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目标引导下的路线图——试论综合标准化的标准综合体

2014-05-25沈治平

中国质量与标准导报 2014年3期
关键词:综合体能效标准化

沈治平

目标引导下的路线图
——试论综合标准化的标准综合体

沈治平

标准综合体是综合标准化过程中重要特色。建立标准综合体是一项专业性很强的工作,只有为解决设定目标有关联作用的标准才能作为综合体成员,无关目标的标准应该谢绝之外。文章以绿色船舶为例概略介绍一二。

综合标准化 标准综合体 路线图 绿色船舶

1.标准综合体—共同目标功能的标准模块

标准综合体是综合标准化过程中重要特色。国家标准GB/T12366—2009《综合标准化工作指南》给标准综合体(standard-complex)的定义是: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。俄罗斯联邦国家标准体系给出的定义是:标准综合体是具有共同目的性并对相互联系的标准化对象规定协调一致要求的相互联系的标准总合。其着眼点是建立一个解决具体问题、实现特定目标的标准系统。

从此定义可以看出,一是与对象及相关要素关联,且应该是围绕解决综合标准化对象目标实现有机关联要素标准。既包含物质要素也包括非物要素。二是关联要素标准的集合,是一整套标准。同一功能分类的标准综合体,又称为标准模块。

要特别强调,综合标准化方法概念中的标准综合体必须是目标引导下的路线图,哪些标准应列其中,哪些标准拒之门外,甚至层次先后,要由是否真正有关于目标的实现,是否对解决目标问题有用决定取舍。如果简单照搬原有常规标准体系,就会混淆视觉,丧失真正的目标。

如果综合标准化项目确定对象不适当,要提升解决的问题不明确,目标笼统,也就是缺乏主攻方向,梳理标准综合体时就会不知所措难以为继了。

为什么综合标准体与原有体系不能等同视之直接引用?因为综合标准化的选取对象往往是以往传统标准化各自为战缺乏综合考虑造成落后混乱或一些以往没有顾及的新兴产业领域。现有体系解决不了存在的问题,否则就没有必要搞综合标准化了。把标准综合体与标准体系混为一谈,用建体系的方法建综合体,或者完全移植常规的标准体系,最多再添加一些补充项。如此下去就成穿新鞋走老路,徒有包装,名不副实,解决不了存在问题。

标准综合体是由为解决目标问题必须的标准所组成,无关目标甚或自娱自乐的标准拒之门外。其二,检验最终成果看实际业务绩效提升,不着眼于标准个数。无论是标准综合体总体还是每个个体标准都会经受反复拷问:编制这项标准解决什么问题?谁需要这个标准?如果是公共标准,利益相关方是否了解、参与、认同?如果是竞争性标准,水平是否真的先进?这样也许可以在某种程度上把无用标准减到最少。

造船与海洋工程标准体系庞大复杂,但绿色船舶标准综合体与之分野清晰,完全是具有共同目标标准的集合,与目标无关标准难以找到。以产品为对象的型号标准化可以参考原有体系,但是也请不要忘了自己的目标,不必纳入无关目标的标准,尤其是充数标准。能够集中精力,真正解决一个重大问题是不容易的。包罗万象真正的问题其实解决不了。

基于安全的全生命周期目标型造船标准体框架,参见图1。

图1 基于安全的全生命周期目标型造船标准体框架

2. 绿色船舶综合标准化

绿色船舶是指采用相对先进技术(绿色技术)在其生命周期内能经济地满足其预定功能和性能,同时实现提高能源效率、减少或消除环境污染,并对操作和使用人员具有良好保护的船舶。

绿色船舶标准从广义上讲,应包括与船舶安全、环保,节能,环境友好等绿色概念,技术和要求相关的国际海事公约规则,船级社规范和船舶工业标准等。从狭义上讲,其属船舶工业标准范畴。在层级关系方面,国际海事公约规则代表着国际海事发展的总体方向,是航运,船检和造船三方必须遵从的国际技术政策,对公约缔约国政府具有法律效益,对船级社规范,船舶工业标准具有顶层主导和约束作用;船级社规范主要对船舶总体性能,结构强度,设备功能及使用方法等提出要求,用来确保船舶安全并利于入级检验,在某种意义上是对IMO政策的一种技术性解释。船舶工业标准是对国际公约规则,船级社规范要求的细化,延伸和具体实现。绿色船舶标准体系是一个贯穿多个层级,横跨多个专业的多维体系2。

近年来,国际海事组织IMO旨在改善全球航运环境而推进的绿色船舶标准化,进而延伸至国内造船、航运及配套产业部门等各界联手推进的绿色船舶评定升级活动,就是卓有成效的综合标准化的典范。从海洋环境保护,造船及机械设备,燃油供应等配套产业,造船业航运业等制造及物流整个产业链,无论是范围之广涉及面之宽都是空前的。从相关标准综合体的剖析,也许能给其他行业推进综合标准化带来启示。

政府部门及相关产业业务部门面对发达国家引领的海事造船航运标准化提升变革,从无奈应对到目前经过几年的积极投入,已经出现转机。

从编制技术要求的科学性而言,目标型新造船标准GBS(Goal Based Standard)方法具有更加严谨的逻辑性和明确性。因此,在绿色船舶标准综合体研究过程中,首先明确了绿色船舶的目标和功能要求,建立了基于GBS方法的绿色船舶标准综合体的分层架构,可以粗略分为五个层次,参见图2。

图2 基于GBS理念的绿色船舶标准体系分层结构

海事标准层面确定后,船级社规范层面及造船与航运行业标准相继推开。当下处于第四层船级社规范层面的标准综合体推进阶段。第五层也将相期而至。在这其中,既有公共标准“公标准”,也有自有标准“私标准”。统一衡准标准下的竞争性将凸显出来3。

3. 绿色船舶标准综合体

3.1 特点

绿色船舶标准综合体考虑了船舶从设计到拆解整个生命过程,采用定性和定量标准相结合,既有定量描述的因素,也含有定性描述的因素。

3.1.1 考虑船舶整个寿命周期

从船舶的整个寿命周期(从设计到拆解)出发去评价船舶的综合绿色性能。

3.1.2相对性标准

绿色船舶是一个相对的概念,相对于传统船舶,绿色船舶必须在环保、能效、和工作环境三个方面保持一定优势。技术标准分为不同的等级,其标准值或技术要求相对公约法规要求(最低标准)将有不同程度的提高。

3.1.3 技术标准的完整性

绿色船舶子要素能较全面的反映绿色船舶定义的三个绿色属性:环境保护、能效和工作环境。随着船舶绿色技术的发展及对船舶绿色特性认识的不断深入,绿色船舶技术标准的内容将不断扩展和完善。

3.1.4 突出船舶的主要绿色要素

通过相关法律和实施规范来减少温室气体排放已成为国际范围内普遍认识并加以重视的问题,国际海事标准的重心也逐渐向船舶能效标准偏移。因此,在制定标准综合体时,着重考虑了能效要素下标准的制定及其验证方法。

3.1.5 可操作性强

在绿色船舶标准综合体中,不仅给出了详细的绿色船舶技术要求,还给出了具体可操作的公认的验证方法。

3.2 构成

绿色船舶规范主要由规范主体和相关指南构成。规范主体确定了绿色海船规范的目的、应用范围,提出了绿色船舶的目标、功能要求和绿色船舶附加标志,制定了绿色船舶分级要求及评定流程(包括能效技术要求、环境保护技术要求、工作环境技术要求)。

绿色船舶标准体相关配套标准,参见图3。

图3 绿色船舶标准综合体第四层分类图

绿色船舶规范相关指南主要包括技术要求验证指南和共性绿色技术指南。技术要求验证指南主要结合船舶检验程序制定,其中能效设计指数(Energy Efficiency Design Index- EEDI)计算和验证指南系统、完整地给出了船舶EEDI验证程序和方法,也可为船舶设计单位、船厂或船东进行船舶EEDI评估提供通用性的方法和指导。共性绿色技术指南主要为绿色技术在船上的应用提供验证方法和指导4。

绿色船舶行业标准主要由一系列应用在船上的具体绿色技术、设备标准或实施指南组成。绿色技术标准的内容可包括5:

——具体绿色技术的适用范围,如适用船型等;

图4 绿色船舶标准综合体分解图

——与该绿色技术相关的关键参数、结构、布置标准,包含这些关键因素的参数范围(以达到理想减排效果);

——验证绿色技术达到理想减排效果(绿色船舶绿色子要素指标与标准)的方法。

目前,我国船舶行业绿色标准在能效、环境保护、工作环境三个方面主要包括如表1所示的相关标准(船舶安全方面的行业标准涉及面广,包括机械设备、电气设备和消防安全等)。具体扩展标准数量较多,而且随着进展深入逐一铺开,不在本文中详列。

虽然我国船舶行业绿色标准在能效、环境保护、工作环境三个方面具备一些相关的标准,但一些标准老旧,相关技术要求已发生变化,如船舶噪声级、船舶测速方法等,需要根据国际最新研究进展进行修订。

图5 绿色船舶标准综合体第四层分系统示意图

3.3 分级达标

通过EEDI计算公式的分析以及船舶EEDI评估发现,影响船舶能效的主要因素包括船舶油耗(碳转换系数、功率、燃油消耗率等)、载重量以及航速。对船东来说,提高能效最好的方法是减少船舶在预定载重能力及航速下的燃料消耗,这就意味着:

——选择更小碳转换系数的燃料,如气体燃料;

——提高主机功率的利用率,降低船舶的阻力,如优化船体主尺度、提高推进器效率、采用废热回收利用、减阻涂层、气膜减阻系统或无压载水技术等等;

——减少主机的燃油消耗率,如采用在燃油消耗方面更经济的主机和控制系统;

——或增加可再生能源的应用,如风能、太阳能等。

表1 绿色船舶标准综合体第五层标准制定计划表

以船级社为主导的设计建造单位参与的研究队伍。通过三大主力船型的能效评估着重验证了绿色船舶的能效分级标准。绝大多数船舶可满足绿色船舶EEDI(Ⅰ)标准,小部分船舶可达到EEDI(Ⅱ)标准,今后若干年进一步向EEDI(Ⅲ)攀升,证实绿色船舶能效分级标准的普遍实用性和合理性。

图6 绿色船舶标准体相关配套标准

对于行业发展的实质性提升,综合标准化必须深入到最关键要素中。有兴趣的读者可参考相关专业技术文献,内容丰富专业性强。本文限于篇幅仅介绍标准化框架,有意避开省略了技术细节的描述。面对大多数非造船行业专业人士的本文读者,希望也能从中有所收益。

4. 结语

建立标准综合体是一项专业性很强的工作,梳理中参考原有标准体系也未尚不可。如果是解决新问题,肯定没有现成成套的标准可供移植套用。简单套用传统的标准体系并不可取,因为只有为解决设定目标有关联作用的标准才能作为综合体成员,无关目标的标准应该谢绝之外。编制修订标准的巨大工作量主要集中于此。这是科研与标准相辅相成,互相依赖互相影响共同成长的过程,也是标准制修订与实施试行调适过程。

[1] GB/T 12366—2009综合标准化指南[S].

[2]李强,李天煜.加强绿色船舶标准研究 完善船舶工业标准体系[C].上海市船舶与海洋工程学会,绿色科技与绿色船舶技术标准研讨会论文集.2013.12.5.

[3]李春田.标准分类理论研究新进展及其意义[J].中国标准导报2012(1).

[4]温苗苗. 绿色船舶规范及能效分级应用 [C].上海市船舶与海洋工程学会2013年学术年会2013.9.24.

[5]杨忠民. 绿色船舶技术标准研究[C].上海市船舶与海洋工程学会 绿色科技与绿色船舶技术标准研讨会论文集.2013.8.29.

[6] 2011-2012标准化科学技术学科发展报告[M].中国科学技术出版社.2012.4.

The standard-complex is an importancECharacteristic of thEComprehensive standardization in process. Establishing standard-complex is a strong speciality task, only standard which associate achieveing with enactment target canbe become standard-complex’s member, others foreclose. This paper also introduces the Geenship part catalog for example.

Comprehensive standardization,standard-complex,Course Gls,Geenship

上海外高桥船舶与海洋工程设计研究院

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