基于全生命周期的叉車安全與綠色發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建研究*

王小燕 馮海林 蔣 銘 趙 凱

南京市特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院 南京 210019

0 引言

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)叉車數(shù)量飛速增長(zhǎng)。2021年世界叉車銷量中，我國(guó)以39.91%的占比繼續(xù)位列第一，占亞洲市場(chǎng)的78.17%[1]。伴隨著叉車行業(yè)的迅猛發(fā)展，叉車的數(shù)量快速增長(zhǎng)，叉車事故的數(shù)量也在增加，其在特種設(shè)備事故中占比極高。

叉車標(biāo)準(zhǔn)體系不僅在安全方面的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、使用管理標(biāo)準(zhǔn)、安全評(píng)估與報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)等方面不夠完善，同時(shí)在綠色發(fā)展等領(lǐng)域需要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃。因此，本文的研究基于全生命周期理念，在叉車設(shè)計(jì)、制造、改造修理、使用維護(hù)、檢查維護(hù)、檢驗(yàn)與試驗(yàn)以及安全評(píng)估與報(bào)廢等環(huán)節(jié)完善叉車安全與綠色發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)工作，以滿足生產(chǎn)單位、使用單位和檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)等各方面的需求，以推動(dòng)叉車行業(yè)健康綠色發(fā)展。

1 叉車領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀

如圖1所示，叉車制造行業(yè)發(fā)展主要分為20世紀(jì)前中期的生產(chǎn)創(chuàng)新階段、20世紀(jì)中后期的快速發(fā)展階段、20世紀(jì)末到21世紀(jì)初的制造業(yè)轉(zhuǎn)移階段3個(gè)階段[2]。

圖1 全球叉車制造行業(yè)發(fā)展階段

據(jù)世界工業(yè)車輛統(tǒng)計(jì)協(xié)會(huì)資料顯示，2021年全球叉車銷量達(dá)196.94萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)24.4%。從叉車結(jié)構(gòu)形式看，平衡重式叉車占比為47.03%，占比最高。2021年世界叉車銷量中，我國(guó)以39.91%的占比繼續(xù)位列第一，占亞洲市場(chǎng)的78.17%。其次為歐洲和美洲，占比分別為29.65%和16.91%。新興經(jīng)濟(jì)體的發(fā)展比將推動(dòng)叉車行業(yè)的增長(zhǎng)，全球叉車需求量有望呈現(xiàn)繼續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì)[4]。

2 叉車標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展現(xiàn)狀

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織工業(yè)車輛技術(shù)委員會(huì)（ISO/TC110）成立于1963年，下設(shè)4個(gè)分技術(shù)委員會(huì)，包括通用術(shù)語(yǔ)分技術(shù)委員會(huì)（SC1）、機(jī)動(dòng)工業(yè)車輛安全分技術(shù)委員會(huì)（SC2）、越野車輛分技術(shù)委員會(huì)（SC3）及可持續(xù)性分技術(shù)委員會(huì)（SC5），工作范圍為研究機(jī)動(dòng)工業(yè)車輛等方面的標(biāo)準(zhǔn)。各個(gè)國(guó)際組織及眾多國(guó)家都積極參加國(guó)際叉車標(biāo)準(zhǔn)化組織活動(dòng)，非常重視采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，不僅標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量較多，且等效或等同采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)程度高[5]。

我國(guó)叉車標(biāo)準(zhǔn)化工作由全國(guó)工業(yè)車輛標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（編號(hào)為SAC/TC332）歸口，由中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)籌建及進(jìn)行業(yè)務(wù)指導(dǎo)，負(fù)責(zé)專業(yè)范圍為機(jī)動(dòng)工業(yè)車輛等[6]。我國(guó)對(duì)機(jī)動(dòng)工業(yè)車輛安全方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)按照多個(gè)類別劃分，現(xiàn)已具備了多樣性、齊全性和一致性的特點(diǎn)。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，國(guó)家和行業(yè)組織及企業(yè)也越來(lái)越重視叉車標(biāo)準(zhǔn)的建立，有關(guān)安全、綠色發(fā)展的要求更加規(guī)范和嚴(yán)格，叉車標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容除產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)以外基本與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)同步，大部分標(biāo)準(zhǔn)都是等同或等效采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，但在實(shí)施上還有一定的差距。

3 標(biāo)準(zhǔn)化體系構(gòu)建的必要性

1）設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)制定 目前叉車數(shù)量迅速增長(zhǎng)，使用場(chǎng)景越來(lái)越廣，需盡快制定出具有可操作性、先進(jìn)性和科學(xué)性的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，能夠提高我國(guó)叉車的設(shè)計(jì)水平和本質(zhì)安全性，來(lái)完善我國(guó)工業(yè)車輛標(biāo)準(zhǔn)體系。

2）制造標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量相對(duì)較多，使用管理環(huán)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)弱 叉車安全事故大多發(fā)生在使用環(huán)節(jié)，在該過(guò)程對(duì)叉車實(shí)施安全評(píng)價(jià)，對(duì)不符合技術(shù)要求的叉車進(jìn)行強(qiáng)制報(bào)廢，可及時(shí)排除叉車使用過(guò)程中存在的隱患。叉車報(bào)廢環(huán)節(jié)及安全評(píng)價(jià)相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)尚有空缺。

3）智能制造關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)需求強(qiáng)、空缺大 隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)和激光雷達(dá)導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展，叉車將逐漸從人工操作轉(zhuǎn)變?yōu)槿溯o助操控甚至全智能化操控，傳統(tǒng)叉車向智能叉車方向轉(zhuǎn)型。為引領(lǐng)叉車智能化發(fā)展，服務(wù)行業(yè)科技進(jìn)步，有必要針對(duì)智能叉車開展智能制造和控制等關(guān)鍵技術(shù)研究。

4）綠色發(fā)展領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)價(jià)值大、待規(guī)劃 圍繞碳達(dá)峰和碳中和的理念，政府的大力支持，制造企業(yè)著力加強(qiáng)氫能叉車的研發(fā)和推廣應(yīng)用，堅(jiān)持叉車綠色發(fā)展道路。

4 標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建

我國(guó)現(xiàn)行的叉車標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范了市場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)秩序，規(guī)定了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式、技術(shù)要求、質(zhì)量性能指標(biāo)、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則等內(nèi)容，是從事叉車設(shè)計(jì)、制造、改造修理、使用管理、檢查維護(hù)、檢驗(yàn)與試驗(yàn)和安全評(píng)估與報(bào)廢等工作的重要技術(shù)依據(jù)，也是特種設(shè)備安全法律法規(guī)、部門規(guī)章、技術(shù)規(guī)范的重要支撐。這些標(biāo)準(zhǔn)衡量著行業(yè)的整體技術(shù)水平和生產(chǎn)能力，起到了支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展、促進(jìn)科技進(jìn)步、規(guī)范社會(huì)治理等基礎(chǔ)性作用。當(dāng)前的叉車標(biāo)準(zhǔn)體系已基本涵蓋叉車從設(shè)計(jì)到報(bào)廢的全生命周期，標(biāo)準(zhǔn)供給側(cè)體系結(jié)構(gòu)日趨完善，但在安全領(lǐng)域與綠色發(fā)展領(lǐng)域仍然需要加強(qiáng)。

4.1 標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建范圍

2014年1月1日施行的《中華人民共和國(guó)特種設(shè)備安全法》規(guī)定國(guó)家對(duì)特種設(shè)備實(shí)行目錄管理。本項(xiàng)目結(jié)合2014年114號(hào)文《特種設(shè)備目錄》和TSG 81—2022《場(chǎng)（廠）內(nèi)專用機(jī)動(dòng)車輛安全技術(shù)規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定，本標(biāo)準(zhǔn)體系研究對(duì)象叉車指可由司機(jī)直接操縱（含遙控），通過(guò)門架和貨叉將載荷起升到一定高度進(jìn)行作業(yè)的自行式車輛，包括平衡重式叉車、前移式叉車、側(cè)面式叉車、插腿式叉車、托盤堆垛車和三向堆垛車式叉車[7]。

4.2 標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建依據(jù)

4.2.1 政策環(huán)境

叉車標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)建以國(guó)家相關(guān)政策環(huán)境為依據(jù)，與政策環(huán)境要求相協(xié)調(diào)，主要依據(jù)為：

1）法律 2014年1月1日正式施行的《中華人民共和國(guó)特種設(shè)備安全法》；

2）法規(guī) 2003年6月1日正式施行的《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》；

3）安全技術(shù)規(guī)范 TSG 81—2022《場(chǎng)（廠）內(nèi)專用機(jī)動(dòng)車輛安全技術(shù)規(guī)程》；

4）重要文件 2021年10月由中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)的《國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展綱要》、國(guó)標(biāo)委聯(lián)〔2021〕36號(hào)文《“十四五”推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)規(guī)劃》、國(guó)發(fā)〔2021〕4號(hào)文《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系的指導(dǎo)意見》。

4.2.2 三維模型

根據(jù)霍爾三維模型[8]，從3種維度可對(duì)叉車安全與綠色發(fā)展體系進(jìn)行不同的劃分，主要?jiǎng)澐志S度可包括生命周期維、功能結(jié)構(gòu)維和部件組成維，叉車安全與綠色發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)體系技術(shù)架構(gòu)如圖2所示。

圖2 標(biāo)準(zhǔn)體系技術(shù)架構(gòu)

生命周期是由設(shè)計(jì)、制造、改造修理、使用管理、檢查維護(hù)、檢驗(yàn)與試驗(yàn)、安全評(píng)估與報(bào)廢等一系列相互聯(lián)系的價(jià)值創(chuàng)造活動(dòng)組成的鏈?zhǔn)郊?。生命周期中各?xiàng)活動(dòng)相互關(guān)聯(lián)、相互影響。按照叉車功能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的不同，將其分為平衡重式叉車、前移式叉車、側(cè)面式叉車、插腿式叉車、托盤堆垛車和三向堆垛車6大類。部件組成是指組成叉車的各主要部分，包括金屬結(jié)構(gòu)、機(jī)械、電氣、安全保護(hù)與防護(hù)裝置和主要部件等。

4.3 標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)

叉車安全與綠色發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)包括A基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、B安全標(biāo)準(zhǔn)和C綠色發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)3個(gè)部分，主要反映標(biāo)準(zhǔn)體系各部分的組成關(guān)系。叉車安全與綠色發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 叉車安全與綠色發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)圖

具體而言，A基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)位于叉車安全與綠色發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)圖的最底層，是B安全標(biāo)準(zhǔn)和C綠色發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)的支撐，分為術(shù)語(yǔ)分類、標(biāo)識(shí)標(biāo)志、基本參數(shù)3個(gè)子系統(tǒng)。B安全標(biāo)準(zhǔn)和C綠色發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)以叉車生命周期維度為主線，是生命周期各環(huán)節(jié)在叉車安全與綠色發(fā)展技術(shù)架構(gòu)中功能結(jié)構(gòu)、部件組成等3個(gè)維度所組成平面的投影，同時(shí)在構(gòu)建體系時(shí)還應(yīng)當(dāng)綜合考慮在叉車領(lǐng)域應(yīng)用新技術(shù)時(shí)安全與綠色發(fā)展的相關(guān)要求。

4.4 標(biāo)準(zhǔn)體系基本框架

叉車安全與綠色發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)體系框架如圖4所示，共包括3個(gè)一級(jí)子體系，13個(gè)二級(jí)子體系，其中安全標(biāo)準(zhǔn)子體系細(xì)化為24個(gè)三級(jí)子體系。其中，一級(jí)子系統(tǒng)由基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)子體系、安全標(biāo)準(zhǔn)子體系和綠色發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)子體系3個(gè)子體系構(gòu)成。

圖4 叉車安全與綠色發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)體系框架圖

4.4.1 基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)子體系

基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)子體系是安全標(biāo)準(zhǔn)和綠色發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)的支撐，分為術(shù)語(yǔ)分類標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)識(shí)標(biāo)志標(biāo)準(zhǔn)、基本參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)3個(gè)子系統(tǒng)。術(shù)語(yǔ)分類標(biāo)準(zhǔn)是劃分叉車產(chǎn)品類別、明確工作范圍的基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)；標(biāo)識(shí)標(biāo)志標(biāo)準(zhǔn)主要用于規(guī)范叉車安全與綠色發(fā)展有關(guān)的標(biāo)識(shí)、信息、圖表、標(biāo)牌等相關(guān)內(nèi)容；基本參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要用于規(guī)定機(jī)動(dòng)工業(yè)車輛相關(guān)的各類基本參數(shù)相關(guān)要求。

4.4.2 安全標(biāo)準(zhǔn)子體系

安全標(biāo)準(zhǔn)子體系是依據(jù)叉車的設(shè)計(jì)、制造、改造修理、檢查維護(hù)、使用管理、檢驗(yàn)與試驗(yàn)、安全評(píng)估與報(bào)廢的全生命周期的各項(xiàng)活動(dòng)，主要包括7個(gè)二級(jí)子系統(tǒng)、24個(gè)三級(jí)子系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，叉車安全事故多數(shù)是發(fā)生在使用環(huán)節(jié)。因此，做好叉車使用環(huán)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作意義重大。

當(dāng)前，標(biāo)準(zhǔn)《叉車設(shè)計(jì)規(guī)范》正在制定過(guò)程中，已經(jīng)進(jìn)入送審階段，該標(biāo)準(zhǔn)的制定統(tǒng)一叉車的設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)，提高叉車的設(shè)計(jì)水平和本質(zhì)安全性。團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《叉車使用安全規(guī)范》正在制定，該標(biāo)準(zhǔn)將對(duì)叉車在制造廠廠區(qū)、港口（碼頭）、鐵路貨場(chǎng)和物流園區(qū)等場(chǎng)景作業(yè)提供使用環(huán)節(jié)操作規(guī)范，對(duì)防止和減少特種設(shè)備事故發(fā)生具有積極意義。

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《叉車禁用與報(bào)廢技術(shù)規(guī)范》已經(jīng)開始起草，該標(biāo)準(zhǔn)將為叉車的報(bào)廢提供量化性指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)，對(duì)于推動(dòng)企業(yè)淘汰老舊叉車，減少污染物排放，減少能源消耗，改善物流安全和環(huán)境保護(hù)具有非常重大的意義[9]。團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《叉車主要部件報(bào)廢技術(shù)條件》正在制定，該標(biāo)準(zhǔn)主要為國(guó)內(nèi)叉車主要部件領(lǐng)域的報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)，為叉車安全性能提供保障。這些標(biāo)準(zhǔn)的制定將使得標(biāo)準(zhǔn)體系更加完善，滿足不同工作場(chǎng)所安全作業(yè)需求，有效減少特種設(shè)備事故發(fā)生。

4.4.3 綠色發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)子體系

綠色發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)子體系主要包括節(jié)能與綜合利用標(biāo)準(zhǔn)、綠色制造標(biāo)準(zhǔn)、綠色使用標(biāo)準(zhǔn)3個(gè)子系統(tǒng)。節(jié)能與綜合利用標(biāo)準(zhǔn)主要指在叉車設(shè)計(jì)和能量回收利用等方面的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，目前在該領(lǐng)域出臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)不多；綠色制造標(biāo)準(zhǔn)主要指在叉車制造環(huán)節(jié)應(yīng)當(dāng)遵循的綠色發(fā)展要求，各類產(chǎn)品制造過(guò)程的再制造、能效評(píng)價(jià)技術(shù)要求；綠色使用標(biāo)準(zhǔn)主要指在叉車使用維護(hù)過(guò)程與環(huán)保相關(guān)的要求，主要包括排煙限制、測(cè)量方法、減排降污、氫能燃料電池等方面的標(biāo)準(zhǔn)。

中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/CMIF 48—2019《綠色設(shè)計(jì)產(chǎn)品評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范 叉車》規(guī)定了叉車綠色設(shè)計(jì)產(chǎn)品的評(píng)價(jià)要求、生命周期評(píng)價(jià)報(bào)告編制方法和評(píng)價(jià)方法，適用于叉車綠色設(shè)計(jì)產(chǎn)品評(píng)價(jià)，為叉車綠色發(fā)展領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)制定提供參考和方向。

5 推動(dòng)叉車標(biāo)準(zhǔn)化工作的建議與對(duì)策

1）加強(qiáng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和安全技術(shù)規(guī)范（TSG）溝通協(xié)調(diào)性 根據(jù)叉車市場(chǎng)的需求，理順關(guān)系，統(tǒng)一協(xié)調(diào)，建立更加科學(xué)、合理的安全與綠色發(fā)展規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)大體系，使各層級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和安全技術(shù)規(guī)范相互之間能夠銜接有序、相互補(bǔ)充、相互協(xié)調(diào)。

2）強(qiáng)化制訂叉車安全標(biāo)準(zhǔn) 一方面加快制訂作業(yè)過(guò)程、管理過(guò)程方面的安全規(guī)程，最大程度降低人的不安全因素，減少安全事故發(fā)生。另一方面在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中強(qiáng)調(diào)叉車本質(zhì)安全性，在物品識(shí)別、數(shù)據(jù)分析、空間感知、安全防護(hù)、故障診斷、智能運(yùn)維等方面，結(jié)合應(yīng)用人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、數(shù)字孿生等新興技術(shù)，以智能化技術(shù)降低人的主觀或無(wú)意識(shí)違規(guī)、違章對(duì)安全事故的影響，進(jìn)一步提升叉車的安全性能。

3）加快制訂叉車綠色發(fā)展標(biāo)準(zhǔn) 在叉車綠色發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)方面圍繞節(jié)能與綜合利用、綠色制造、綠色使用3個(gè)子體系，積極響應(yīng)國(guó)家碳達(dá)峰、碳中和的政策號(hào)召，緊跟行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展，從設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行、測(cè)試、評(píng)價(jià)全環(huán)節(jié)提高對(duì)叉車綠色發(fā)展領(lǐng)域的方法標(biāo)準(zhǔn)研究。

4）加大標(biāo)準(zhǔn)化知識(shí)和信息資源宣傳培訓(xùn) 以信息技術(shù)為手段，利用互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)建立標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)服務(wù)體系，使標(biāo)準(zhǔn)化信息能夠及時(shí)、準(zhǔn)確和有效地傳播給標(biāo)準(zhǔn)用戶。對(duì)現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)平臺(tái)加大宣傳力度，組織企業(yè)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化工具、知識(shí)的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，對(duì)企業(yè)加大標(biāo)準(zhǔn)化工作成果的獎(jiǎng)勵(lì)力度。

5）加強(qiáng)叉車標(biāo)準(zhǔn)及安全技術(shù)規(guī)范在安全事故調(diào)查環(huán)節(jié)的應(yīng)用能力 事故調(diào)查報(bào)告越來(lái)越多把標(biāo)準(zhǔn)作為事故原因或責(zé)任的判定依據(jù)，是標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施和應(yīng)用最好的案例，可作為標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施效果、標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用評(píng)估的重要依據(jù)。