废旧机电产品再制造是以废旧零部件作为毛坯件,废旧零部件的原始质量是由其制造质量和服役工况共同作用的结果,其中制造质量有差异,尤其是服役工况中含有很多不可控制的随机因素,这将导致废旧件的回收质量具有高度的不确定性,并成为再制造机电产品质量不稳定的源头。废旧机电产品的原始质量直接决定了再制造的可行性和可行度,特别是对于产品附加值高的关键零部件,其原始质量决定是否可以再利用或再制造。
由于废旧零部件的损伤形式和损伤程度具有多样性,导致难以对其可再制造性进行快速有效的评价 [1] 。目前我国大多数机床再制造企业在废旧机床拆解后,一般凭借有经验的操作工人对废旧零部件的可再制造性进行主观判断并分类,缺乏科学的分析方法 [2] 。因此,对废旧零部件的回收质量(可再制造质量属性)进行科学评价与分类,是保证废旧产品再制造质量的首要前提。
现有国内外文献 [3-9] 对于废旧零件可再制造性评估与决策问题的研究主要集中在以下几个方面。
1)根据再制造工艺与实践经验,提出废旧机电产品可再制造性评判准则与定量分析方法。
2)主要从技术性、经济性与环境影响等方面,建立废旧机电产品的可再制造性评估体系。
3)从废旧零部件的剩余使用寿命角度,进行可再制造性评估与可靠性分析。这些研究在汽车、机床、家电等再制造行业中均取得了重要进展。
但这些方法在实际应用中往往会受到主观经验、构建繁杂的评估体系等方面的限制,同时这些方法评估的结果仅是定性的,并不能具体明确废旧零部件再制造质量等级(可再利用、可修复或可再制造)。基于此,我们从废旧零部件自身质量特性角度,结合再制造工艺,提出了一种基于可拓综合评价的废旧零部件质量决策方法,即根据废旧零部件的受损程度及其再制造工艺标准,通过关联函数与关联度确定废旧零部件的质量特征与可再制造质量等级间的映射关系,并在此基础上,建立废旧零部件再制造质量等级综合评价物元模型,以确定该废旧零部件不同再制造质量等级的关联度,进而确定废旧零部件的再制造质量等级(即可再利用、可修复、可再制造、报废)。
根据废旧零部件的尺寸精度、形位精度、可修复程度等因素,将废旧零部件的再制造质量属性(等级)分为可再利用、可修复、可再制造和报废处理。
1)可再利用:是指废旧零部件各项指标要求与新零件相同,经过清洗之后直接贮存,等待装配使用。
2)可修复:是指废旧零部件存在少量质量缺陷或者某一检测指标不合格,这类零部件一般仅需要进行简单的再修复,其性能就可以恢复到新零部件的要求。
3)可再制造:是指废旧零部件性能指标的某方面或某几个方面存在不足,运用再制造修复工艺对其进行再制造比生产同类新零部件具有更好的经济性,修复之后的零部件质量满足质量要求,而且可靠性和使用寿命能够达到新零部件的水平。
4)报废处理:是指废旧零部件存在明显缺陷,性能指标达不到要求或者再制造过程耗费资源、人力超过新产品,对于这一类零部件一般进行降阶使用、原材料回收或者环保处理。