得高性价比的产品，同时生产者可以得到更高的利润。零部件再制造所需要的成本实际都达不到产品重新生产的 50%，扣除各种花费，再制造业所产生的毛利率要远高于重新制造所产生的。一架废旧客机再制造成货运飞机，其售价为八千万美元，相比废旧客机的二百万成本，不仅利润丰厚，且该售价仍远低于原型新货运飞机的1.15 亿美元。再制造的机床比相同性能的新机床可节省成本达 80%，且各方面性能并不比新产品差。 产品成本原材料成本 劳动力成本设备工具损耗成本能源消耗成本+=相对于原材料的附加值图 1-5 再制造产品附加值分析图 以汽车发动机为例，原材料的价值占15%，其成品附加值能够达85%。而再制造能够对废旧产品的附加值进行充分利用，同时，再制造过程中与生产全新品相比，能源消耗节约了一半。其他一些重要特性如：原材料消耗只是新品制造的11-20%，劳动力成本占新品制造的67%。 二、智能再制造技术体系 （一）再制造技术体系 再制造的工艺过程包含：拆卸、分类、清洗、寿命评估与无损鉴定、再制造成形与加工、质量检测与性能考核等。其关键技术包括以下几方面。 1.性设计与评价技术 再制造性设计与评价技术：指在对产品进行设计的过程中或废旧产品再制造前，设计并评价其再制造性，确定其能否进行再制造的技术与方法。通过在研制阶段就考虑产品的再制造性设计，能够显著地提高产品末端时的再制造能力，增强再制造效益；最后在产品末端进行评价，能够形成科学的再制造方法，优化再制造工艺流程。 2. 拆解技术 再制造拆解技术是指对废旧产品进行拆解的方法与工艺，通过研究产品的最佳拆解路径及无损拆解方法，进而有效地获得失效产品零配件的技术工艺，该技术为废旧产品的再制造提供必要的基础和保证。 3.清洗技术 废旧产品及其零部件表面的清洗十分重要，是检测零部件表面性能等参数等的前提，再制造能够采用多种方法清除零部件或产品表面的各种污物，如：表面化学法、电化学法、激光除锈法、物理机械摩擦等。 4.零部件损伤检测与寿命评估技术 再制造质量、成本和再制造时间周期，以及产品的使用寿命是衡量再制造技术和工艺的重要指标，再制造零部件损伤检测与寿命评估技术有效的保障了这些指标的实现。再制造零部件的损伤检测是检测拆解后的废旧零部件，依据零部件的技术标准，对废旧零部件评估、分析、分类，得出：可直接利用件、可再制造恢复件和报废件。 5.成形与加工技术 产品在使用过程中经常会出现零件因一系列物理、化学因素，导致部分零部件出现：磨损、腐蚀、断裂、变形等多种形态的损伤，从而影响了整机的工作效能。通过再制造成形与加工技术和工艺流程，恢复有再制造价值零部件的几何参数和力学性能，通常采用的方法包括：表面工程技术和机械加工技术与方法，典型技术包括纳米复合电刷镀技术等。 6.产品性能检测与试验技术 重要机械产品经过再制造后，在正常使用之前，必须通过性能测试，其主要目的是发现再制造加工过程和装配过程中的缺陷，以便加以排除；改善零配件的表面质量，以确保再制造后的零部件能够承受额定的载荷。磨合实验可以提高再制造产品的质量、避免早期故障、增加产品的使用寿命。 7.产品涂装技术 再制造产品涂装技术是指再制造产品通过综合质量检测之后，需要对产品进行涂漆和包装的工艺技术与方法。 8. 智能升级技术 再制造智能升级技术：指运用信息技术、控制技术，对废旧产品再制造生产或管理的技术和手段。自动化、虚拟仿真、柔性加工生产都是常见的智能升级技术。再制造智能升级技术的应用，是实现废旧产品再制造效益最大化、再制造技术先进化和生产、工艺、产品管理正规化的基础，对提高其保障系统运行效率发挥着重要作用。 （二）智能再制造技术体系 图 2-1 再制造工艺流程 梁秀兵将智能再制造技术划分为再制造智能无损检测技术等，如下图。