基于GBS的造船綜合標準化

沈 治 平

（上海外高橋造船有限公司，上海 200137）

1 綜合標準化

1.1 定義

所謂綜合標準化，又可叫做“全面標準化”或“整體標準化”。就是針對不同的標準化對象，以考慮整體最佳效果為主要目標。把所涉及到的全部因素綜合起來進行系統處理的標準化管理方法。

國家標準GB/T12366《綜合標準化工作指南》中對綜合標準化下了定義：“為了達到確定目標，運用系統分析方法，建立標準綜合體，并貫徹實施的標準化活動”。綜合標準化是系統工程和標準化相結合的產物。它以標準化具體對象系統為研究對象，準確把握各種相關要素之間的關系，以保證整個系統的功能效果最佳。

開展綜合標準化工作，首先要求針對不同的標準化對象，制訂一整套相互協調的標準技術文件，把這一整套經過系統處理，能夠保證對象整體最佳效果的標準和標準技術文件稱為標準綜合體。它是綜合標準化的物質基礎。

“標準綜合體”定義為：“綜合標準化對象及其相關要素按其內在聯系或功能要求形成的相關指標協調優化，相互配合的成套標準。”

1.2 基本特征

綜合標準化的基本特征主要有：系統性；目標性；整體最佳性。

傳統標準化是從無到有，以量的積累為特征的過程；綜合標準化是質的飛躍，以大規模地應用標準來處理重大問題或復雜系統為特征的過程。綜合標準化不是對傳統標準化的否定，而是標準化方法的新發展，是標準化發展的新階段[1]。綜合標準化不以標準數量評價標準化成果，而以解決最核心問題為目的的綜合標準化可以成為行業持續發展的系統方法。

2 GBS 目標型船舶建造標準

國際海事組織IMO在2010年5月通過的目標型船舶建造標準GBS（Goal Based Standard）將于2012年1月生效。其定義為：一個船舶在其壽命期內必須滿足的寬泛、統領性的船舶安全、環境保護標準；IMO，主管機關，船級社和其他認可組織所施行的要求和規定必須達到的水平；不管針對何種船舶設計方法與技術，它都是清晰的、可證實的、可驗證的、長效的、可執行的、可達到的標準；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個層面。

IMO只是研究第1至3層的內容，GBS第4層是Classification Regulation and Rules（船級社檢驗規范和規則）、第 5層是 Industrial Practice and Standards（工業界、行業標準）。

GBS實質只是一種標準的規則， 并不是一個直接建造標準，只有將GBS強制性地納入SOLAS（國際海上人命安全公約）或船級社標準，GBS才是一個完整性的供船舶設計和建造用的可執行標準。

圖1 GBS框架

IMO GBS 提出的船舶標準體系框架，5個層次是一個有機的整體。由此，可以推測我國船舶規范標準發展方向是：

1)船舶規范轉型，符合GBS 理念的共同規范（CSR）應盡快擴展到其他船型，并立足于船舶綠色安全的發展方向。

2)造船業標準（GB，CB等）全面審議，修訂和增訂船舶標準，以實現既符合GBS，又體現造船工業發展水平，滿足可持續發展的要求。

GBS的強制執行對于現有公約標準將是一個巨大的變革，這種變革不僅僅是某一條具體的技術條款的變化，而是對于“標準的標準”即標準原則的更新?？梢韵胂螅@樣的一種變化，對于船東、船舶設計公司、船廠、船用配套設備廠商、船級社、船旗國以及港口國均將產生極為深遠的影響。

GBS的功能要求通過船級社的規范和工業界的標準進行細化。由于GBS對船舶安全標準的要求大幅提升，必將導致造船成本的增加，對造船工藝的要求將更高，這些變化將對船舶工業發展產生重大影響，對船舶標準化工作和船舶工業發展的風險和挑戰不可低估[3]。

3 造船綜合標準化的提出

提出造船綜合標準化是基于下述理由：

1)國際海事組織IMO有關安全環保新公約標準出新頻繁，尤其是目標型標準GBS，能效設計指數EEDI等會影響到整個造船標準體系的海事標準及相關船級標準的生效實施，使得具有系統性、目標性、整體性特征的綜合標準化在造船行業應用推廣成為有效途徑。

2)面對我國造船工業發展要求與標準現狀，要全面提升產業水準，解決好存在的問題，比如造船信息標準的協調統一[4]；我國船企能耗10倍于先進造船國；一些船舶產品的空船重量比先進造船國高出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，綜合標準化就是為解決問題應運而生且推崇發展的。

3)加入世界經濟一體化的開放政策與日新月異的信息技術，使我們了解我國造船標準在工業世界的真實現狀與處境。網絡技術也使國際海事標準、船級標準及先進工業國標準引領參照對比作用得到淋漓盡致的高效應用。

造船產業包括民用船舶、軍船、海洋工程結構物以及各種直接為之配套的產業鏈團。造船業面對的問題相對其它產業，是同樣的題目不同的內容。即：一、出什么產品（比如建造具有什么功能達到什么技術要求的船）；二、制造方式（以何種生產模式，達到最短的周期，適當的生產成本，最合理的盈利目標）。由于造船行業綜合配套性強，與上下游產業關聯度大。既要滿足國際海事組織 IMO和國際船級協會IACS層出不窮的標準，又要結合我國產業發展實際，兼顧協調各種因素。

造船綜合標準化是造船領域的綜合標準化，其絕不是幾條干澀空洞的教條，運用這種方法可以演出宏大生動的劇目。運用得當會出現根本性的造船標準變革。不可否認的是，這種方法對相關從業者的業務素質要求相應提高。不僅決策者指導者要先行一步心中有數，每一個具體工作者都要學習諸如GBS的概念以及在此框架下對應 IMO海事標準IACS船級標準的新動態進展。在跟蹤對標國際造船工業標準與先進造船國標準的基礎上，不僅綜合考慮權衡所涉及的全部因素，解決面臨問題，提升產業水準，也使得我國造船標準讓外國同行認同、遵從，取得應有的話語權。

4 能效設計指數EEDI等國際海事標準的巨大挑戰

國際海事組織 IMO 為適應節能減排對全球海運壓力，正醞釀推出一個衡量船舶能效水平的指標——新造船能效設計指數 EEDI（Energy Efficiency Design Index）。經過 IMO 各成員國充分討論確立后，將成為強制性標準。

能效設計指數 EEDI對造船業的影響極為重大，過去隱藏的不足將充分顯現出來。暫且不談船舶的推進效率、排放指標與先進造船國的差距，僅就我國自行設計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。本該是利潤的一塊成為無奈的成本擠占。能效設計指數EEDI標準生效實施后，變成對產業素質評價的公開標示。海船性能評價量化標準 QSPA（Quantitative Ship Performance Assessment）也必定得以新的發展。

日本造船界目前主導了EEDI標準的制定，源于其工業優勢，要像日本品牌的汽車等產業一樣，以能耗排放少、產品精致、效用比高為特征，凸現出其船舶產品的技術差異。從最近公布的日本國土交通省資助的第1批15項科研題目來看[6]，都是提高推進營運效率的努力，其近期目標排放降低25%，遠期 50%。如果船東將來要為海運碳排放超標納稅，船舶產品的品質差異更加顯現出來。

面臨挑戰和錯綜復雜的矛盾，不宜馬上采取措施解決，因為許多指癥互為約束，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方面。在軍船方面，武備火炮命中精準度要求與艦船續航力活動范圍的矛盾要在船體結構上得以平衡。在民用運輸船舶方面，載貨量與營運成本也會因船舶自身重量不同構成費效比差異。半潛式海洋平臺對自身結構與裝備的重量控制也是設計中嚴加約束的工作。以往在民船設計方面對重量約束很小，有的顧及了安全考量，不在意構件設備重量，提高了不必要的安全裕度。日韓造船的先進，實際上就是處理不同約束得到了綜合的平衡。有時因為問題不簡單，科研與技術標準聯動就顯得很有必要，標準的提升用科研支撐，科研的成果用標準固化。

EEDI 只是國際海事界新近醞釀推出的眾多標準中的一個，一批標準已經推出或正在推出，如涂層性能標準（PSPC）、船舶壓載水管理（BWM）、氣體排放標準（MARPOL附則VI）、拆船公約（Ship Recycling）、防污底公約（AFS）、國際勞工組織（ILO）的海事勞工公約（MLC）、強制提高新船噪聲等級，船艙耐蝕鋼標準等。一個國際海事標準的推出會關聯到一大批造船工業標準相應調整。而綜合標準化的思維與系統方法為協調解決互為約束關聯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準化的嘗試

GB/T12366《綜合標準化工作指南》明確提出了基本原則與工作程序4階段的具體步驟。以此為指導性文件，制定出具體選題實施規劃。

以民船自身減重作為造船綜合標準化一個專題嘗試。由于差異數據主要來自于先進造船國產品對比，因此從中日韓船舶產品圖紙、技術標準入手，找到最大的差異是船體結構占比。為什么用同樣的船級社規范，結果也會不一樣。這里除了設計理念，設計手段，設計采用的標準是否也應該為改善差距擔起部分的責任。有人做了細致的測算，由于為船廠配套鋼材規格不全加大規格選用，某些區域實際用材厚度大于規范或強度設計要求。對比日本管系閥件標準差距躍然紙上，這就是造船標準提升的空間。日本造船業的某些舾裝件用提高涂裝質量的途徑，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構件精細化，該強的部位不能省，可減的部位一定不要臃腫累贅。

比如錨唇，十多萬噸級船舶錨唇鑄鋼件厚度100mm，一對質重 23.8t。韓國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，全國造船行業積少成多就是成千上萬噸。由此立項制定對應標準成為綜合標準化的一個環節。

再如在同樣的船上，自行設計同類型的船上帶纜樁規格要比日韓大1～2檔，不僅成本增加、自重增加，甲板有效活動面積也趨小，影響船員作業。要滿足安全工作負荷的要求，船用系泊裝置各相關組件可成組修訂標準，統籌解決安全及自重諸多問題。

在總體布置上，機艙占有空間也比日韓設計大，這些均是實際存在的差距。

在船舶舾裝的各分類專業中，都是存在改進空間的。管系閥件標準及布置走向，電氣裝置纜線標準及布置排線，房艙裝飾配置，門、窗、梯、蓋、桅、吊通風標準均可有優化的空間。用綜合標準化的方法，僅就減重專題也可列出許多子項目，以先進造船國標準為參照系，用現代計算手段比如有限元方法，以及國際海事組織的 GBS試驗驗證規范標準，分批修訂現有造船標準，3年在一條船上減重可達到500t。堅持數年，達到與先進造船國在自重控制上同樣水平。

6 提高我國造船標準化臺階

我國造船標準經過幾個臺階，開始向第4代邁進[7]。其特征是滿足國際海事與船級標準，提升技術水平，向上跳躍一個臺階的標準體系。

面對當今的新挑戰，要以解決綜合性問題為目的進一步發展。近年來，造船企業為了縮短造船周期，增加塢吊能力，擴大分段體量，減少分段數量。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，但為下一輪創新趕超打下了基礎，也使我國造船工藝標準得以大幅提升。一些權威文獻[8]及權威人士[9]針對當前的標準化現狀指出：主要問題是脫離實際，要走出“脫節”困境。當然各個行業各個層面程度不一。而綜合標準化的方法應該是最有效的途徑。

綜合標準化成功取決于有效的組織、有國際視野，以及有深厚的學術技術背景攻堅克難求真務實的工作團隊。

技術標準是對市場貿易生產流通的技術規范，標準工作者要以綜合標準化的思維與方法，開展細致的實證對比研究。不僅國外先進標準可以作為比較研究的對象，國內外的有關專利也應該去檢索挖掘。技術標準更多的還是屬于技術范疇，管理也有別于行政管理。要特別重視立項的前期準備工作，與國際標準組織的計劃進程跟蹤協調。不同層次范圍標準，比如國家標準、行業標準及企業標準，其側重點應該是不同的。開發出一個有實用意義能產生巨大效益的標準項目，往往比重復轉化提升標準數量更有意義。從解決實際問題出發，制定出達到國際先進造船企業施行的技術標準來，使我國的造船標準化攀上一個又一個臺階。

[1] 李春田.重提綜合標準化——兼論企業標準化的歷史性轉變[J].上海標準化，2008, (11).

[2] Heike.Hoppe.Goal-based standards -- a new approach to the International Regulation of Ship Construction[J].WMU Journal of Maritime Affairs, 2005, Vol.4, no.2.

[3] 周 池.GBS：海事標準新基點[J].中國船檢，2009（7）.

[4] 秦 萍.船舶信息化期待點睛之筆[J].中國船檢，2008,(9): 54-57.

[5] 孫 猛，蔡振仲，李傳明.加強綠色造船標準制定 促進船舶工業節能減排[J].船舶標準化與質量.2009, (5):6-24.

[6] 張長濤.低碳船：日本造船業的新殺手锏[N].中國船舶報，2009-10-14 (8).

[7] 李 強.發展船舶標準化 為船舶工業振興服務[J].船舶標準化與質量.2009, (5): 9-14.

[8] 中國標準化研究院.中國標準化研究報告[M].北京：中國標準出版社，2009.114.

[9] 秦 萍.船舶標準如何走出“脫節”困境[J].中國船檢，2009, (4): 50-52.