1.1.3 再制造工程學科體系

再制造工程學科是在裝備維修工程、表面工程等學科交叉、綜合的基礎上建立和發展的新興學科。按照新興學科的建設和發展規律，再制造工程以其特定的研究對象，堅實的理論基礎，獨立的研究內容，具有特色的研究方法與關鍵技術，國家級重點實驗室的建立及其廣闊的應用前景和潛在的巨大效益，構成了相對完整的學科體系，體現了先進生產力的發展要求，這也是再制造工程形成新興學科的重要標志。再制造工程學科體系框架如圖1-2所示。

1.特定的研究對象

再制造工程的研究對象為廢舊機電產品。再制造是在報廢后，對報廢的產品按照規定的標準、性能指標，通過先進技術手段進行系統加工的過程。再制造過程不但能提高產品的使用壽命，而且可以影響、反饋到產品的設計環節，最終達到多生命周期費用最小，保證產生最高的效益。

再制造與傳統制造的重要區別在于毛坯不同。再制造的毛坯是已經加工成形并經過服役的零部件，針對這種毛坯恢復甚至提高其使用性能，有很大的難度和特殊的約束條件。在這種情況下，只有依靠科技進步才能克服再制造加工中的困難。

再制造還是一個對舊機型升級改造的過程。以舊機型為基礎，不斷吸納先進技術、先進部件，可以使舊產品的某些重要性能大幅度提升。具有投入少、見效快的特點，同時又為下一代產品的研制積累了經驗。

2.堅實的理論基礎

再制造工程是通過多學科綜合、交叉和復合并系統化后形成的一門新興學科專業，它包含的內容十分廣泛，涉及機械工程、材料科學與工程、信息科學與工程和環境科學與工程等多種學科的知識和研究成果。再制造工程融匯上述學科的基礎理論，結合再制造工程實際，逐步形成了廢舊產品的失效分析理論、剩余壽命預測和評估理論、再制造產品的全壽命周期評價基礎以及再制造過程的模擬與仿真基礎等。此外，還要通過對廢舊產品恢復性能時的技術、經濟和環境三要素的綜合分析，完成對廢舊產品或其典型零部件的再制造性評估。

3.鮮明的關鍵技術

廢舊產品的再制造工程是通過各種高新技術來實現的。在這些再制造技術中，有很多是及時吸取最新科學技術成果的關鍵技術，如先進表面技術、微納米涂層及微納米減摩自修復材料和技術、修復熱處理技術、再制造毛坯快速成形技術及過時產品的性能升級技術等。

再制造工程的關鍵技術所包含的種類十分廣泛，其中主要技術是先進表面技術和復合表面技術，主要用來修復和強化廢舊零件的失效表面。由于廢舊零部件的磨損和腐蝕等失效主要發生在表面，因而各種各樣的表面涂敷技術應用得最多。微納米涂層及微納米減摩自修復技術是以微納米材料為基礎，通過特定涂敷工藝對表面進行高性能強化和改性，或應用摩擦化學等理論在摩擦損傷表面原位形成自修復膜層的技術，可以解決許多再制造中的難題，并使性能大幅度提高。修復熱處理是一種通過恢復內部組織結構來恢復零部件整體性能的工藝措施。再制造毛坯快速成形技術是根據零件幾何信息，采用積分堆積原理和激光同軸掃描等方法進行金屬的熔融堆積的技術。過時產品的性能升級技術不但包括通過再制造使產品強化、延壽的各種方法，而且包括產品的改裝設計，特別是引進高新技術或嵌入先進的部（組）件使產品性能獲得升級的各種方法[6]。除上述這些有特色的技術外，通用的機械加工和特種加工技術也經常使用。

4.特色的質量控制、工程設計與物流管理

再制造工程的質量控制中，毛坯的質量檢測是檢測廢舊零部件的內部和外部損傷，從技術和經濟方面分析并決定其再制造的可行性及經濟性。為確保再制造產品的質量，要建立起全面的質量管理體系，尤其是要嚴格進行再制造過程的在線質量控制和再制造成品的檢測。再制造工程的質量控制是再制造產品性能等同于或優于新品的重要保證。

再制造工程設計包括再制造性設計、再制造生產工藝過程設計，工藝裝備、設施和車間設計，再制造技術經濟分析，再制造組織管理等多方面內容。其中，再制造的工藝過程設計是關鍵，需要根據再制造對象——廢舊零件的運行環境狀況，提出技術要求，選擇合適的工藝手段和材料，編制合理的再制造工藝，提出再制造產品的質量檢測標準等。再制造工程的技術設計是一種恢復或提高零件二次服役性能的技術設計[7]。

再制造產品的物流管理可以簡單概括為再制造對象的逆向（回收）物流管理和再制造產品的供應物流管理兩方面。合理的物流管理能夠提高再制造產品生產效率、降低成本、提高經濟效益。再制造產品的物流管理也是控制“假冒偽劣”產品冒充再制造產品的重要手段。再制造對象逆向物流管理不規范是當前制約再制造產業發展的“瓶頸”[8]。