基于全生命周期的叉车安全与绿色发展标准体系构建研究*

王小燕 冯海林 蒋 铭 赵 凯

南京市特种设备安全监督检验研究院 南京 210019

0 引言

进入21世纪以来，我国叉车数量飞速增长。2021年世界叉车销量中，我国以39.91%的占比继续位列第一，占亚洲市场的78.17%[1]。伴随着叉车行业的迅猛发展，叉车的数量快速增长，叉车事故的数量也在增加，其在特种设备事故中占比极高。

叉车标准体系不仅在安全方面的设计标准、使用管理标准、安全评估与报废标准等方面不够完善，同时在绿色发展等领域需要标准规划。因此，本文的研究基于全生命周期理念，在叉车设计、制造、改造修理、使用维护、检查维护、检验与试验以及安全评估与报废等环节完善叉车安全与绿色发展标准体系建设工作，以满足生产单位、使用单位和检验检测机构等各方面的需求，以推动叉车行业健康绿色发展。

1 叉车领域发展现状

如图1所示，叉车制造行业发展主要分为20世纪前中期的生产创新阶段、20世纪中后期的快速发展阶段、20世纪末到21世纪初的制造业转移阶段3个阶段[2]。

图1 全球叉车制造行业发展阶段

据世界工业车辆统计协会资料显示，2021年全球叉车销量达196.94万台，同比增长24.4%。从叉车结构形式看，平衡重式叉车占比为47.03%，占比最高。2021年世界叉车销量中，我国以39.91%的占比继续位列第一，占亚洲市场的78.17%。其次为欧洲和美洲，占比分别为29.65%和16.91%。新兴经济体的发展比将推动叉车行业的增长，全球叉车需求量有望呈现继续增长趋势[4]。

2 叉车标准化发展现状

国际标准化组织工业车辆技术委员会（ISO/TC110）成立于1963年，下设4个分技术委员会，包括通用术语分技术委员会（SC1）、机动工业车辆安全分技术委员会（SC2）、越野车辆分技术委员会（SC3）及可持续性分技术委员会（SC5），工作范围为研究机动工业车辆等方面的标准。各个国际组织及众多国家都积极参加国际叉车标准化组织活动，非常重视采用国际标准和国外先进标准，不仅标准数量较多，且等效或等同采用国际标准程度高[5]。

我国叉车标准化工作由全国工业车辆标准化技术委员会（编号为SAC/TC332）归口，由中国机械工业联合会筹建及进行业务指导，负责专业范围为机动工业车辆等[6]。我国对机动工业车辆安全方面的技术标准按照多个类别划分，现已具备了多样性、齐全性和一致性的特点。随着中国经济的飞速发展，国家和行业组织及企业也越来越重视叉车标准的建立，有关安全、绿色发展的要求更加规范和严格，叉车标准内容除产品标准以外基本与国际标准同步，大部分标准都是等同或等效采用国际标准，但在实施上还有一定的差距。

3 标准化体系构建的必要性

1）设计标准制定 目前叉车数量迅速增长，使用场景越来越广，需尽快制定出具有可操作性、先进性和科学性的设计标准，能够提高我国叉车的设计水平和本质安全性，来完善我国工业车辆标准体系。

2）制造标准数量相对较多，使用管理环节标准基础弱 叉车安全事故大多发生在使用环节，在该过程对叉车实施安全评价，对不符合技术要求的叉车进行强制报废，可及时排除叉车使用过程中存在的隐患。叉车报废环节及安全评价相关国家标准尚有空缺。

3）智能制造关键技术标准需求强、空缺大 随着人工智能、物联网和激光雷达导航技术的发展，叉车将逐渐从人工操作转变为人辅助操控甚至全智能化操控，传统叉车向智能叉车方向转型。为引领叉车智能化发展，服务行业科技进步，有必要针对智能叉车开展智能制造和控制等关键技术研究。

4）绿色发展领域标准价值大、待规划 围绕碳达峰和碳中和的理念，政府的大力支持，制造企业着力加强氢能叉车的研发和推广应用，坚持叉车绿色发展道路。

4 标准体系构建

我国现行的叉车标准规范了市场的经济秩序，规定了产品结构形式、技术要求、质量性能指标、试验方法、检验规则等内容，是从事叉车设计、制造、改造修理、使用管理、检查维护、检验与试验和安全评估与报废等工作的重要技术依据，也是特种设备安全法律法规、部门规章、技术规范的重要支撑。这些标准衡量着行业的整体技术水平和生产能力，起到了支撑产业发展、促进科技进步、规范社会治理等基础性作用。当前的叉车标准体系已基本涵盖叉车从设计到报废的全生命周期，标准供给侧体系结构日趋完善，但在安全领域与绿色发展领域仍然需要加强。

4.1 标准体系构建范围

2014年1月1日施行的《中华人民共和国特种设备安全法》规定国家对特种设备实行目录管理。本项目结合2014年114号文《特种设备目录》和TSG 81—2022《场（厂）内专用机动车辆安全技术规程》的相关规定，本标准体系研究对象叉车指可由司机直接操纵（含遥控），通过门架和货叉将载荷起升到一定高度进行作业的自行式车辆，包括平衡重式叉车、前移式叉车、侧面式叉车、插腿式叉车、托盘堆垛车和三向堆垛车式叉车[7]。

4.2 标准体系构建依据

4.2.1 政策环境

叉车标准体系的构建以国家相关政策环境为依据，与政策环境要求相协调，主要依据为：

1）法律 2014年1月1日正式施行的《中华人民共和国特种设备安全法》；

2）法规 2003年6月1日正式施行的《特种设备安全监察条例》；

3）安全技术规范 TSG 81—2022《场（厂）内专用机动车辆安全技术规程》；

4）重要文件 2021年10月由中共中央、国务院印发的《国家标准化发展纲要》、国标委联〔2021〕36号文《“十四五”推动高质量发展的国家标准体系建设规划》、国发〔2021〕4号文《国务院关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》。

4.2.2 三维模型

根据霍尔三维模型[8]，从3种维度可对叉车安全与绿色发展体系进行不同的划分，主要划分维度可包括生命周期维、功能结构维和部件组成维，叉车安全与绿色发展标准体系技术架构如图2所示。

图2 标准体系技术架构

生命周期是由设计、制造、改造修理、使用管理、检查维护、检验与试验、安全评估与报废等一系列相互联系的价值创造活动组成的链式集合。生命周期中各项活动相互关联、相互影响。按照叉车功能和结构特点的不同，将其分为平衡重式叉车、前移式叉车、侧面式叉车、插腿式叉车、托盘堆垛车和三向堆垛车6大类。部件组成是指组成叉车的各主要部分，包括金属结构、机械、电气、安全保护与防护装置和主要部件等。

4.3 标准体系结构

叉车安全与绿色发展标准体系结构包括A基础标准、B安全标准和C绿色发展标准3个部分，主要反映标准体系各部分的组成关系。叉车安全与绿色发展标准体系结构如图3所示。

图3 叉车安全与绿色发展标准体系结构图

具体而言，A基础标准位于叉车安全与绿色发展标准体系结构图的最底层，是B安全标准和C绿色发展标准的支撑，分为术语分类、标识标志、基本参数3个子系统。B安全标准和C绿色发展标准以叉车生命周期维度为主线，是生命周期各环节在叉车安全与绿色发展技术架构中功能结构、部件组成等3个维度所组成平面的投影，同时在构建体系时还应当综合考虑在叉车领域应用新技术时安全与绿色发展的相关要求。

4.4 标准体系基本框架

叉车安全与绿色发展标准体系框架如图4所示，共包括3个一级子体系，13个二级子体系，其中安全标准子体系细化为24个三级子体系。其中，一级子系统由基础标准子体系、安全标准子体系和绿色发展标准子体系3个子体系构成。

图4 叉车安全与绿色发展标准体系框架图

4.4.1 基础标准子体系

基础标准子体系是安全标准和绿色发展标准的支撑，分为术语分类标准、标识标志标准、基本参数标准3个子系统。术语分类标准是划分叉车产品类别、明确工作范围的基础性标准；标识标志标准主要用于规范叉车安全与绿色发展有关的标识、信息、图表、标牌等相关内容；基本参数标准主要用于规定机动工业车辆相关的各类基本参数相关要求。

4.4.2 安全标准子体系

安全标准子体系是依据叉车的设计、制造、改造修理、检查维护、使用管理、检验与试验、安全评估与报废的全生命周期的各项活动，主要包括7个二级子系统、24个三级子系统。据统计数据显示，叉车安全事故多数是发生在使用环节。因此，做好叉车使用环节标准的制定工作意义重大。

当前，标准《叉车设计规范》正在制定过程中，已经进入送审阶段，该标准的制定统一叉车的设计计算依据，提高叉车的设计水平和本质安全性。团体标准《叉车使用安全规范》正在制定，该标准将对叉车在制造厂厂区、港口（码头）、铁路货场和物流园区等场景作业提供使用环节操作规范，对防止和减少特种设备事故发生具有积极意义。

国家标准《叉车禁用与报废技术规范》已经开始起草，该标准将为叉车的报废提供量化性指标和标准依据，对于推动企业淘汰老旧叉车，减少污染物排放，减少能源消耗，改善物流安全和环境保护具有非常重大的意义[9]。团体标准《叉车主要部件报废技术条件》正在制定，该标准主要为国内叉车主要部件领域的报废标准，为叉车安全性能提供保障。这些标准的制定将使得标准体系更加完善，满足不同工作场所安全作业需求，有效减少特种设备事故发生。

4.4.3 绿色发展标准子体系

绿色发展标准子体系主要包括节能与综合利用标准、绿色制造标准、绿色使用标准3个子系统。节能与综合利用标准主要指在叉车设计和能量回收利用等方面的相关标准，目前在该领域出台的标准不多；绿色制造标准主要指在叉车制造环节应当遵循的绿色发展要求，各类产品制造过程的再制造、能效评价技术要求；绿色使用标准主要指在叉车使用维护过程与环保相关的要求，主要包括排烟限制、测量方法、减排降污、氢能燃料电池等方面的标准。

中国机械工业联合会团体标准T/CMIF 48—2019《绿色设计产品评价技术规范 叉车》规定了叉车绿色设计产品的评价要求、生命周期评价报告编制方法和评价方法，适用于叉车绿色设计产品评价，为叉车绿色发展领域标准制定提供参考和方向。

5 推动叉车标准化工作的建议与对策

1）加强国家标准、行业标准和安全技术规范（TSG）沟通协调性 根据叉车市场的需求，理顺关系，统一协调，建立更加科学、合理的安全与绿色发展规范标准大体系，使各层级标准和安全技术规范相互之间能够衔接有序、相互补充、相互协调。

2）强化制订叉车安全标准 一方面加快制订作业过程、管理过程方面的安全规程，最大程度降低人的不安全因素，减少安全事故发生。另一方面在产品标准中强调叉车本质安全性，在物品识别、数据分析、空间感知、安全防护、故障诊断、智能运维等方面，结合应用人工智能、大数据、云计算、数字孪生等新兴技术，以智能化技术降低人的主观或无意识违规、违章对安全事故的影响，进一步提升叉车的安全性能。

3）加快制订叉车绿色发展标准 在叉车绿色发展标准建设方面围绕节能与综合利用、绿色制造、绿色使用3个子体系，积极响应国家碳达峰、碳中和的政策号召，紧跟行业技术创新发展，从设计、制造、运行、测试、评价全环节提高对叉车绿色发展领域的方法标准研究。

4）加大标准化知识和信息资源宣传培训 以信息技术为手段，利用互联网平台建立标准化技术服务体系，使标准化信息能够及时、准确和有效地传播给标准用户。对现有的标准化服务平台加大宣传力度，组织企业进行标准化工具、知识的业务培训，对企业加大标准化工作成果的奖励力度。

5）加强叉车标准及安全技术规范在安全事故调查环节的应用能力 事故调查报告越来越多把标准作为事故原因或责任的判定依据，是标准实施和应用最好的案例，可作为标准实施效果、标准应用评估的重要依据。