基于全生命周期的叉車安全與綠色發展標準體系構建研究*

王小燕 馮海林 蔣 銘 趙 凱

南京市特種設備安全監督檢驗研究院 南京 210019

0 引言

進入21世紀以來，我國叉車數量飛速增長。2021年世界叉車銷量中，我國以39.91%的占比繼續位列第一，占亞洲市場的78.17%[1]。伴隨著叉車行業的迅猛發展，叉車的數量快速增長，叉車事故的數量也在增加，其在特種設備事故中占比極高。

叉車標準體系不僅在安全方面的設計標準、使用管理標準、安全評估與報廢標準等方面不夠完善，同時在綠色發展等領域需要標準規劃。因此，本文的研究基于全生命周期理念，在叉車設計、制造、改造修理、使用維護、檢查維護、檢驗與試驗以及安全評估與報廢等環節完善叉車安全與綠色發展標準體系建設工作，以滿足生產單位、使用單位和檢驗檢測機構等各方面的需求，以推動叉車行業健康綠色發展。

1 叉車領域發展現狀

如圖1所示，叉車制造行業發展主要分為20世紀前中期的生產創新階段、20世紀中后期的快速發展階段、20世紀末到21世紀初的制造業轉移階段3個階段[2]。

圖1 全球叉車制造行業發展階段

據世界工業車輛統計協會資料顯示，2021年全球叉車銷量達196.94萬臺，同比增長24.4%。從叉車結構形式看，平衡重式叉車占比為47.03%，占比最高。2021年世界叉車銷量中，我國以39.91%的占比繼續位列第一，占亞洲市場的78.17%。其次為歐洲和美洲，占比分別為29.65%和16.91%。新興經濟體的發展比將推動叉車行業的增長，全球叉車需求量有望呈現繼續增長趨勢[4]。

2 叉車標準化發展現狀

國際標準化組織工業車輛技術委員會（ISO/TC110）成立于1963年，下設4個分技術委員會，包括通用術語分技術委員會（SC1）、機動工業車輛安全分技術委員會（SC2）、越野車輛分技術委員會（SC3）及可持續性分技術委員會（SC5），工作范圍為研究機動工業車輛等方面的標準。各個國際組織及眾多國家都積極參加國際叉車標準化組織活動，非常重視采用國際標準和國外先進標準，不僅標準數量較多，且等效或等同采用國際標準程度高[5]。

我國叉車標準化工作由全國工業車輛標準化技術委員會（編號為SAC/TC332）歸口，由中國機械工業聯合會籌建及進行業務指導，負責專業范圍為機動工業車輛等[6]。我國對機動工業車輛安全方面的技術標準按照多個類別劃分，現已具備了多樣性、齊全性和一致性的特點。隨著中國經濟的飛速發展，國家和行業組織及企業也越來越重視叉車標準的建立，有關安全、綠色發展的要求更加規范和嚴格，叉車標準內容除產品標準以外基本與國際標準同步，大部分標準都是等同或等效采用國際標準，但在實施上還有一定的差距。

3 標準化體系構建的必要性

1）設計標準制定 目前叉車數量迅速增長，使用場景越來越廣，需盡快制定出具有可操作性、先進性和科學性的設計標準，能夠提高我國叉車的設計水平和本質安全性，來完善我國工業車輛標準體系。

2）制造標準數量相對較多，使用管理環節標準基礎弱 叉車安全事故大多發生在使用環節，在該過程對叉車實施安全評價，對不符合技術要求的叉車進行強制報廢，可及時排除叉車使用過程中存在的隱患。叉車報廢環節及安全評價相關國家標準尚有空缺。

3）智能制造關鍵技術標準需求強、空缺大 隨著人工智能、物聯網和激光雷達導航技術的發展，叉車將逐漸從人工操作轉變為人輔助操控甚至全智能化操控，傳統叉車向智能叉車方向轉型。為引領叉車智能化發展，服務行業科技進步，有必要針對智能叉車開展智能制造和控制等關鍵技術研究。

4）綠色發展領域標準價值大、待規劃 圍繞碳達峰和碳中和的理念，政府的大力支持，制造企業著力加強氫能叉車的研發和推廣應用，堅持叉車綠色發展道路。

4 標準體系構建

我國現行的叉車標準規范了市場的經濟秩序，規定了產品結構形式、技術要求、質量性能指標、試驗方法、檢驗規則等內容，是從事叉車設計、制造、改造修理、使用管理、檢查維護、檢驗與試驗和安全評估與報廢等工作的重要技術依據，也是特種設備安全法律法規、部門規章、技術規范的重要支撐。這些標準衡量著行業的整體技術水平和生產能力，起到了支撐產業發展、促進科技進步、規范社會治理等基礎性作用。當前的叉車標準體系已基本涵蓋叉車從設計到報廢的全生命周期，標準供給側體系結構日趨完善，但在安全領域與綠色發展領域仍然需要加強。

4.1 標準體系構建范圍

2014年1月1日施行的《中華人民共和國特種設備安全法》規定國家對特種設備實行目錄管理。本項目結合2014年114號文《特種設備目錄》和TSG 81—2022《場（廠）內專用機動車輛安全技術規程》的相關規定，本標準體系研究對象叉車指可由司機直接操縱（含遙控），通過門架和貨叉將載荷起升到一定高度進行作業的自行式車輛，包括平衡重式叉車、前移式叉車、側面式叉車、插腿式叉車、托盤堆垛車和三向堆垛車式叉車[7]。

4.2 標準體系構建依據

4.2.1 政策環境

叉車標準體系的構建以國家相關政策環境為依據，與政策環境要求相協調，主要依據為：

1）法律 2014年1月1日正式施行的《中華人民共和國特種設備安全法》；

2）法規 2003年6月1日正式施行的《特種設備安全監察條例》；

3）安全技術規范 TSG 81—2022《場（廠）內專用機動車輛安全技術規程》；

4）重要文件 2021年10月由中共中央、國務院印發的《國家標準化發展綱要》、國標委聯〔2021〕36號文《“十四五”推動高質量發展的國家標準體系建設規劃》、國發〔2021〕4號文《國務院關于加快建立健全綠色低碳循環發展經濟體系的指導意見》。

4.2.2 三維模型

根據霍爾三維模型[8]，從3種維度可對叉車安全與綠色發展體系進行不同的劃分，主要劃分維度可包括生命周期維、功能結構維和部件組成維，叉車安全與綠色發展標準體系技術架構如圖2所示。

圖2 標準體系技術架構

生命周期是由設計、制造、改造修理、使用管理、檢查維護、檢驗與試驗、安全評估與報廢等一系列相互聯系的價值創造活動組成的鏈式集合。生命周期中各項活動相互關聯、相互影響。按照叉車功能和結構特點的不同，將其分為平衡重式叉車、前移式叉車、側面式叉車、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，包括金屬結構、機械、電氣、安全保護與防護裝置和主要部件等。

4.3 標準體系結構

叉車安全與綠色發展標準體系結構包括A基礎標準、B安全標準和C綠色發展標準3個部分，主要反映標準體系各部分的組成關系。叉車安全與綠色發展標準體系結構如圖3所示。

圖3 叉車安全與綠色發展標準體系結構圖

具體而言，A基礎標準位于叉車安全與綠色發展標準體系結構圖的最底層，是B安全標準和C綠色發展標準的支撐，分為術語分類、標識標志、基本參數3個子系統。B安全標準和C綠色發展標準以叉車生命周期維度為主線，是生命周期各環節在叉車安全與綠色發展技術架構中功能結構、部件組成等3個維度所組成平面的投影，同時在構建體系時還應當綜合考慮在叉車領域應用新技術時安全與綠色發展的相關要求。

4.4 標準體系基本框架

叉車安全與綠色發展標準體系框架如圖4所示，共包括3個一級子體系，13個二級子體系，其中安全標準子體系細化為24個三級子體系。其中，一級子系統由基礎標準子體系、安全標準子體系和綠色發展標準子體系3個子體系構成。

圖4 叉車安全與綠色發展標準體系框架圖

4.4.1 基礎標準子體系

基礎標準子體系是安全標準和綠色發展標準的支撐，分為術語分類標準、標識標志標準、基本參數標準3個子系統。術語分類標準是劃分叉車產品類別、明確工作范圍的基礎性標準；標識標志標準主要用于規范叉車安全與綠色發展有關的標識、信息、圖表、標牌等相關內容；基本參數標準主要用于規定機動工業車輛相關的各類基本參數相關要求。

4.4.2 安全標準子體系

安全標準子體系是依據叉車的設計、制造、改造修理、檢查維護、使用管理、檢驗與試驗、安全評估與報廢的全生命周期的各項活動，主要包括7個二級子系統、24個三級子系統。據統計數據顯示，叉車安全事故多數是發生在使用環節。因此，做好叉車使用環節標準的制定工作意義重大。

當前，標準《叉車設計規范》正在制定過程中，已經進入送審階段，該標準的制定統一叉車的設計計算依據，提高叉車的設計水平和本質安全性。團體標準《叉車使用安全規范》正在制定，該標準將對叉車在制造廠廠區、港口（碼頭）、鐵路貨場和物流園區等場景作業提供使用環節操作規范，對防止和減少特種設備事故發生具有積極意義。

國家標準《叉車禁用與報廢技術規范》已經開始起草，該標準將為叉車的報廢提供量化性指標和標準依據，對于推動企業淘汰老舊叉車，減少污染物排放，減少能源消耗，改善物流安全和環境保護具有非常重大的意義[9]。團體標準《叉車主要部件報廢技術條件》正在制定，該標準主要為國內叉車主要部件領域的報廢標準，為叉車安全性能提供保障。這些標準的制定將使得標準體系更加完善，滿足不同工作場所安全作業需求，有效減少特種設備事故發生。

4.4.3 綠色發展標準子體系

綠色發展標準子體系主要包括節能與綜合利用標準、綠色制造標準、綠色使用標準3個子系統。節能與綜合利用標準主要指在叉車設計和能量回收利用等方面的相關標準，目前在該領域出臺的標準不多；綠色制造標準主要指在叉車制造環節應當遵循的綠色發展要求，各類產品制造過程的再制造、能效評價技術要求；綠色使用標準主要指在叉車使用維護過程與環保相關的要求，主要包括排煙限制、測量方法、減排降污、氫能燃料電池等方面的標準。

中國機械工業聯合會團體標準T/CMIF 48—2019《綠色設計產品評價技術規范 叉車》規定了叉車綠色設計產品的評價要求、生命周期評價報告編制方法和評價方法，適用于叉車綠色設計產品評價，為叉車綠色發展領域標準制定提供參考和方向。

5 推動叉車標準化工作的建議與對策

1）加強國家標準、行業標準和安全技術規范（TSG）溝通協調性 根據叉車市場的需求，理順關系，統一協調，建立更加科學、合理的安全與綠色發展規范標準大體系，使各層級標準和安全技術規范相互之間能夠銜接有序、相互補充、相互協調。

2）強化制訂叉車安全標準 一方面加快制訂作業過程、管理過程方面的安全規程，最大程度降低人的不安全因素，減少安全事故發生。另一方面在產品標準中強調叉車本質安全性，在物品識別、數據分析、空間感知、安全防護、故障診斷、智能運維等方面，結合應用人工智能、大數據、云計算、數字孿生等新興技術，以智能化技術降低人的主觀或無意識違規、違章對安全事故的影響，進一步提升叉車的安全性能。

3）加快制訂叉車綠色發展標準 在叉車綠色發展標準建設方面圍繞節能與綜合利用、綠色制造、綠色使用3個子體系，積極響應國家碳達峰、碳中和的政策號召，緊跟行業技術創新發展，從設計、制造、運行、測試、評價全環節提高對叉車綠色發展領域的方法標準研究。

4）加大標準化知識和信息資源宣傳培訓 以信息技術為手段，利用互聯網平臺建立標準化技術服務體系，使標準化信息能夠及時、準確和有效地傳播給標準用戶。對現有的標準化服務平臺加大宣傳力度，組織企業進行標準化工具、知識的業務培訓，對企業加大標準化工作成果的獎勵力度。

5）加強叉車標準及安全技術規范在安全事故調查環節的應用能力 事故調查報告越來越多把標準作為事故原因或責任的判定依據，是標準實施和應用最好的案例，可作為標準實施效果、標準應用評估的重要依據。