基于文獻計量的我國農機再制造研究進展分析

袁剛,楊印生

(1東南大學機械工程學院,江蘇 南京 211189)(2 吉林大學生物與農業工程學院,吉林 長春 130022)

隨著農業現代化的快速發展及農機產品生命周期的縮短,農機產品更新的速度也越來越快,從而導致大量廢舊農機產品的產生。一方面,廢舊農機產品含有重金屬、化合物、塑料等物質,對這些物質的不當處理,會對環境造成很大的危害;另一方面,廢舊農機產品中蘊藏著大量的可再生資源,若不能有效地再生利用,將是資源的極大浪費。廢舊產品回收利用及其再制造已列入國家“十三五”節能減排領域的戰略性新興產業,近年來我國也相繼出臺了相關的政策以促進廢舊農機產品回收利用工作的開展。再制造作為一種新的生產活動,可為再制造生產計劃的順利進行提供原材料。實施再制造技術不僅節約自然資源及能源,還可有效地降低環境污染,同時也是促進經濟健康循環發展及實現工業可持續發展的重要保障。

再制造是以產品全壽命周期理論為指導,利用先進制造技術實現產品高效環保節能,通過修復、維修技術使產品達到再次使用的一系列技術措施或工程活動的總稱。圍繞農機再制造,國內學者開展了一系列研究。劉思遠等[1]提出了農機裝備仿生再制造的一般流程和方法,研究了高端農機裝備仿生增材再制造的關鍵技術。YANG Y S等[2]提出了一種多目標果蠅算法與模糊AHP相結合的集成優化模型,實現了廢舊農機拆解方案的優化與評估。劉宇等[3]基于系統動力學理論構建分級回收再制造模型,分析在不同環境政策指數下回收質量等級對農機回收再制造企業的影響。以綠色再制造為研究背景,袁剛[4]圍繞廢舊農機拆解規劃與方案評估展開研究,分別對農機可拆解性評估,拆解規劃,拆解線平衡,拆解調度展開系列研究。王能強等[5]分析了發達國家再制造標準化體系以及對我國農機裝備領域的影響。趙冬[6]提出了報廢農機逆向物流多方協同運營模式,分析了報廢農機逆向物流網絡收集、拆解以及再制造等功能要素。韓雪[7]運用AHP方法評估了逆向物流網絡運營模式,并對網絡功能以及網絡設施、網絡層數和網絡節點等內容進行設計。侯林等[8]對農機的工藝技術、經濟性以及環境因素的分析,建立了農機產品再制造方案綜合評價模型。從農機產品再制造評價體系入手,武園園[9]對農機產品實施再制造的產業條件和產品條件進行系統分析。李春發等[10]提出了基于產品服務化的再制造農機產品銷售模式,對產品服務化模式的實施與推廣提出建議。魏津瑜等[11]提出一種基于工業互聯網協同管理平臺的農機供應鏈創新結構模型。趙勇[12]提出了以提升零部件缺陷檢測能力、零部件清理效果、強化零部件修復能力和主動再制造理念的技術改進策略。韓紅美等[13]構建了一種農機再制造標準體系,為農機再制造技術發展和產業技術提升提供技術支撐和基礎保障。高波等[14]分析了再制造工程對我國農機行業的現實意義,并對推行再制造工程的主導因素做了前瞻性分析。從農機裝備綠色制造理念出發,孔斌等[15]分析了4R理論制造在農機方面研究范疇。針對退役農機模糊拆解調度,YUAN G等[16]提出一種基于三角模糊函數的多目標優化模型。

針對農機回收利用技術與政策,國內也展開了相關研究。劉宇等[17]運用系統動力學模型分析了農機分級回收再制造的內在邏輯。冉光澤[18]分析了農機廢舊鋰電池回收工藝與設備以及回收過程中的前端環節-放電所使用的設備。苑清敏等[19]構建了廢舊農機產品信息收集和發布的信息系統,實現了廢舊農機產品的信息在區域內最大程度的共享。李燕等[20]介紹了農機具修復再利用的重要性、綠色維修的組織實施與管理、綠色維修實施系統。為促進老舊農業機械更新換代,減少報廢農業機械超期服役現象,漯河市召陵區農機推廣中心開展農機報廢拆解示范[21]。通過對現行農機購置與報廢更新補貼政策的梳理和研究,武佳[22]歸納出政策的目標體系及措施體系,對農機購置與報廢更新補貼政策進行量化,計算出兩項政策目標和政策措施的協同度。以甘肅省農業機械報廢更新補貼政策試點為重點,成璐璐[23]運用政策擴散理論對2015—2020年農機報廢更新相關的政策推進情況進行研究,從政策成本、政策實施、政策效益三個角度出發進行政策績效評估。李乾志[24]對農業機械報廢更新政策進行績效評價,根據調研結果研究了農機戶農業機械報廢更新的影響因素。為了評估廢舊農機的可拆解性,YUAN G等[25]提出一種集成可拓關聯度和交叉效率相結合的綜合評估模型,實現廢舊農機可拆解性的多層次分析。

農機產品回收利用是實現資源高效利用及再制造的重要環節之一[26],因此,本研究不僅對農機產品再制造分析有指導意義,還可為再制造策略決策和相關標準制定提供依據,同時還為廢舊農機產品綠色制造工藝設計及選擇提供決策支持。

1 相關政策和標準

如表1所示,國內外已經制定相關法律條例并采取措施致力于廢舊農機產品的回收再利用,中國出臺了《報廢農業機械回收辦法》《農業機械報廢更新補貼實施指導意見》,日本最早出臺了《資源有效利用促進法》,俄羅斯出臺的《農業機械回收費用機制征求意見》,以及韓國出臺的《居昌郡支持回收廢舊農業機械條例》等政策法規,其目的是加快建立廢舊農業機械回收制度,規范農機回收和再制造的程序,促進農機更新換代、節能降耗和安全生產?！锻侠瓩C禁用與報廢》和《聯合收獲機報廢技術條件》是農機回收再利用的直接出臺的標準,標準內容如表2所示,其內容的實施為農機回收利用提供了明確的指導。

表1 農機回收再利用的相關政策

表2 農機報廢相關標準

根據文獻調研可知,農機回收利用的一般流程如圖1所示[4]。農機回收利用遵循由表及里、由淺入深的拆解原則,同時結合廢舊農機產品拆解技術規范制定拆解工藝流程,主要包括8個部分:登記審查、拆解預處理、總成拆解、部件深度拆解、機架解體、破碎分選、梯次利用和再制造、廢物處理。

圖1 農機回收利用流程

2 文獻計量分析

采用文獻計量分析1981—2021年期間農機再制造相關研究的文獻,輸入“農機再制造”“農機拆解”“農機回收”“農機報廢”“農機再利用”和“廢舊農機”檢索關鍵詞,740篇文章的年度論文發表趨勢如圖2所示,分析可知2008年之后關于農機再制造的研究呈現出快速增長趨勢。

圖2 年度論文發表趨勢

農機回收再利用的主題詞分布如圖3所示,主要為報廢更新、三率、農機安全生產、農機購置補貼、農機化、農機安全監理、再制造、農機維修等主題詞。檢索關鍵詞為報廢更新的文章數為278篇,遙遙領先于其他主題詞;檢索關鍵詞為三率、農機安全生產、農機購置補貼、農機化、農業機械化等發文量次之。

圖3 主題詞分布

學科分布情況如圖4所示,包括農業經濟、財政與稅收、農業工程、工業經濟、貿易經濟、行政法及地方法制、宏觀經濟管理與可持續發展、環境科學與資源利用、農業基礎學科等21個學科。

圖4 學科分布

對現有農機再制造文獻調研可知,研究層次分布如圖5所示,主要分布在“開發研究-政策研究”“技術研究”“應用研究-政策研究”“工程研究”“應用研究-管理研究”“工程與項目管理”“應用基礎研究”等層次。

圖5 研究層次分布

對于文獻發表期刊來源分析如圖6所示,主要發表在《中國農機監理》《當代農機》《農業機械》《農機科技推廣》《湖北農機化》《南方農機》《山東農機化》《農機質量與監理》《農機適用與維修》《江蘇農機化》等31個期刊。

圖6 文獻發表期刊來源分布

按照作者論文發表量,作者分布如圖7所示,發表4篇的作者有秦海生、劉長華、孫雨生和羅英。發表3篇論文的作者有季開云、陸立國、陸會茹、劉心成、王素芳、許杰賢,其他多數作者發表在2篇以下,且呈分散式分布。

圖7 作者論文發表量分布

按照發表機構分布分析,得到圖8所示的柱狀圖,發表文章最多7篇的機構為湖北省農業機械管理局和江蘇省農業機械管理局;發表5篇的機構為山東省農業機械管理局、陜西省南鄭縣農機管理站、湖北省農機安全監理總站、河北省滄州農技推廣站和河北農業大學;發表4篇的機構為天津理工大學、河北省衡水市農機監理所、吉林大學等機構。

圖8 發表機構分布

按照基金資助情況分布,得到基金資助情況分布如圖9所示,其中國家自然科學基金3項、國家社會科學基金2項、高等學校博士學科點專項科研基金資助2項、黑龍江省博士后經費資助2項、湖南省研究生科研創新項目1項、天津市高等學?？萍及l展基金1項、黑龍江省自然科學基金1項、河南省高等學校人文社科經費資助1項、江蘇省高校自然科學研究計劃項目1項等。

圖9 基金資助情況

3 結論

針對農機再制造問題和研究現狀,本研究采用文獻計量法分析了國內有關農機再制造的研究現狀與發展分析,詳細分析了年度論文發表趨勢、主題分布、學科分布、研究層次、文獻發表期刊來源、作者論文發表量、發表機構分布以及基金資助情況分布。農機再制造現狀分析與研究,可為再制造生產計劃的順利進行提供理論參考,同時也是促進循環經濟健康發展及其實現農業可持續發展的重要保障。