基于GBS的造船綜合標(biāo)準(zhǔn)化

沈 治 平

（上海外高橋造船有限公司，上海 200137）

1 綜合標(biāo)準(zhǔn)化

1.1 定義

所謂綜合標(biāo)準(zhǔn)化，又可叫做“全面標(biāo)準(zhǔn)化”或“整體標(biāo)準(zhǔn)化”。就是針對(duì)不同的標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)象，以考慮整體最佳效果為主要目標(biāo)。把所涉及到的全部因素綜合起來進(jìn)行系統(tǒng)處理的標(biāo)準(zhǔn)化管理方法。

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T12366《綜合標(biāo)準(zhǔn)化工作指南》中對(duì)綜合標(biāo)準(zhǔn)化下了定義：“為了達(dá)到確定目標(biāo)，運(yùn)用系統(tǒng)分析方法，建立標(biāo)準(zhǔn)綜合體，并貫徹實(shí)施的標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)”。綜合標(biāo)準(zhǔn)化是系統(tǒng)工程和標(biāo)準(zhǔn)化相結(jié)合的產(chǎn)物。它以標(biāo)準(zhǔn)化具體對(duì)象系統(tǒng)為研究對(duì)象，準(zhǔn)確把握各種相關(guān)要素之間的關(guān)系，以保證整個(gè)系統(tǒng)的功能效果最佳。

開展綜合標(biāo)準(zhǔn)化工作，首先要求針對(duì)不同的標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)象，制訂一整套相互協(xié)調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)文件，把這一整套經(jīng)過系統(tǒng)處理，能夠保證對(duì)象整體最佳效果的標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)文件稱為標(biāo)準(zhǔn)綜合體。它是綜合標(biāo)準(zhǔn)化的物質(zhì)基礎(chǔ)。

“標(biāo)準(zhǔn)綜合體”定義為：“綜合標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)象及其相關(guān)要素按其內(nèi)在聯(lián)系或功能要求形成的相關(guān)指標(biāo)協(xié)調(diào)優(yōu)化，相互配合的成套標(biāo)準(zhǔn)?！?/p>

1.2 基本特征

綜合標(biāo)準(zhǔn)化的基本特征主要有：系統(tǒng)性；目標(biāo)性；整體最佳性。

傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化是從無到有，以量的積累為特征的過程；綜合標(biāo)準(zhǔn)化是質(zhì)的飛躍，以大規(guī)模地應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)來處理重大問題或復(fù)雜系統(tǒng)為特征的過程。綜合標(biāo)準(zhǔn)化不是對(duì)傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化的否定，而是標(biāo)準(zhǔn)化方法的新發(fā)展，是標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展的新階段[1]。綜合標(biāo)準(zhǔn)化不以標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)化成果，而以解決最核心問題為目的的綜合標(biāo)準(zhǔn)化可以成為行業(yè)持續(xù)發(fā)展的系統(tǒng)方法。

2 GBS 目標(biāo)型船舶建造標(biāo)準(zhǔn)

國(guó)際海事組織IMO在2010年5月通過的目標(biāo)型船舶建造標(biāo)準(zhǔn)GBS（Goal Based Standard）將于2012年1月生效。其定義為：一個(gè)船舶在其壽命期內(nèi)必須滿足的寬泛、統(tǒng)領(lǐng)性的船舶安全、環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)；IMO，主管機(jī)關(guān)，船級(jí)社和其他認(rèn)可組織所施行的要求和規(guī)定必須達(dá)到的水平；不管針對(duì)何種船舶設(shè)計(jì)方法與技術(shù)，它都是清晰的、可證實(shí)的、可驗(yàn)證的、長(zhǎng)效的、可執(zhí)行的、可達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)；而且足夠具體以防范不同的解釋[2]。

GBS框架如圖1所示，共分5個(gè)層面。

IMO只是研究第1至3層的內(nèi)容，GBS第4層是Classification Regulation and Rules（船級(jí)社檢驗(yàn)規(guī)范和規(guī)則）、第 5層是 Industrial Practice and Standards（工業(yè)界、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）。

GBS實(shí)質(zhì)只是一種標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)則， 并不是一個(gè)直接建造標(biāo)準(zhǔn)，只有將GBS強(qiáng)制性地納入SOLAS（國(guó)際海上人命安全公約）或船級(jí)社標(biāo)準(zhǔn)，GBS才是一個(gè)完整性的供船舶設(shè)計(jì)和建造用的可執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。

圖1 GBS框架

IMO GBS 提出的船舶標(biāo)準(zhǔn)體系框架，5個(gè)層次是一個(gè)有機(jī)的整體。由此，可以推測(cè)我國(guó)船舶規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展方向是：

1)船舶規(guī)范轉(zhuǎn)型，符合GBS 理念的共同規(guī)范（CSR）應(yīng)盡快擴(kuò)展到其他船型，并立足于船舶綠色安全的發(fā)展方向。

2)造船業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（GB，CB等）全面審議，修訂和增訂船舶標(biāo)準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)既符合GBS，又體現(xiàn)造船工業(yè)發(fā)展水平，滿足可持續(xù)發(fā)展的要求。

GBS的強(qiáng)制執(zhí)行對(duì)于現(xiàn)有公約標(biāo)準(zhǔn)將是一個(gè)巨大的變革，這種變革不僅僅是某一條具體的技術(shù)條款的變化，而是對(duì)于“標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)”即標(biāo)準(zhǔn)原則的更新?？梢韵胂螅@樣的一種變化，對(duì)于船東、船舶設(shè)計(jì)公司、船廠、船用配套設(shè)備廠商、船級(jí)社、船旗國(guó)以及港口國(guó)均將產(chǎn)生極為深遠(yuǎn)的影響。

GBS的功能要求通過船級(jí)社的規(guī)范和工業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行細(xì)化。由于GBS對(duì)船舶安全標(biāo)準(zhǔn)的要求大幅提升，必將導(dǎo)致造船成本的增加，對(duì)造船工藝的要求將更高，這些變化將對(duì)船舶工業(yè)發(fā)展產(chǎn)生重大影響，對(duì)船舶標(biāo)準(zhǔn)化工作和船舶工業(yè)發(fā)展的風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)不可低估[3]。

3 造船綜合標(biāo)準(zhǔn)化的提出

提出造船綜合標(biāo)準(zhǔn)化是基于下述理由：

1)國(guó)際海事組織IMO有關(guān)安全環(huán)保新公約標(biāo)準(zhǔn)出新頻繁，尤其是目標(biāo)型標(biāo)準(zhǔn)GBS，能效設(shè)計(jì)指數(shù)EEDI等會(huì)影響到整個(gè)造船標(biāo)準(zhǔn)體系的海事標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)船級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的生效實(shí)施，使得具有系統(tǒng)性、目標(biāo)性、整體性特征的綜合標(biāo)準(zhǔn)化在造船行業(yè)應(yīng)用推廣成為有效途徑。

2)面對(duì)我國(guó)造船工業(yè)發(fā)展要求與標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀，要全面提升產(chǎn)業(yè)水準(zhǔn)，解決好存在的問題，比如造船信息標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一[4]；我國(guó)船企能耗10倍于先進(jìn)造船國(guó)；一些船舶產(chǎn)品的空船重量比先進(jìn)造船國(guó)高出10%的巨大落差等[5]，以及可以列出非常具體的一系列差距及問題，綜合標(biāo)準(zhǔn)化就是為解決問題應(yīng)運(yùn)而生且推崇發(fā)展的。

3)加入世界經(jīng)濟(jì)一體化的開放政策與日新月異的信息技術(shù)，使我們了解我國(guó)造船標(biāo)準(zhǔn)在工業(yè)世界的真實(shí)現(xiàn)狀與處境。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也使國(guó)際海事標(biāo)準(zhǔn)、船級(jí)標(biāo)準(zhǔn)及先進(jìn)工業(yè)國(guó)標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)參照對(duì)比作用得到淋漓盡致的高效應(yīng)用。

造船產(chǎn)業(yè)包括民用船舶、軍船、海洋工程結(jié)構(gòu)物以及各種直接為之配套的產(chǎn)業(yè)鏈團(tuán)。造船業(yè)面對(duì)的問題相對(duì)其它產(chǎn)業(yè)，是同樣的題目不同的內(nèi)容。即：一、出什么產(chǎn)品（比如建造具有什么功能達(dá)到什么技術(shù)要求的船）；二、制造方式（以何種生產(chǎn)模式，達(dá)到最短的周期，適當(dāng)?shù)纳a(chǎn)成本，最合理的盈利目標(biāo)）。由于造船行業(yè)綜合配套性強(qiáng)，與上下游產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度大。既要滿足國(guó)際海事組織 IMO和國(guó)際船級(jí)協(xié)會(huì)IACS層出不窮的標(biāo)準(zhǔn)，又要結(jié)合我國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)際，兼顧協(xié)調(diào)各種因素。

造船綜合標(biāo)準(zhǔn)化是造船領(lǐng)域的綜合標(biāo)準(zhǔn)化，其絕不是幾條干澀空洞的教條，運(yùn)用這種方法可以演出宏大生動(dòng)的劇目。運(yùn)用得當(dāng)會(huì)出現(xiàn)根本性的造船標(biāo)準(zhǔn)變革。不可否認(rèn)的是，這種方法對(duì)相關(guān)從業(yè)者的業(yè)務(wù)素質(zhì)要求相應(yīng)提高。不僅決策者指導(dǎo)者要先行一步心中有數(shù)，每一個(gè)具體工作者都要學(xué)習(xí)諸如GBS的概念以及在此框架下對(duì)應(yīng) IMO海事標(biāo)準(zhǔn)IACS船級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的新動(dòng)態(tài)進(jìn)展。在跟蹤對(duì)標(biāo)國(guó)際造船工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與先進(jìn)造船國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，不僅綜合考慮權(quán)衡所涉及的全部因素，解決面臨問題，提升產(chǎn)業(yè)水準(zhǔn)，也使得我國(guó)造船標(biāo)準(zhǔn)讓外國(guó)同行認(rèn)同、遵從，取得應(yīng)有的話語(yǔ)權(quán)。

4 能效設(shè)計(jì)指數(shù)EEDI等國(guó)際海事標(biāo)準(zhǔn)的巨大挑戰(zhàn)

國(guó)際海事組織 IMO 為適應(yīng)節(jié)能減排對(duì)全球海運(yùn)壓力，正醞釀推出一個(gè)衡量船舶能效水平的指標(biāo)——新造船能效設(shè)計(jì)指數(shù) EEDI（Energy Efficiency Design Index）。經(jīng)過 IMO 各成員國(guó)充分討論確立后，將成為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。

能效設(shè)計(jì)指數(shù) EEDI對(duì)造船業(yè)的影響極為重大，過去隱藏的不足將充分顯現(xiàn)出來。暫且不談船舶的推進(jìn)效率、排放指標(biāo)與先進(jìn)造船國(guó)的差距，僅就我國(guó)自行設(shè)計(jì)制造的同樣主尺度的船，比日韓空船重量多出10%以上，1艘十幾萬t民用商船，自重多出近 2000t，也意味著裝載量少了近 2000t。本該是利潤(rùn)的一塊成為無奈的成本擠占。能效設(shè)計(jì)指數(shù)EEDI標(biāo)準(zhǔn)生效實(shí)施后，變成對(duì)產(chǎn)業(yè)素質(zhì)評(píng)價(jià)的公開標(biāo)示。海船性能評(píng)價(jià)量化標(biāo)準(zhǔn) QSPA（Quantitative Ship Performance Assessment）也必定得以新的發(fā)展。

日本造船界目前主導(dǎo)了EEDI標(biāo)準(zhǔn)的制定，源于其工業(yè)優(yōu)勢(shì)，要像日本品牌的汽車等產(chǎn)業(yè)一樣，以能耗排放少、產(chǎn)品精致、效用比高為特征，凸現(xiàn)出其船舶產(chǎn)品的技術(shù)差異。從最近公布的日本國(guó)土交通省資助的第1批15項(xiàng)科研題目來看[6]，都是提高推進(jìn)營(yíng)運(yùn)效率的努力，其近期目標(biāo)排放降低25%，遠(yuǎn)期 50%。如果船東將來要為海運(yùn)碳排放超標(biāo)納稅，船舶產(chǎn)品的品質(zhì)差異更加顯現(xiàn)出來。

面臨挑戰(zhàn)和錯(cuò)綜復(fù)雜的矛盾，不宜馬上采取措施解決，因?yàn)樵S多指癥互為約束，必須多因素兼顧綜合平衡。比如安全與減重就是問題的兩個(gè)方面。在軍船方面，武備火炮命中精準(zhǔn)度要求與艦船續(xù)航力活動(dòng)范圍的矛盾要在船體結(jié)構(gòu)上得以平衡。在民用運(yùn)輸船舶方面，載貨量與營(yíng)運(yùn)成本也會(huì)因船舶自身重量不同構(gòu)成費(fèi)效比差異。半潛式海洋平臺(tái)對(duì)自身結(jié)構(gòu)與裝備的重量控制也是設(shè)計(jì)中嚴(yán)加約束的工作。以往在民船設(shè)計(jì)方面對(duì)重量約束很小，有的顧及了安全考量，不在意構(gòu)件設(shè)備重量，提高了不必要的安全裕度。日韓造船的先進(jìn)，實(shí)際上就是處理不同約束得到了綜合的平衡。有時(shí)因?yàn)閱栴}不簡(jiǎn)單，科研與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)動(dòng)就顯得很有必要，標(biāo)準(zhǔn)的提升用科研支撐，科研的成果用標(biāo)準(zhǔn)固化。

EEDI 只是國(guó)際海事界新近醞釀推出的眾多標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)，一批標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)推出或正在推出，如涂層性能標(biāo)準(zhǔn)（PSPC）、船舶壓載水管理（BWM）、氣體排放標(biāo)準(zhǔn)（MARPOL附則VI）、拆船公約（Ship Recycling）、防污底公約（AFS）、國(guó)際勞工組織（ILO）的海事勞工公約（MLC）、強(qiáng)制提高新船噪聲等級(jí)，船艙耐蝕鋼標(biāo)準(zhǔn)等。一個(gè)國(guó)際海事標(biāo)準(zhǔn)的推出會(huì)關(guān)聯(lián)到一大批造船工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)調(diào)整。而綜合標(biāo)準(zhǔn)化的思維與系統(tǒng)方法為協(xié)調(diào)解決互為約束關(guān)聯(lián)的問題提供了一種有益的嘗試方法。

5 從減重入手造船綜合標(biāo)準(zhǔn)化的嘗試

GB/T12366《綜合標(biāo)準(zhǔn)化工作指南》明確提出了基本原則與工作程序4階段的具體步驟。以此為指導(dǎo)性文件，制定出具體選題實(shí)施規(guī)劃。

以民船自身減重作為造船綜合標(biāo)準(zhǔn)化一個(gè)專題嘗試。由于差異數(shù)據(jù)主要來自于先進(jìn)造船國(guó)產(chǎn)品對(duì)比，因此從中日韓船舶產(chǎn)品圖紙、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)入手，找到最大的差異是船體結(jié)構(gòu)占比。為什么用同樣的船級(jí)社規(guī)范，結(jié)果也會(huì)不一樣。這里除了設(shè)計(jì)理念，設(shè)計(jì)手段，設(shè)計(jì)采用的標(biāo)準(zhǔn)是否也應(yīng)該為改善差距擔(dān)起部分的責(zé)任。有人做了細(xì)致的測(cè)算，由于為船廠配套鋼材規(guī)格不全加大規(guī)格選用，某些區(qū)域?qū)嶋H用材厚度大于規(guī)范或強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求。對(duì)比日本管系閥件標(biāo)準(zhǔn)差距躍然紙上，這就是造船標(biāo)準(zhǔn)提升的空間。日本造船業(yè)的某些舾裝件用提高涂裝質(zhì)量的途徑，減緩金屬銹蝕的程度，以省卻過大的腐蝕裕度。在保證安全要求的前提下，將笨重粗大的金屬結(jié)構(gòu)件精細(xì)化，該強(qiáng)的部位不能省，可減的部位一定不要臃腫累贅。

比如錨唇，十多萬噸級(jí)船舶錨唇鑄鋼件厚度100mm，一對(duì)質(zhì)重 23.8t。韓國(guó)某公司同樣船舶錨唇平均厚度53mm，重量14t，少了近10t。一條船僅錨唇減重10t，一家船廠每年超過200t，全國(guó)造船行業(yè)積少成多就是成千上萬噸。由此立項(xiàng)制定對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)成為綜合標(biāo)準(zhǔn)化的一個(gè)環(huán)節(jié)。

再如在同樣的船上，自行設(shè)計(jì)同類型的船上帶纜樁規(guī)格要比日韓大1～2檔，不僅成本增加、自重增加，甲板有效活動(dòng)面積也趨小，影響船員作業(yè)。要滿足安全工作負(fù)荷的要求，船用系泊裝置各相關(guān)組件可成組修訂標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)籌解決安全及自重諸多問題。

在總體布置上，機(jī)艙占有空間也比日韓設(shè)計(jì)大，這些均是實(shí)際存在的差距。

在船舶舾裝的各分類專業(yè)中，都是存在改進(jìn)空間的。管系閥件標(biāo)準(zhǔn)及布置走向，電氣裝置纜線標(biāo)準(zhǔn)及布置排線，房艙裝飾配置，門、窗、梯、蓋、桅、吊通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)均可有優(yōu)化的空間。用綜合標(biāo)準(zhǔn)化的方法，僅就減重專題也可列出許多子項(xiàng)目，以先進(jìn)造船國(guó)標(biāo)準(zhǔn)為參照系，用現(xiàn)代計(jì)算手段比如有限元方法，以及國(guó)際海事組織的 GBS試驗(yàn)驗(yàn)證規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，分批修訂現(xiàn)有造船標(biāo)準(zhǔn)，3年在一條船上減重可達(dá)到500t。堅(jiān)持?jǐn)?shù)年，達(dá)到與先進(jìn)造船國(guó)在自重控制上同樣水平。

6 提高我國(guó)造船標(biāo)準(zhǔn)化臺(tái)階

我國(guó)造船標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過幾個(gè)臺(tái)階，開始向第4代邁進(jìn)[7]。其特征是滿足國(guó)際海事與船級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，提升技術(shù)水平，向上跳躍一個(gè)臺(tái)階的標(biāo)準(zhǔn)體系。

面對(duì)當(dāng)今的新挑戰(zhàn)，要以解決綜合性問題為目的進(jìn)一步發(fā)展。近年來，造船企業(yè)為了縮短造船周期，增加塢吊能力，擴(kuò)大分段體量，減少分段數(shù)量。殼舾涂一體化，分段肋板拉入，無余量合攏精度管理等等，雖然不是原創(chuàng)，但為下一輪創(chuàng)新趕超打下了基礎(chǔ)，也使我國(guó)造船工藝標(biāo)準(zhǔn)得以大幅提升。一些權(quán)威文獻(xiàn)[8]及權(quán)威人士[9]針對(duì)當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀指出：主要問題是脫離實(shí)際，要走出“脫節(jié)”困境。當(dāng)然各個(gè)行業(yè)各個(gè)層面程度不一。而綜合標(biāo)準(zhǔn)化的方法應(yīng)該是最有效的途徑。

綜合標(biāo)準(zhǔn)化成功取決于有效的組織、有國(guó)際視野，以及有深厚的學(xué)術(shù)技術(shù)背景攻堅(jiān)克難求真務(wù)實(shí)的工作團(tuán)隊(duì)。

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)市場(chǎng)貿(mào)易生產(chǎn)流通的技術(shù)規(guī)范，標(biāo)準(zhǔn)工作者要以綜合標(biāo)準(zhǔn)化的思維與方法，開展細(xì)致的實(shí)證對(duì)比研究。不僅國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)可以作為比較研究的對(duì)象，國(guó)內(nèi)外的有關(guān)專利也應(yīng)該去檢索挖掘。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)更多的還是屬于技術(shù)范疇，管理也有別于行政管理。要特別重視立項(xiàng)的前期準(zhǔn)備工作，與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織的計(jì)劃進(jìn)程跟蹤協(xié)調(diào)。不同層次范圍標(biāo)準(zhǔn)，比如國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其側(cè)重點(diǎn)應(yīng)該是不同的。開發(fā)出一個(gè)有實(shí)用意義能產(chǎn)生巨大效益的標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目，往往比重復(fù)轉(zhuǎn)化提升標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量更有意義。從解決實(shí)際問題出發(fā)，制定出達(dá)到國(guó)際先進(jìn)造船企業(yè)施行的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來，使我國(guó)的造船標(biāo)準(zhǔn)化攀上一個(gè)又一個(gè)臺(tái)階。

[1] 李春田.重提綜合標(biāo)準(zhǔn)化——兼論企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的歷史性轉(zhuǎn)變[J].上海標(biāo)準(zhǔn)化，2008, (11).

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