摘 要:在分析整個制造業內“綠色制造”的基礎上,考慮船舶行業的特殊性,特別是中國造船行業的分布及產業結構特點,提出中國實現“綠色造船”所面臨的問題和解決方法:在中國目前所能實現的科技水平前提下,規范造船行業的船舶建造過程,實現造船過程對資源、能源的充分利用,對船舶產品功能的充分體現等相關“綠色要求”。從最基本、最實際的環節--建造過程來推動“綠色造船”在中國的全面實現。
關鍵詞:綠色造船;建造過程;綠色評價
中圖分類號:U6 文獻標志碼:A文章編號:16717953(2009)04011704
Research on the Problem of the Promotion of Chinese Green Shipbuilding
LU Dapeng,LIU Yujun,WANG Ji,WANG Xiaozhe
(School of Naval Architecture Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116023,China)
Abstract: The problem and the solution for Chinese Green Shipbuilding are presented on the basis of analyzing the whole manufacturing industry of “green manufacturing” and considering the particularity of the shipbuilding industry, the distribution and characteristics of the industrial structure in China particularly. Under the premise of current level of Chinese science and technology, the criterion of the ship construction process for shipbuilding industry should be made, the “green demands” should achieve, in other words, the resources and energy for shipbuilding should be efficiently used, and the functions of the product should be fully embodied. The implementation of “green shipbuilding” in China is promoted by the construction process, which is the most basic and the most practical aspect.
Key words: green shipbuilding;construction process;green evaluation
上個世紀九十年代,美國制造工程學會首次較為系統地提出了旨在建立有利于環境保護和資源節約的生產方式,這是以實現可持續發展為核心的一種新型制造模式,即我們所說的“綠色制造”。它是在不犧牲產品功能、質量和成本的前提下系統考慮產品開發生產及其活動對環境的影響,使產品的市場需要識別、開發、設計、生產、運輸、使用直至回收處置的生命周期全過程中對環境的負面影響最小、資源利用率最高,并使企業經濟效益和社會效益協調優化的現代制造模式。
1 綠色制造及其在船舶行業的進展
1.1 綠色制造的相關發展
“綠色產品”的理念和“綠色制造”的可持續發展的模式被提出后,很多國家和機構對此展開了大量的計劃項目和研究工作。發展較快且已在某領域取得顯著成果的國家主要有:美國、英國、法國、德國、加拿大、韓國、日本等。
如歐美等發達國家,非常注重產品在制造過程的環境協調性,尤其是在使用過程中對環境的影響。這些國家的科技發展較快,所能達到的水平很高,但是在民用商船的建造領域并不是世界領先的水平,其船舶環保性能方面的主要成果都是在軍品艦艇、潛艇和小艇上展開取得的。由于這些國家的科技實力,將軍品的研發成果應用于商用船舶并不困難。與歐美國家相比,日本同樣重視環境的保護,但是日本更注重先進科技在整個國家的應用推廣。在船舶建造和設備研發中都廣泛應用先進的技術。無論是意識還是技術,上述國家在綠色制造領域都是發展較快的。
1.2 對綠色產品的評價
由于對“綠色制造”的研究尚不成熟,“綠色產品”涉及的領域廣泛,不同的行業不同的產品有著自身的特點,所以在對“綠色產品”的評價方面,至今沒公認評價體系,評價方法大都采用壽命周期分析(LCA)評價方法。
生命周期評價是一種用于評估產品在其整個生命周期中,即從原材料的獲取、產品的生產直至產品使用后的處置,對環境影響的技術和方法。
生命周期評價的過程是:首先辨識和量化整個生命周期階段中能量和物質的消耗以及環境釋放,然后評價這些消耗和釋放對環境的影響,最后辨識和評價減少這些影響的機會。生命周期評價注重研究系統在生態健康、人類健康和資源消耗領域內的環境影響。
不同國家和領域,都結合自己的實際情況和行業特點提出了不同的綠色產品綜合評價方式,但大多是以生命周期分析法為基礎的[1]。 也有一些國家和行業不采用LCA評價方法,其對綠色產品的評價原則采用有利于環境的一般原則來評估和制定綠色產品評價標準,這種方法雖然看上去比較片面強調某一單方面的評價效果,但是稍加完善后,非常適用于像船舶這樣特殊且復雜的產品評價。
2 中國的綠色造船概況分析
2.1 中國船舶行業的特殊性分析
近幾十年,中國的船舶行業有著較快的發展,逐步具有了設計建造各種噸位的常規船舶和多種高技術、高附加值船舶的能力。尤其是2000年以后,中國船舶行業的造船產量在世界船舶工業中所占的份額有著迅速的提高。隨著世界船舶行業的快速發展和產業格局的變化,中國船舶行業在取得較好成績的同時,更存在著廣闊的發展空間。與其他國家相比中國船舶行業有著明顯的優勢,但也存在著突出的問題。這是因為中國的船舶行業有其自身的特點:
2.1.1 資源和要素優勢顯著
船舶產業是勞動力、資金、技術三要素的密集產業。與歐美、日、韓等國家相比,中國的勞動力和土地、礦產資源要便宜得多。中國海岸線總長度3.2萬公里,其中大陸海岸線1.8萬公里,島嶼海岸線1.4萬公里,這些資源要素的特點使中國在常規船舶方面的競爭優勢得以充分體現。
2.1.2 技術水平有待成熟
在油船、散貨、集裝箱船型中,中國與日、韓在研發、設計等方面的科技差距不是特別明顯。也就是說,在這些船型上,中國造船企業在資源和要素上的比較優勢已經完全超越了科技水平上的相對不足。但是,在高附加值船舶領域,中國的技術還正處在發展階段,與上述國家有著很大的差距。面對世界船舶產業轉移速度的日趨加快,中國船舶行業的技術問題將對整個行業起著決定性的影響。
2.1.3 行業內部產業格局需要合理約束
隨著船舶行業的迅速發展,各中小型船舶企業如雨后春筍,紛紛出現并遍布中國各大沿海省市。如江蘇的某一小城市就存在20余家小型修造船廠。中國資金大量涌入船舶行業,從長遠考慮,必然會導致船舶產能過剩的問題。同時,造船行屬于高投入、高消耗、高污染的行業,盲目的擴建,和眾多小型船廠的建立,必然會使該行業的負面問題更加惡化。尤其是眾多小型船廠的盲目上馬,這些船廠無論是在技術、資金,還是管理、意識等方面都存在著不足和漏洞,不僅資源利用率和生產效率很低,更會對社會環境、自然環境造成嚴重的影響,以至于拖累船舶行業在中國的整體發展。
所以從中國船舶行業的整體情況來看,無論是橫向還是縱向,該行業都存在著很大的差異。要想使中國的造船行業健康快速的發展,必須對其有個整體的認識,找到差異,解決問題。
2.2 促進綠色造船存在的問題
近年來,中國制造行業內開展了很多對于綠色制造和綠色產品的研究工作,但其具體的內涵和定義,還處于探索階段,而這些研究大都局限于能夠大批量生產的制造行業。由于船舶制造企業生產為大型單件小批量生產,與普通制造業相比有很顯著的不同。如: 產品品種多、生產數量少、規格多變、產品結構復雜、生產周期長、重復作業比率低、較難采用流水線或專用工裝設備生產、生產組織困難、成本難以動態監控等,所以,船舶行業的綠色制造研究更是處于起步階段。在中國推進綠色造船還存在著許多的需要克服的困難。
2.2.1 行業內對“綠色造船”要有深刻的理解,也就是說在船舶行業內樹立“綠色”意識至關重要
船舶制造是社會化協作很廣的一項綜合性系統工程,對企業來說,無論是材料設備、資源能源的獲得,還是設計制造過程中的實施與管理,都要充分考慮到環境的保護、資源能源的利用率、經濟社會效益的實現,以及三者之間的關系協調。目前中國船舶行業內,很多大型骨干船廠能夠高瞻遠矚,逐步樹立并推廣行業內的“綠色”意識,如中遠川崎船舶工程有限公司很早就提出了“節能科技先行、減排任重道遠”的思想,并在多方面都對這種“綠色”意識有典型的落實[2-6]。然而中國大部分中小型船廠,淡泊甚至沒有“綠色”意識,其制造過程更談不上“綠色制造”。
2.2.2 技術水平決定中國“綠色造船”的實現程度
很多關于“綠色造船”的研究都指出,“綠色造船”應該包括“綠色設計”和“綠色建造”,實現“綠色造船”設計應先行[10-12]。但無論是設計過程中環保材料選擇、設計方法運用,還是制造過程的先進工藝選擇,都應該是以當前科技所能達到的水平、該材料和工藝的發展普及情況為前提的。如果在技術不成熟的前提下,提出超出現實的“綠色造船”,那只能是可望而不可及的設想。
2.2.3 建造過程是推動中國“綠色造船”的關鍵
從船舶產品的整個生命周期來看,推動中國“綠色造船”實現的關鍵是船舶的建造過程。由于船舶產品的特殊性,國際和國內在其使用及拆解階段,都有著比較嚴格完善的法規公約約束,如MARPOL,BWM,SOLAS,拆船公約等。由于中國船舶行業內的意識、技術、管理水平的不足,在船舶建造過程中存在著大量的問題,阻礙中國“綠色造船”的發展。所以,目前解決船舶建造過程中的問題,是推動中國“綠色造船”的關鍵。
3 船舶建造的綠色評價
3.1 根據船舶建造的特點建立評價體系
船舶的建造過程與普通工業產品的制造過程有著很大的差別。船舶產品的整個建造周期較長,建造過程中的各個環節都有其自身的特點,每個環節對環境、效益、資源能源的影響程度相差很大,所以應將船舶建造的整個過程按其建造流程分為:剛料加工、分段焊接、總裝、下水等幾個環節進行劃分細致的整體評價。針對每個環節的特點,制定不同的評價標準,為了使整個評價體系更加完善,而又要避免過于復雜,可在上述環節下單獨設置詳細的評價指標,以實現建立針對船舶建造特點,全面準確的評價體系。
3.2 評價標準的相對性和動態性
中國船舶行業有其自身的產業結構特點,上千家修造船企業的規模和水平參差不齊,特別是在金融危機之后,中國船舶行業再次走入困境,雖然國家政策提倡行業內骨干企業的兼并重組,但是一些中小型船場還是有很大存在的空間和必要性的。這就要求必須對中國的現有船舶企業進行統計分類,針對于不同類型的企業,提出有相對性、動態性的評價標準。實現針對不同規模的造船企業,從技術、管理、效益、環境等方面進行全面的評估。提出相對的優劣標準,對企業不足環節提出整改建議。
4 結論
從資源和要素的比較優勢來看,世界船舶工業產業中心正在由日韓向中國轉移。日本雖處于世界造船業領先地位,但造船人員后繼力逐漸減少、人工費用較高等窘迫問題,都標志著日本造船業正由成熟轉向衰退。韓國造船業過去幾十年發展很快,但韓國造船業在發展過程中也遇到了同樣的資源要素問題,主要是國內岸線資源不足、技術人員與生產工人相對短缺、人工費上漲較快等。與此同時,中國造船業由于多方面的優勢,取得了快速的發展。
同時,我們應該看到,這次產業轉移與第一次由西歐向東亞轉移相比,存在著很大的不同。我們不僅要看到“綠色壁壘”問題的嚴重性,更要看到在取得發展的同時,緩解能源、資源短缺,保護環境的緊迫性。故在中國實現“綠色造船”勢在必行。
考慮到船舶制造行業的特點和中國造船行業的產業結構、技術水平限制,中國目前應當處于“綠色造船”的初級階段。在現有的技術水平和行業形勢下,應根據中國造船行業的實際,發展符合中國船舶行業特點的中國特色“綠色造船”。這就要充分認識到:中國船舶行業的特殊性、觀念的重要性、技術的決定性、建造過程的關鍵性和需要規范標準的迫切性。對中國的船舶行業進行全面準確地分析,建立合理的評價標準,從基本環節推動中國的“綠色造船”。
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