本刊記者 徐 華

國際船級社協(xié)會（IACS）共同結(jié)構(gòu)規(guī)范（CSR）的特殊背景，使得其一出臺，便遭到工業(yè)界的強烈質(zhì)疑，如今，在CSR基礎(chǔ)上開發(fā)的協(xié)調(diào)后的共同結(jié)構(gòu)規(guī)范（HCSR）呼之欲出。HCSR的問世是否會再度為工業(yè)界帶來颶風，我們試著揭開其神秘的面紗。

CSR的未了緣

2010年10月在希臘舉行的第三屆國際船舶營運、管理經(jīng)濟大會的造船分會上，希臘的Maran油輪管理公司和Anangle海事服務公司發(fā)表了“關(guān)于油輪共同結(jié)構(gòu)規(guī)范宣講和缺陷”的論文。該論文回顧了IACS進行CSR開發(fā)的背景，指出了CSR存在的若干技術(shù)問題和矛盾，包括凈厚度方法和凈厚度方法在屈曲計算中的應用、局部強度不同的基礎(chǔ)原理、疲勞強度評估中不同的應力計算方法、有限元技術(shù)不同的應用、高級屈曲與極限強度問題，以及CSR改進中忽視業(yè)界問題等方面。

實際上，對于CSR質(zhì)疑之聲從2006年4月1日生效之日起，就從來沒有平息過。這與當年IACS開發(fā)CSR的背景有著千絲萬縷的聯(lián)系。當年，薄板型船由于其突出的經(jīng)濟性而受到市場追捧，然而隨著時間的推移，這類船型的弊端慢慢顯露，事故也頻繁發(fā)生。這種以犧牲安全為代價而獲得短暫利益的作法，首先遭到歐美海事業(yè)界的質(zhì)疑。然而，由于競爭激烈，這一趨勢早已不同程度地影響了各船級社規(guī)范，業(yè)界人士開始擔心競爭導致規(guī)范的安全性降級。于是，在維護規(guī)范安全性的名義下，英國勞氏船級社（LR）、挪威船級社(DNV)、美國船級社(ABS)三家開始聯(lián)合起來編寫油輪共同結(jié)構(gòu)規(guī)范，為了對抗這三家“脫離組織、單獨行動”的行為，IACS其他七家成員船級社開始聯(lián)合制定散貨船共同結(jié)構(gòu)規(guī)范。最終，在時為IACS輪值主席的中國船級社（CCS）的積極斡旋下，聯(lián)合開發(fā)的各方不僅回歸理性，而且使CSR的知識產(chǎn)權(quán)由IACS全體成員共享。

然而，在此背景下產(chǎn)生的兩本獨立的規(guī)范，雖然對散貨船和油船的安全性產(chǎn)生了巨大的推動作用，卻難以令工業(yè)界感到滿意。特別是兩本規(guī)范的不協(xié)調(diào)性是飽受造船界爭議最多的內(nèi)容之一，因為除了散貨船和油船的特殊性之外，在船舶結(jié)構(gòu)力學的基本原理上是一樣的，在共同部分沒有必要單獨制定規(guī)范要求。例如，有限元的屈曲校核方法在散貨船共同結(jié)構(gòu)規(guī)范（CSR BC）中采用的是閉合公式方法，在油船共同結(jié)構(gòu)規(guī)范（CSR OT）中則采用高級屈曲計算（PULS）方法。工業(yè)界對此很有意見，因為屈曲強度問題對于任何船舶結(jié)構(gòu)都是一樣的，為什么要分為兩個截然不同的方法？這對船舶的設(shè)計、審圖到建造生產(chǎn)都增加了重復勞動，影響效率。所以，如果不對兩本獨立規(guī)范進行協(xié)調(diào)修改，就根本無法去統(tǒng)一這兩個方法。同樣，更多需要協(xié)調(diào)一致的地方等待著IACS的后續(xù)工作來完成。

為了解決共同結(jié)構(gòu)規(guī)范中的應用維護問題和上述的不協(xié)調(diào)問題，滿足工業(yè)界、船東的需求，IACS分別制定了短期和長期計劃。

短期計劃的目的是對現(xiàn)有CSR進行維護，為此成立了名為CSR PT1和PT2的兩個規(guī)范維護項目組，分別負責散貨船共同結(jié)構(gòu)規(guī)范和油船共同結(jié)構(gòu)規(guī)范的維護。同時為了確保各船級社在共同結(jié)構(gòu)規(guī)范軟件計算結(jié)果的一致性，IACS還成立了CSR PT3和PT4，分別在有限元法和描述性方法兩個方面對目標船進行對比計算，并給出了標準的對比數(shù)據(jù)。

IACS的長期計劃則希望用5年的時間，將散貨船共同結(jié)構(gòu)規(guī)范和油船共同結(jié)構(gòu)規(guī)范不協(xié)調(diào)的內(nèi)容進行統(tǒng)一，因此IACS成立了7個協(xié)調(diào)項目組（HPT），在項目總體負責人PMT的組織協(xié)調(diào)下開展工作，解決現(xiàn)有兩本共同結(jié)構(gòu)規(guī)范的不協(xié)調(diào)的問題。最初成立的7個HPT分別是HPT01（載荷）、HPT02（屈曲）、HPT03（有限元）、HPT04（腐蝕）、HPT05（焊接）、HPT06（艙口角隅疲勞）、HPT07（營運船要求）。IACS期望規(guī)范協(xié)調(diào)統(tǒng)一之后，可以帶動技術(shù)及其應用實施的統(tǒng)一，解決現(xiàn)有CSR不協(xié)調(diào)帶來的爭議，并可以提升相應的工作效率。

與GBS的不期而遇

正當IACS緊鑼密鼓地開展CSR的協(xié)調(diào)工作之際，國際形勢又發(fā)生了新的變化，GBS（目標型標準）已經(jīng)沿著另外一條技術(shù)路線走到了IACS成員面前。2009年，GBS在IMO的大力推動下于MSC 87次會議確定了GBS符合性驗證導則，對IACS共同結(jié)構(gòu)規(guī)范進行GBS符合性驗證的時間表也進行了明確。

此時，剛剛從EU反壟斷調(diào)查中解脫出來的IACS成員迎面遇到的正是為期不遠的GBS審核，各成員開始認識到，如果再各自為政，很可能造成對CSR多種解釋的出現(xiàn)，導致IMO對CSR的誤解和不信任。在這種情況下，IACS內(nèi)部改變了最初由各家成員提交現(xiàn)有CSR單獨應審的策略，確定了以協(xié)調(diào)后的共同結(jié)構(gòu)規(guī)范（HCSR）應審的策略，但規(guī)范的提交、應審仍由各家船級社成員自行完成。在IACS理事會C60會議上，對協(xié)調(diào)后的共同結(jié)構(gòu)規(guī)范的性質(zhì)和涵蓋范圍進行了明確。首先，HCSR是協(xié)調(diào)一致、合二為一的一本規(guī)范；第二，HPT工作組將協(xié)調(diào)后的規(guī)范內(nèi)容必須符合GBS的要求列入項目目標范圍。這樣，HCSR的重要性上升到了新的高度，未來HCSR規(guī)范一方面應該是完成協(xié)調(diào)要求的規(guī)范，同時也是滿足GBS要求的規(guī)范。

隨著協(xié)調(diào)工作的深入和工作范圍的擴大，IACS在原有HPT基礎(chǔ)上又成立了HPT08（疲勞）、HPT09（尺度要求）和HPT10（規(guī)范評估），其中原有的HPT06納入HPT08的工作范圍，為分解工作量，HPT09內(nèi)部又分為HPT09.1（安全衡準和原理）和HPT09.2(詳細要求)兩個小組分頭開展工作。

目前HPT01、HPT04和HPT07已經(jīng)在IACS船體技術(shù)委員會（Hull Panel）主持下的第一次工作組（Workshop）會議上提交了規(guī)范文本和技術(shù)背景文件的初稿，供各家船級社提出意見并將根據(jù)反饋意見做出相應修改。其余各HPT的工作成果將按IACS Hull Panel的部署分別于2011年2月和6月召開的兩次Workshop會上提交并于2011年7月1日形成內(nèi)部第一版HCSR規(guī)范文本。同時IACS還組織成立了外部咨詢組（EAG），通過在Workshop會后召集EAG會議在規(guī)范初稿制定階段征求工業(yè)界的意見。

HCSR帶來了什么

隨著第一版發(fā)布的時間日益臨近， HCSR即將向IACS各船級社成員、工業(yè)界及船東展現(xiàn)出其全貌。那么，它究竟會給工業(yè)界帶來哪些影響？

CCS研發(fā)中心副主任王剛說，“作為HCSR項目的重要成員，CCS全程參與到規(guī)范的研究起草過程中，從研究者的角度上來看，為了適應GBS的要求，HCSR更講究規(guī)范背后的技術(shù)論證，相關(guān)的技術(shù)背景文件和資料必須要滿足IMO GBS審核的要求。使用者要想真正理解這本規(guī)范，就要更多地將精力投入到對其技術(shù)背景的研究上來。這是HCSR與CSR最大的不同之處。當年在制定CSR時，由于目的側(cè)重于應用，外界對CSR進行深入研究的需求并不是很迫切。因此，當時對CSR的基礎(chǔ)研究不多，更多的研究側(cè)重在應用方面，當時首先關(guān)注的是應用CSR會對原有船型產(chǎn)生多大影響等問題，其次想解決的是規(guī)范會不會用，如何用的問題，然后基于應用需求著手進行軟件開發(fā)，使工業(yè)界得以迅速地適應CSR的要求。而目前為了應對GBS，HCSR必需加強基礎(chǔ)研究。也就是說，要從根源的理論入手，了解HCSR從何而來，如何來的?！睆哪壳癏CSR進展情況來看，結(jié)合工業(yè)界對

CSR的具體意見，可以預計未來HCSR對船舶總體結(jié)構(gòu)來說不會產(chǎn)生很大影響，比如，空船重量的變化應該可以基本控制在1%以內(nèi)，更多的變化體現(xiàn)在因規(guī)范局部要求的變化而導致船舶結(jié)構(gòu)局部的改變。但船舶工程是一個系統(tǒng)工程，往往是“牽一發(fā)而動全身”，產(chǎn)品局部的改變通常會影響整個生產(chǎn)流程，所以，HCSR的影響重在應用方面。首先，兩本規(guī)范合二為一之后，對單獨的油船或是散貨船規(guī)范內(nèi)容來說都有較大變化。以油船為例，一部分規(guī)范內(nèi)容可能采用了現(xiàn)有散貨船規(guī)范的要求，這對油船的設(shè)計方和船廠來說就要重新考慮如何使用HCSR中的涉及油船的相關(guān)要求，如何應用HCSR進行評估，如何開發(fā)新的計算軟件等等問題。第二，由于有了滿足GBS要求的硬性指標，為彌補CSR與GBS要求之間存在的差距，需要新增一部分內(nèi)容，比如，剩余強度、建造標準、人為因素等方面的要求，同時，還需要在現(xiàn)有CSR基礎(chǔ)上完善部分內(nèi)容以滿足GBS要求，比如載荷、疲勞、結(jié)構(gòu)強度等方面。無論是新加入的內(nèi)容還是在CSR基礎(chǔ)上進一步完善內(nèi)容，這些新要求也將對船舶的設(shè)計和建造產(chǎn)生影響。

通過IACS的努力，HCSR提交GBS審核的截止時間定在2013年12月31日，比原計劃推遲了一年，但按照IACS的討論情況，HCSR的生效時間可能定于2014年1月1日或7月1日，而此時HCSR正在IMO GBS的框架下進行審核，這就意味著這個時間之后簽訂合同的船要符合HCSR，而HCSR是否能夠通過GBS審核，要到2016年才能得到答案，這期間按HCSR建造或簽訂合同的船如何解決規(guī)范有效性尚無定論，這也成為IACS、IMO和工業(yè)界需要共同面對的棘手問題。

知其然與知其所以然

2010年10月底在日本舉行的油輪結(jié)構(gòu)合作論壇（TSCF）的全球造船大會上，韓國在油船設(shè)計上推出了一種不用“橫撐材”的新型液貨艙，以簡化油船內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而達到優(yōu)化船型結(jié)構(gòu)、提高生產(chǎn)效率等目的。長久以來，“橫撐材”對于提高油船橫向結(jié)構(gòu)強度有著不可或缺的作用，然而，韓國卻大膽地將其去掉，并獲得設(shè)計成功。王剛認為，究其原因，這種大膽的創(chuàng)新，來源于其對船舶結(jié)構(gòu)規(guī)范背后的基本技術(shù)原理的掌握。HCSR的出現(xiàn)，很有可能是帶動我國船舶工業(yè)開展探索技術(shù)原動力的基礎(chǔ)研究的最好時機。

CSR的問世，正好處于我國“十一五”的開局之年，業(yè)界上下齊心積極應對，使我國的船舶結(jié)構(gòu)規(guī)范水平快速提升到世界級高度，造船行業(yè)實現(xiàn)了跨越式發(fā)展，僅僅五年時間，一躍成為世界第一造船大國。正如業(yè)內(nèi)專家所言，“十五”時期，我國船舶工業(yè)想的是有沒有的問題，“十一五”時期，是發(fā)展速度問題，那么，“十二五”，就要考慮發(fā)展質(zhì)量問題了，也就是面臨著能不能持續(xù)發(fā)展的問題?？梢哉f，CSR的生效為我國船舶工業(yè)實現(xiàn)“由大到強”的轉(zhuǎn)變提供了很好的機會，而HCSR與GBS的推進，將是我國實現(xiàn)自我超越的又一良機，是促進我國船舶工業(yè)再度跨越式發(fā)展的助推器。當前國際競爭的核心是“得標準者得天下”，競爭的最高境界就是標準的競爭。目前，我們離這一目標還有一段距離，從技術(shù)先進性來說，我們始終落在后面，僅僅依靠勞動力成本優(yōu)勢，缺乏創(chuàng)新使得我國船舶工業(yè)難以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。王剛認為，“要走得更遠，就要有自己的核心技術(shù)，這取決于對基礎(chǔ)理論的掌握，只有掌握了本質(zhì)，才能以不變應萬變，以韓國的新船型設(shè)計為例，只有對船舶的力學模型吃透了，才可能提出創(chuàng)新，才知道創(chuàng)新是否合理，有了理論研究為基礎(chǔ)，才能想得到做得到。同樣對于規(guī)范標準的研究，只有把規(guī)范標準體系的基礎(chǔ)研究加強了，才能積極應對各種挑戰(zhàn)，推陳出新，走在行業(yè)的前面?！?/p>

正是基于這種對技術(shù)標準的執(zhí)著追求，CCS在參加IACS的HPT項目工作時，結(jié)合CCS的GBS應審項目投入大量人力物力。目前，CCS的HCSR與GBS項目面臨著參與人員多，涉及單位多，時間緊的現(xiàn)狀。為了加強項目管理、提高工作效率。項目組的技術(shù)管理組織架構(gòu)參考了IACS的管理模式，即建立類似于從IACS理事會、GPG、Hull Panel、PMT直到HPT的技術(shù)研究層次，集合全社的資源，在項目組的框架內(nèi)統(tǒng)一協(xié)調(diào)，保證項目研究工作順利實施，同時注重與IACS、IMO、工信部、海事局等相關(guān)機構(gòu)和部門的協(xié)調(diào)溝通。目前，CCS成立的10個GBS項目組已經(jīng)根據(jù)對應支持的HPT研究內(nèi)容和CCS需要獨立自主解決的關(guān)鍵技術(shù)開展了具體工作。對于HCSR的研究，將從三個方面進行：首先，對于HCSR的共性技術(shù)從基本原理角度展開了深入研究，為了完全掌握HCSR的技術(shù)背景和來源并符合GBS的要求，加大了基礎(chǔ)研究的力度；第二，根據(jù)HCSR規(guī)范要求和整體框架，按IACS HPT時間節(jié)點要求分階段編制計算工具和新的集成軟件；第三，對船型進行升級和優(yōu)化，船型升級體現(xiàn)在新船型不僅要滿足HCSR的要求，還要滿足當前已經(jīng)或即將生效的綠色新規(guī)范、法規(guī)等，比如排放、拆船方面的國際公約等。另外，通過幾年應用CSR的經(jīng)驗積累，結(jié)合HCSR再推出的新船型應該是對應用CSR時不盡合理的船型進行設(shè)計優(yōu)化和改進的精品船型。

中國船舶工業(yè)，在“十一五”期間實現(xiàn)了完美轉(zhuǎn)身，然而，要實現(xiàn)真正從量到質(zhì)的轉(zhuǎn)變，既需要自身不懈的努力，也需要外部催化劑的作用，HCSR的出現(xiàn)，可以說是挑戰(zhàn)，但更是機遇。