船舶制造业是我国经济的支柱产业之一,尽管我国现代化船舶制造业起步相对西方较晚,但经过70年的不断努力,目前已经取得了举世瞩目的成就。特别是改革开放以来,我国船舶工业的产业能力愈加坚实,产业规模已经占全球份额超过40%以上,船舶领域的前沿技术不断突破,各类型特种船舶的设计和生产能力达到世界先进水平。与此同时,我国船舶工业也存在着一些难以回避的问题,如资源的过度消耗,能源利用率低、环境污染等。这些问题已经成为我国船舶制造业当前的主要矛盾,阻碍着我国船舶工业的健康、可持续发展。
随着世界范围内环境污染问题的加剧,发达国家已经开始进行绿色船舶工业改革,研发绿色船舶制造技术,提高资源的利用率。我国也将绿色船舶工业视为一项基本的可持续发展策略,坚定不移的走中国特色的绿色船舶工业是一项国家级的基本方略。
本文从如何评价绿色船舶工业出发,介绍绿色船舶工业、绿色船厂、绿色船舶供应链等关键问题,科学解释什么是绿色船舶工业,如何从原材料环节开始进行绿色船舶工业的建设。
1 绿色船舶工业的理念及发展现状按照目前业内达成的共识,绿色船舶工业主要包括以下含义:
1)船舶工业需尽量减少对生态环境的不良影响,实现船舶工业与环境的协调性。
2)在船舶设计、建造过程中,节约各类资源和能源,减低船舶制造成本的同时提高资源利用率。
3)应用各类先进的技术创新,从新材料、新工艺等方向着手,实现技术先进性。
4)绿色船舶工业的目标是设计和制造绿色度更高、性能更好且具有成本优势的船舶。
绿色船舶工业是一个复杂的系统工程,主要包括绿色管理、绿色设计、绿色生产和绿色回收等关键环节,绿色船舶工业的基本流程示意图如图1所示。
1)绿色管理
绿色管理是绿色船舶工业的重要组成部分,船舶制造企业要想协调船舶生产与环境之间的关系,必须要提高绿色管理的水平。IS014000环境管理体系是船舶制造企业需要重点建立的体系,除此之外,船舶企业还需要进行管理流程优化,协调船舶企业的生产活动,加强各个环节的管理水平和管理效率。
2)绿色设计
现代船舶工业对船舶的性能要求越来越高,为了实现绿色船舶工业的发展,必须要从绿色设计入手,采用标准化、模块化的设计理念,提高船舶设计模块的复用性。同时,设计过程中充分考虑材料的绿色环保性,选用高效、环保的船舶制造材料。此外,绿色设计理念还包括设计效率和投入产出比问题,节约船舶设计过程的人力物力成本也是船舶绿色设计的一种实现方式。
3)绿色生产
绿色生产针对船舶的建造过程,由于船舶建造过程的资源和能源消耗量最大,且建造过程往往伴随着废水、废气、固体垃圾的排放,因此,严控绿色生产是实现绿色船舶工业的重要基础。绿色生产包括:充分考虑船舶的加工工艺,降低零件加工的难度,降低废品率;减少加工过程中的材料损耗;使用环保的焊材以降低船舶生产过程的废气排放。
4)绿色回收
船舶部件完成全生命周期的营运后面临报废的问题,此时,船舶部件和材料的可回收性具有非常重要的意义。绿色回收是指在船舶回收过程中,不仅不会产生对环境有害的工业废物,而且能够实现船舶关键部件、材料的重复使用,并产生一定的经济价值。绿色回收要求船舶的建造材料严格遵循环保法规,杜绝对环境造成二次污染。
2 绿色船厂的概念模型及评判标准 2.1 绿色船厂的概念模型本文认为绿色船厂既是绿色船舶工业的落脚点,也是推进船舶工业绿色化的重要动能。所谓绿色船厂,是指借助于绿色科技,实现船厂能源清洁、环保、可持续且经济效益明显的船厂。
绿色船厂的发展理念涵盖了船厂基础设施、文化、产业体系、环境等内容,图2为绿色船厂的发展理念模型。
绿色船厂的评价因素包括以下几个方面:
1)技术和基础设施先进
船厂的自动化水平越高,船舶部件的资源利用率越高,产能越高,衡量绿色船厂的重要指标是船厂的技术和基础设施先进性。利用智能化、信息化的生产设施,比如自动焊接生产线等,可以保障船舶的产品质量,降低能源消耗。
2)产业体系结构优化
船舶制造业是一个复杂的产业链条,如何实现绿色船厂需要从整个产业体系上进行布局,结合船舶制造过程的上游和下游产业链,采用新技术、新工艺实现资源和能源消耗节约。通过建立合理的产业集群,可以缩短原材料、半成品和成品的物流运输周期,节省运输成本;建立产业体系工业园区,可以最大程度的利用太阳能、风能等绿色清洁能源,为船厂和对应的产业链企业提供环保和可持续的能源。
3)经营和管理水平先进
绿色船厂的实现离不开高效的企业经营和管理措施,由于船厂是一个大型企业,经营和管理者必须要充分掌握行业组织和政府管理部门的法律、法规,建立和健全管理制度。
4)环境友好型
绿色船厂的重要衡量指标是其环境友好特性,船舶生产过程中需要严格控制废水、废气、噪声等因素,严格限制破坏生态环境的行为。
2.2 绿色船厂的评价标准结合上述绿色船厂的评价因素,建立绿色船厂的评价标准,模型如下:
$ G(p,b) = \gamma \sum\limits_{i = 1}^n {{\alpha _i}} {p_i} + \beta \sum\limits_{j = 1}^m \delta {b_j}。$ |
式中:
绿色船厂的衡量指标5D图如图3所示。
船舶工业的产业链条非常复杂,从上游的钢材厂、电气设备厂,到下游的船舶运营公司、船舶回收企业,涵盖了上百种不同的产业体系,因此,实现船舶工业的绿色化,必须要从船舶供应链运作模式上着手,实现供应链的环境友好、资源节约,淘汰技术落后、污染严重的供应商,优化整个船舶供应链产业结构。本文提出一种基于SCOR模型的船舶工业绿色供应链运作模式。
SCOR模型由国际供应链组织提出的一种具有普遍适用性的供应链运作模型,SCOR模型关注供应链上各企业的关键环节,以及关键环节需要和产生的信息,建立供应链各企业间的联系,提升整个供应链流程的管理质量。
SCOR模型的关键环节包括计划、采购、生产、配送、退货,模型示意图如图4所示。
基于SCOR模型进行船舶工业绿色供应链的模式探究,主要分为3个层次体系。
1)定义船舶工业绿色供应链流程
首先需要对船舶工业绿色供应链的流程类型进行定义,根据船舶供应链自身的业务特点和业务内容,定义供应链模型的关键输入和输出。流程参考SCOR模型,以船舶制造企业为核心单元,向原材料供应商(钢铁厂、涂料厂、配件厂、仪表厂等)下达采购流程进行绿色采购;船舶制造企业接收来自船级社、船研所等机构的相关检验,并将机构指定的船舶设计、制造标准应用于船舶产品;船舶制造企业与船舶分销商、贸易公司进行采购和退换货的流程,需要保证船舶交易过程的公平合理性。船舶制造企业在部件和成品运输过程中需要实现绿色物流运输,降低运输过程的资源浪费和环境破坏。
图5为船舶工业绿色供应链流程示意图。
2)船舶工业绿色供应链的配置
在完成船舶工业绿色供应链的流程定义后,第2步需要进行绿色供应链的详细配置,包括制定供应链计划,确定供应链配置的执行节点等。配置过程同样以船舶制造企业为核心,根据供应链的流程定义,船舶制造企业配置了多个供应链环节,包括船舶制造企业的绿色生产计划、船舶原材料绿色采购、绿色物流运输计划、绿色制造等。
3)船舶工业绿色供应链的集成化
按照上述2个步骤,船舶制造企业从船舶制造的原材料到配套的设备采购、物流、检验等环节,均可以实现供应链的绿色配置。在完成供应链配置后,船舶工业绿色供应链还需要进一步实现集成化的发展,由于船舶供应链上的成员主体众多,相互之间的供需关系复杂,要想提升供应链的整体优势,促进船舶工业的供应链绿色发展,必须要建立合理的信任关系,实现产业链的高度集成化。
综上,绿色船舶工业的运作流程如图6所示。
绿色船舶工业是近年来行业内的热点研究内容,随着船舶工业与环境保护之间的矛盾日益激烈,从船舶设计、生产、管理等方面提升船舶工业的绿色化成为了必然。本文介绍绿色船舶工业的内涵及评价准则,从绿色船厂、绿色船舶供应链等角度进行了详细阐述。
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