废旧零部件再制造性评估与再制造方案决策方法研究

Whether the used parts have remaining useful life not only affects reuse rate and remanufacturing scheme, but also has a direct impact for remanufactured product’s quality and reliability, but lacking comparative basis and systematic study. Therefore, remanufacturability estimation model is developed based on the failure data and performance degradation data of used parts. For the used part with remaining useful life, remanufacturing cost is predicted according to used part’s failure features, combined with remanufacturing cost, tax and fee, warranty cost and target rate of profit, remanufacturability evaluation model is established. Used part with remanufacturability, its reliability is analyzed at the end of its first life and residual life in a quantitative way respectively, combined with the parts’ reliability threshold, the remanufacturing scheme of used parts is determined, namely reuse, remanufacturing or recycle. The research achievements have a broad application prospect, which can provide basic theories and methods.

废旧零部件是否具有剩余使用寿命和再制造性直接影响着废旧资源的再利用率和再制造方案，并对再制造产品的质量和可靠性产生直接影响，是制造企业实施机电产品高效再制造过程中待解决的关键问题，但目前缺乏比较基础和系统的研究。本项目以废旧零部件失效数据和表征零部件性能退化的特征指标数据为基础，运用信息新技术建立零部件剩余使用寿命评估模型。对于具有剩余使用寿命的废旧零部件，进一步根据废旧零部件的失效特征预测其再制造成本，并结合再制造零部件的运行保证成本、税费及目标利润率，分析零部件的再制造性。具有再制造性的零部件，以定量的方式分析其第一次寿命末期和剩余寿命末期的可靠性，并结合零部件的可靠性阈值，确定废旧零部件的再制造方案，即再利用、再制造或再循环，最大限度的提高废旧零部件的资源利用率。研究成果可为企业实施再制造提供理论基础和方法支持，应用前景广阔。

机电产品量大面广，资源消耗和环境污染较大, 随着我国工业化进程的加快,大量废旧机电产品的资源化处理已成为制造企业面临的一大难题。然而，废旧机电产品中还有大量具有再制造价值的可用零部件，由于废旧产品服役工况的差异性，即使是相同类型的产品，所得到零部件的寿命特征也不一样，其是否具有再制造价值，其再制造方案该如何选择是亟待解决的关键问题。本项目针对该问题，以废旧零部件失效数据和表征零部件性能退化的特征指标数据为基础，联合威布尔分布和人工神经网络建立零部件剩余使用寿命评估模型。对于具有剩余使用寿命的废旧零部件，将半监督学习与最小二乘支持向量机回归算法结合，预测少样本情况下不同失效特征的再制造成本，同时结合再制造零部件的运行保证成本、税费及目标利润率，判断零部件的再制造性。具有再制造性的零部件，分析其剩余寿命周期内的可靠性，并结合零部件的可靠性阈值，确定废旧零部件最优再制造方案。研究成果已经成功应用到广州机床厂C6132A系列机床的再制造过程中，效果较好。