集装箱绑扎和紧固技术及产业发展浅析

2021-11-12 13:37朱善桃肖慧丽
船舶标准化工程师 2021年1期

朱善桃,王 硕,刘 静,肖慧丽

(1.上海中升科贸有限公司,上海 200063;2. 中国船舶重工集团公司第七〇四研究所,上海 200031)

0 引言

集装箱绑扎和紧固件行业是随着集装箱运输业的发展而产生的。集装箱运输的发展和集装箱绑扎件及紧固件的发展是密不可分、互为促进、互为发展的关系。随着我国近年来经济高速发展及综合国力的显著提高,集装箱运输发展势头异常迅猛,集装箱绑扎和紧固件行业在我国的发展进程也明显加快,竞争也更加激烈。

1 集装箱绑扎和紧固技术

集装箱绑扎和紧固技术,是指集装箱绑扎系统设计以及相关的绑扎件和紧固件产品按照系统设计的要求安装组合后保证集装箱在运输工具上安全运输的技术。所以这也是一门涉及运输安全方面的技术。

从集装箱绑扎和紧固技术的定义中可以看出,该技术包含2部分:集装箱绑扎系统,绑扎件和紧固件产品。集装箱绑扎系统包含:确定运输工具上堆载集装箱的数量,集装箱的布置及堆重要求,集装箱的互相连接以及与运输工具之间的固定方式,集装箱绑扎件和紧固件产品形式等。绑扎件和紧固件则是为了实现绑扎系统的目的而设计的具体产品。目前集装箱绑扎和紧固件行业的产品品种多达上百种。

集装箱绑扎系统和产品设计的依据是国际海事组织(IMO)规范、国际标准及各国船级社的规范等,其他行业如铁路、航空等除参照其行业自身的规范外,也参照IMO规范、国际标准及船级规范等进行设计。

目前绑扎系统设计方面技术已日趋成熟,很多公司已开展了23 000 TEU及以上的超大型船舶的绑扎系统的设计工作,此方面涉及最早也是效果较好的的企业是德国的ALLSET公司(现已被麦基嘉MacGREGOR收购),该公司一直和全球最大的集装箱运输公司马士基合作,其创新的绑扎方式(如外绑扎等)是行业的典范。

集装箱绑扎件和紧固件产品方面,仅一条集装箱船配备的产品,就涉及多种产品,少则十几个,多则几十个,船型不一样,产品的结构形式差异也较大。在产品方面,各公司之间竞争异常激烈,特别在锁类、花篮螺丝类、锥类产品上欧洲国家拥有较多的专利。目前国内企业特别是上海中升科贸有限公司(CSSC LASHING)和昆山吉海实业有限公司,在绑扎系统的研究和产品知识产权方面和国外的巨头们展开竞争,经过多年发展,已占有一席之地,并且有其自身的独特的技术特点,对于标准的研究更是走在行业的前列。从2012年开始主导集装箱绑扎和紧固件行业国际标准的编写,如ISO 17905:2015《船舶与海洋技术船用集装箱系固装置的安装,检查及维护》。

2 集装箱绑扎件行业标准现状

集装箱运输行业初始,由于系固集装箱的绑扎件和紧固件产品非标问题而导致在集装箱装卸及运输过程中事故频发,造成了巨大的损失。为此,迫切需要制定有关的国际标准,将相关产品标准化。随着集装箱运输的发展,有关集装箱绑扎和紧固技术及集装箱绑扎件、紧固件产品的国际标准逐步制定出来。

目前,有关集装箱绑扎件行业现行的主要国际标准有ISO 3874:2017 《系列1货运集装箱-搬运和固定》(“Series 1 Freight Containers — Handling and Securing”)和ISO1 7905:2015《船舶与海洋技术船用集装箱系固装置的安装, 检查及维护》(“Ships and Marine Technology — Installation,Inspection and Maintenance of Container Securing Devices for Ships”)。

从 2017年开始,上海中升科贸有限公司主导《船舶与海洋技术船用货物系固系统术语》国际标准的编制,编号ISO 23577。在此标准中,有关集装箱绑扎和紧固件技术及其产品的内容占了很大篇幅。此国际标准编制发布实施后,将会对船舶货物系固系统(包括集装箱绑扎件和紧固件)行业内的技术交流、商贸往来和产品研制交付等形成有效的基础性标准支撑和促进作用。

国内方面,自2017年开始,上海中升科贸有限公司主导GB/T 11577—2010《船用集装箱紧固件》的修订,并参与昆山吉海实业有限公司主导的GB/T 16956—1997《船用集装箱绑扎件》、江南造船(集团)有限责任公司主导的 GB/T 19920—2005《船用集装箱支撑件》的修订编辑。此3项标准的修订工作已完成,即将发布。随着这些标准的发布,也必将会对国内集装箱绑扎件行业的产品生产及发展、集装箱运输的安全起到更加好技术支持及促进作用。

3 国内企业集装箱绑扎和紧固技术现状

集装箱运输是20世纪初在国外首先实现,而我国则是在20世纪50年代才开始,而真正发展时期是在20世纪80年代,到了90年代我国的集装箱运输才受到国人瞩目。集装箱绑扎和紧固的技术也正是在20世纪80年代才首次从国外引进到国内,最初由位于重庆的重庆重型铸锻厂和美国的 P&H公司合作,贴牌生产该公司集装箱紧固件和绑扎件产品。从这时候开始,中国接触到了这方面的技术。现隶属于中船集团的昆山吉海实业公司就是由当时重庆重型铸锻厂贴牌生产的车间为基础在昆山成立的民族品牌企业,是国内龙头企业,其销售公司是上海中升科贸有限公司。除了上面国营企业外,国内也有一些私营企业可以生产集装箱绑扎件和紧固件,其基本形式及市场存在形式分布如下:

1)加工型企业。也就是根据客户的图纸生产单个的绑扎件产品,此种公司不具备设计能力,不具备解决集装箱运输过程中出现问题的能力,该类型企业占国内企业10 %。

2)销售以及部分产品生产型企业。生产本行业通用的绑扎件和紧固件产品,只限于少数品种,或者代为销售,没有技术能力,主要通过测绘仿制,该类型企业占国内企业4 %。

3)可以生产和设计绑扎件和紧固件产品,但是没有系统设计能力2 %。

4)仅做绑扎件和紧固件产品的贸易,产品直接从市场上采购,此种形式占市场3 %。

5)为国外公司贴牌生产,此种形式占80 %。

TAT载流子产生率GTAT可由场效应增强的SRH模型计算[10-11],因此GSRH +GTAT可以由场效应增强型的SRH模型给出:

总体上来讲,集装箱绑扎和紧固技术方面国外企业相对占有优势,世界市场占有率靠前的企业在发达国家,而国内可以在国际市场上和国外企业竞争的企业较少,特别是在新造船方面。

4 集装箱绑扎和紧固件的制造

目前全世界近95%以上的集装箱绑扎件和紧固件的制造均在中国完成。也就是航运公司所使用的产品名义上是国外品牌,实际全是中国制造。单从产品制造来讲,由于国内的资源优势、人力成本优势等原因,以后一段时间内这些产品还将在中国制造。随着国内形势的变化以及国家对于环保方面更为严格的要求,产品制造将会逐步从沿海转向内地,从中国转向亚洲其他国家,但是正如绑扎件行业今天的格局,技术和销售还将会控制在有设计能力的国家手上,如德国、日本和中国等。

产品制造是这个产业链里附加值最低的部分,产品大部分采用失蜡铸造工艺和模锻锻造工艺,能耗较高,所以发达国家在20世纪90年代后期大举转移生产制造环节,国内正好承接了这一转移。全球领先的绑扎件和紧固件公司是麦基嘉(MacGREGOR),在中国大连和上海均有相应的供应厂家,SEC(赛克)公司在上海有供应商,杰曼(GERMAN LASHING)在南京有生产基地,其他国际公司基本上都在国内有固定的采购点。

2008年金融危机以及中国的人力资源成本的大幅增加,已有部分企业到东南亚一些国家考察、采购。随着国内成本的继续上升,集装箱绑扎件和紧固件的生产制造环节迟早会从中国转移出去。在绑扎件行业竞争加剧的背景下,该产业将进一步整合,具有设计创新能力的公司以及较好的品牌口杯企业将最终赢得市场并获得发展,而贴牌生产的企业注定在制造环节转移的过程中逐步被淘汰出局。2020年发生的新冠疫情的影响无疑将会加快这一进程。

5 集装箱绑扎和紧固件市场

集装箱绑扎件和紧固件市场现在主要集中在欧洲和亚洲。依据运输方式不同,分为航空运输集装箱绑扎件和紧固件市场、道路运输(公路、铁路)绑扎件和紧固件市场、海运集装箱绑扎件和紧固件市场,其中以海运市场的总产值最大,并且还在以每年10 %的速度递增,而航空铁路公路也以近5 %的速度增加,由于集装箱运输市场的方兴未艾,注定了集装箱绑扎件和紧固件市场也将逐年扩大。

近年来,由于国内造船行业的迅猛发展,国内航运公司的发展扩大,国内内河航运的集装箱化运输需求的释放,国内市场也呈逐步扩大趋势。国内铁路集装箱运输以其高效及环保优势得到国内广范认同,形成了全民共识进而也有了快速发展,国家制定了配套政策促进铁路集装箱运输的发展,所以铁路运输集装箱绑扎件需求量也越来越大。

尽管全球的市场分布较广,但是由于西方的技术优势及销售优势,80%的市场份额被欧洲公司获得。国外绑扎件公司将技术和销售放在国外,而产品制造放在中国境内,并且这些绑扎件公司和航运公司(船东)通过成立合资公司形式垄断市场,而为了保持了其技术和销售的独立并进一步达到其控制市场的能力,这些绑扎件公司也大部分以处于价值链末端的产品制造企业和航运公司进行合资。

由于国内造船行业的迅猛发展,国内航运公司的发展扩大,国内内河航运的集装箱化运输需求的释放,国内市场也呈逐步扩大趋势。国内铁路集装箱运输以其高效及环保优势得到国内广范认同,形成了全民共识进而也有了快速发展,国家制定了配套政策促进铁路集装箱运输的发展,所以铁路运输集装箱绑扎件需求量也越来越大。

6 集装箱绑扎和紧固件的产业发展

集装箱绑扎和紧固件产业发展的特点或趋势有:

1)产品方面,产品种类将由以前的多品种趋向于少品种或单一品种。产品的结构形式随着运输工具的进步而得以优化。单个产品的功能要求将会提高,但操作趋向于简单方便,尽量减少人工操作,向全自动方向发展。产品的材料性能要求将会提高,如强度等指标,以适应未来更恶劣的运输条件。

2)集装箱绑扎和紧固技术将不断发展,以适应整个运输链安全、方便、快捷的发展方向。比如:尽管目前出现的全自锁(fully automatic twistlock)牺牲了锁的安全性而获得了操作的便利性得到应用,其安全性至今仍存在较大争议,但是自动化是方向,趋势不会变,也相信以后会有和半自动锁(semi-automatic twistlock)一样安全但是操作便利的全新自动锁出现。再比如:由于集装箱运输是模块化运输,现在箱与箱之间采用锁连接形式,以后可能将会是锁和集装箱做成一体,也就是说锁也变成集装箱的一个部分,这样集装箱的运输效率会更高。瑞士一家公司已在研究这一技术,如果实现,这将是绑扎件行业乃至集装箱运输行业的一个革新。

3)集装箱绑扎件和紧固件产业将向其他行业延伸。现在的海上石油钻井平台、舰船上的集装箱运输等都在使用集装箱绑扎和紧固技术,随着集装箱的发展,相信这种延伸速度会加快。

4)我国及亚洲地区,绑扎件和紧固件会较快增长。火车集装箱运输将呈现爆发式增长态势,由于其陆路运输的快捷,成本低廉(与集装箱卡车运输相比),发展趋势明显,仅我国铁路集装箱平车新造车数量以每年5 000辆的数量在增加。未来海陆联运,无缝对接将是集装箱运输的主要形式。那么与之相关的绑扎件和紧固件产品,也将迎来一个发展高峰。

据估计,全球每年绑扎件用于新的行业(由于使用集装箱)的产量占绑扎件总产量的10 %,集装箱绑扎件全球的产量将会以10 %~15 %的速度增长。

7 结论

随着集装箱的运输形式在全球的发展,以后可以用集装箱来运输的东西均将采用集装箱化运输,不能集装箱化运输的想办法也要改为集装箱化运输,这是集装箱化运输的趋势,当然和集装箱运输相伴相生的绑扎件行业会得到更快的发展。

集装箱绑扎和紧固技术,是集装箱安全运输不可缺少的技术,其中系统设计、产品设计中均有着较高的技术含量,在经济全球化的今天,中国的企业也只有注重这方面的技术发展,提高核心竞争力,走到产业链的上端,才能立于不败之地,引领行业发展。