基于GBS的造船综合标准化

沈 治 平

（上海外高桥造船有限公司，上海 200137）

1 综合标准化

1.1 定义

所谓综合标准化，又可叫做“全面标准化”或“整体标准化”。就是针对不同的标准化对象，以考虑整体最佳效果为主要目标。把所涉及到的全部因素综合起来进行系统处理的标准化管理方法。

国家标准GB/T12366《综合标准化工作指南》中对综合标准化下了定义：“为了达到确定目标，运用系统分析方法，建立标准综合体，并贯彻实施的标准化活动”。综合标准化是系统工程和标准化相结合的产物。它以标准化具体对象系统为研究对象，准确把握各种相关要素之间的关系，以保证整个系统的功能效果最佳。

开展综合标准化工作，首先要求针对不同的标准化对象，制订一整套相互协调的标准技术文件，把这一整套经过系统处理，能够保证对象整体最佳效果的标准和标准技术文件称为标准综合体。它是综合标准化的物质基础。

“标准综合体”定义为：“综合标准化对象及其相关要素按其内在联系或功能要求形成的相关指标协调优化，相互配合的成套标准。”

1.2 基本特征

综合标准化的基本特征主要有：系统性；目标性；整体最佳性。

传统标准化是从无到有，以量的积累为特征的过程；综合标准化是质的飞跃，以大规模地应用标准来处理重大问题或复杂系统为特征的过程。综合标准化不是对传统标准化的否定，而是标准化方法的新发展，是标准化发展的新阶段[1]。综合标准化不以标准数量评价标准化成果，而以解决最核心问题为目的的综合标准化可以成为行业持续发展的系统方法。

2 GBS 目标型船舶建造标准

国际海事组织IMO在2010年5月通过的目标型船舶建造标准GBS（Goal Based Standard）将于2012年1月生效。其定义为：一个船舶在其寿命期内必须满足的宽泛、统领性的船舶安全、环境保护标准；IMO，主管机关，船级社和其他认可组织所施行的要求和规定必须达到的水平；不管针对何种船舶设计方法与技术，它都是清晰的、可证实的、可验证的、长效的、可执行的、可达到的标准；而且足够具体以防范不同的解释[2]。

GBS框架如图1所示，共分5个层面。

IMO只是研究第1至3层的内容，GBS第4层是Classification Regulation and Rules（船级社检验规范和规则）、第 5层是 Industrial Practice and Standards（工业界、行业标准）。

GBS实质只是一种标准的规则， 并不是一个直接建造标准，只有将GBS强制性地纳入SOLAS（国际海上人命安全公约）或船级社标准，GBS才是一个完整性的供船舶设计和建造用的可执行标准。

图1 GBS框架

IMO GBS 提出的船舶标准体系框架，5个层次是一个有机的整体。由此，可以推测我国船舶规范标准发展方向是：

1)船舶规范转型，符合GBS 理念的共同规范（CSR）应尽快扩展到其他船型，并立足于船舶绿色安全的发展方向。

2)造船业标准（GB，CB等）全面审议，修订和增订船舶标准，以实现既符合GBS，又体现造船工业发展水平，满足可持续发展的要求。

GBS的强制执行对于现有公约标准将是一个巨大的变革，这种变革不仅仅是某一条具体的技术条款的变化，而是对于“标准的标准”即标准原则的更新。可以想象，这样的一种变化，对于船东、船舶设计公司、船厂、船用配套设备厂商、船级社、船旗国以及港口国均将产生极为深远的影响。

GBS的功能要求通过船级社的规范和工业界的标准进行细化。由于GBS对船舶安全标准的要求大幅提升，必将导致造船成本的增加，对造船工艺的要求将更高，这些变化将对船舶工业发展产生重大影响，对船舶标准化工作和船舶工业发展的风险和挑战不可低估[3]。

3 造船综合标准化的提出

提出造船综合标准化是基于下述理由：

1)国际海事组织IMO有关安全环保新公约标准出新频繁，尤其是目标型标准GBS，能效设计指数EEDI等会影响到整个造船标准体系的海事标准及相关船级标准的生效实施，使得具有系统性、目标性、整体性特征的综合标准化在造船行业应用推广成为有效途径。

2)面对我国造船工业发展要求与标准现状，要全面提升产业水准，解决好存在的问题，比如造船信息标准的协调统一[4]；我国船企能耗10倍于先进造船国；一些船舶产品的空船重量比先进造船国高出10%的巨大落差等[5]，以及可以列出非常具体的一系列差距及问题，综合标准化就是为解决问题应运而生且推崇发展的。

3)加入世界经济一体化的开放政策与日新月异的信息技术，使我们了解我国造船标准在工业世界的真实现状与处境。网络技术也使国际海事标准、船级标准及先进工业国标准引领参照对比作用得到淋漓尽致的高效应用。

造船产业包括民用船舶、军船、海洋工程结构物以及各种直接为之配套的产业链团。造船业面对的问题相对其它产业，是同样的题目不同的内容。即：一、出什么产品（比如建造具有什么功能达到什么技术要求的船）；二、制造方式（以何种生产模式，达到最短的周期，适当的生产成本，最合理的盈利目标）。由于造船行业综合配套性强，与上下游产业关联度大。既要满足国际海事组织 IMO和国际船级协会IACS层出不穷的标准，又要结合我国产业发展实际，兼顾协调各种因素。

造船综合标准化是造船领域的综合标准化，其绝不是几条干涩空洞的教条，运用这种方法可以演出宏大生动的剧目。运用得当会出现根本性的造船标准变革。不可否认的是，这种方法对相关从业者的业务素质要求相应提高。不仅决策者指导者要先行一步心中有数，每一个具体工作者都要学习诸如GBS的概念以及在此框架下对应 IMO海事标准IACS船级标准的新动态进展。在跟踪对标国际造船工业标准与先进造船国标准的基础上，不仅综合考虑权衡所涉及的全部因素，解决面临问题，提升产业水准，也使得我国造船标准让外国同行认同、遵从，取得应有的话语权。

4 能效设计指数EEDI等国际海事标准的巨大挑战

国际海事组织 IMO 为适应节能减排对全球海运压力，正酝酿推出一个衡量船舶能效水平的指标——新造船能效设计指数 EEDI（Energy Efficiency Design Index）。经过 IMO 各成员国充分讨论确立后，将成为强制性标准。

能效设计指数 EEDI对造船业的影响极为重大，过去隐藏的不足将充分显现出来。暂且不谈船舶的推进效率、排放指标与先进造船国的差距，仅就我国自行设计制造的同样主尺度的船，比日韩空船重量多出10%以上，1艘十几万t民用商船，自重多出近 2000t，也意味着装载量少了近 2000t。本该是利润的一块成为无奈的成本挤占。能效设计指数EEDI标准生效实施后，变成对产业素质评价的公开标示。海船性能评价量化标准 QSPA（Quantitative Ship Performance Assessment）也必定得以新的发展。

日本造船界目前主导了EEDI标准的制定，源于其工业优势，要像日本品牌的汽车等产业一样，以能耗排放少、产品精致、效用比高为特征，凸现出其船舶产品的技术差异。从最近公布的日本国土交通省资助的第1批15项科研题目来看[6]，都是提高推进营运效率的努力，其近期目标排放降低25%，远期 50%。如果船东将来要为海运碳排放超标纳税，船舶产品的品质差异更加显现出来。

面临挑战和错综复杂的矛盾，不宜马上采取措施解决，因为许多指症互为约束，必须多因素兼顾综合平衡。比如安全与减重就是问题的两个方面。在军船方面，武备火炮命中精准度要求与舰船续航力活动范围的矛盾要在船体结构上得以平衡。在民用运输船舶方面，载货量与营运成本也会因船舶自身重量不同构成费效比差异。半潜式海洋平台对自身结构与装备的重量控制也是设计中严加约束的工作。以往在民船设计方面对重量约束很小，有的顾及了安全考量，不在意构件设备重量，提高了不必要的安全裕度。日韩造船的先进，实际上就是处理不同约束得到了综合的平衡。有时因为问题不简单，科研与技术标准联动就显得很有必要，标准的提升用科研支撑，科研的成果用标准固化。

EEDI 只是国际海事界新近酝酿推出的众多标准中的一个，一批标准已经推出或正在推出，如涂层性能标准（PSPC）、船舶压载水管理（BWM）、气体排放标准（MARPOL附则VI）、拆船公约（Ship Recycling）、防污底公约（AFS）、国际劳工组织（ILO）的海事劳工公约（MLC）、强制提高新船噪声等级，船舱耐蚀钢标准等。一个国际海事标准的推出会关联到一大批造船工业标准相应调整。而综合标准化的思维与系统方法为协调解决互为约束关联的问题提供了一种有益的尝试方法。

5 从减重入手造船综合标准化的尝试

GB/T12366《综合标准化工作指南》明确提出了基本原则与工作程序4阶段的具体步骤。以此为指导性文件，制定出具体选题实施规划。

以民船自身减重作为造船综合标准化一个专题尝试。由于差异数据主要来自于先进造船国产品对比，因此从中日韩船舶产品图纸、技术标准入手，找到最大的差异是船体结构占比。为什么用同样的船级社规范，结果也会不一样。这里除了设计理念，设计手段，设计采用的标准是否也应该为改善差距担起部分的责任。有人做了细致的测算，由于为船厂配套钢材规格不全加大规格选用，某些区域实际用材厚度大于规范或强度设计要求。对比日本管系阀件标准差距跃然纸上，这就是造船标准提升的空间。日本造船业的某些舾装件用提高涂装质量的途径，减缓金属锈蚀的程度，以省却过大的腐蚀裕度。在保证安全要求的前提下，将笨重粗大的金属结构件精细化，该强的部位不能省，可减的部位一定不要臃肿累赘。

比如锚唇，十多万吨级船舶锚唇铸钢件厚度100mm，一对质重 23.8t。韩国某公司同样船舶锚唇平均厚度53mm，重量14t，少了近10t。一条船仅锚唇减重10t，一家船厂每年超过200t，全国造船行业积少成多就是成千上万吨。由此立项制定对应标准成为综合标准化的一个环节。

再如在同样的船上，自行设计同类型的船上带缆桩规格要比日韩大1～2档，不仅成本增加、自重增加，甲板有效活动面积也趋小，影响船员作业。要满足安全工作负荷的要求，船用系泊装置各相关组件可成组修订标准，统筹解决安全及自重诸多问题。

在总体布置上，机舱占有空间也比日韩设计大，这些均是实际存在的差距。

在船舶舾装的各分类专业中，都是存在改进空间的。管系阀件标准及布置走向，电气装置缆线标准及布置排线，房舱装饰配置，门、窗、梯、盖、桅、吊通风标准均可有优化的空间。用综合标准化的方法，仅就减重专题也可列出许多子项目，以先进造船国标准为参照系，用现代计算手段比如有限元方法，以及国际海事组织的 GBS试验验证规范标准，分批修订现有造船标准，3年在一条船上减重可达到500t。坚持数年，达到与先进造船国在自重控制上同样水平。

6 提高我国造船标准化台阶

我国造船标准经过几个台阶，开始向第4代迈进[7]。其特征是满足国际海事与船级标准，提升技术水平，向上跳跃一个台阶的标准体系。

面对当今的新挑战，要以解决综合性问题为目的进一步发展。近年来，造船企业为了缩短造船周期，增加坞吊能力，扩大分段体量，减少分段数量。壳舾涂一体化，分段肋板拉入，无余量合拢精度管理等等，虽然不是原创，但为下一轮创新赶超打下了基础，也使我国造船工艺标准得以大幅提升。一些权威文献[8]及权威人士[9]针对当前的标准化现状指出：主要问题是脱离实际，要走出“脱节”困境。当然各个行业各个层面程度不一。而综合标准化的方法应该是最有效的途径。

综合标准化成功取决于有效的组织、有国际视野，以及有深厚的学术技术背景攻坚克难求真务实的工作团队。

技术标准是对市场贸易生产流通的技术规范，标准工作者要以综合标准化的思维与方法，开展细致的实证对比研究。不仅国外先进标准可以作为比较研究的对象，国内外的有关专利也应该去检索挖掘。技术标准更多的还是属于技术范畴，管理也有别于行政管理。要特别重视立项的前期准备工作，与国际标准组织的计划进程跟踪协调。不同层次范围标准，比如国家标准、行业标准及企业标准，其侧重点应该是不同的。开发出一个有实用意义能产生巨大效益的标准项目，往往比重复转化提升标准数量更有意义。从解决实际问题出发，制定出达到国际先进造船企业施行的技术标准来，使我国的造船标准化攀上一个又一个台阶。

[1] 李春田.重提综合标准化——兼论企业标准化的历史性转变[J].上海标准化，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：海事标准新基点[J].中国船检，2009（7）.

[4] 秦 萍.船舶信息化期待点睛之笔[J].中国船检，2008,(9): 54-57.

[5] 孙 猛，蔡振仲，李传明.加强绿色造船标准制定 促进船舶工业节能减排[J].船舶标准化与质量.2009, (5):6-24.

[6] 张长涛.低碳船：日本造船业的新杀手锏[N].中国船舶报，2009-10-14 (8).

[7] 李 强.发展船舶标准化 为船舶工业振兴服务[J].船舶标准化与质量.2009, (5): 9-14.

[8] 中国标准化研究院.中国标准化研究报告[M].北京：中国标准出版社，2009.114.

[9] 秦 萍.船舶标准如何走出“脱节”困境[J].中国船检，2009, (4): 50-52.