•مقدمه
براساس آخرين اطلاعات بيش از 90 درصد تبادل تجاري كشور از طريق دريا انجام مي گيرد. بنابراين صنايع دريايي يكي از مهمترين صنايع كشور محسوب مي‌شوند. صنايع دريايي علاوه بر كشتيراني شامل حوزه‌هاي ديگري نيز مي‌گردد. صنايع كشتي سازي، نفت و گاز فراساحلي و همچنين صنايع پشتيبان مانند كارخانه‌هاي توليد كننده تجهيزات، بنادر و پايانه‌ها، حمل كنندگان كالا و اجاره دهندگان كشتي، كارگزاران حمل و نقل، شركت‌هاي بيمه و موسسات مالي و اعتباري از آن جمله‌اند. حوزه‌هاي ياد شده را مي‌توان به دو بخش اصلي تقسيم كرد:
•زنجيره حمل و نقل دريايي
•منابع دريايي
در زنجيره حمل و نقل دريايي، مقوله‌هاي كشتي سازي، كشتيراني و بندر و در حوزه منابع دريايي تاسيسات فراساحلي، مناطق ساحلي و منابع دريايي قرار دارند. تحقيق و توسعه در حوزه‌هاي ياد شده زمينه دستيابي به چشم انداز بيست ساله جمهوري اسلامي ايران در حمل و نقل دريايي را فراهم مي‌نمايد.
مقاله حاضر به بررسي حوزه‌هاي پژوهش و توسعه فناوري در حمل و نقل دريايي مي‌پردازد.
دست اندركاران اصلي زنجيره حمل و نقل دريايي تفكر تحقيق و توسعه را در طرح خوشه اي عنوان شده در شكل 1 بنا نهاده‌اند. شكل (1) ساختارخوشه ها در صنعت حمل و نقل دريايي را نشان مي‌دهد. سمت راست پيكان (الف) فرآيند را در طول چرخه عمر و سمت راست پيكان (ب) به محصول، يعني كشتي و سيستمهاي كشتي، بندر و كشتيراني به عنوان رابط بين كشتي و ساحل اشاره دارد.
علاوه بر آن موضوع استراتژيك ايمني و محيط زيست مكمل ساختارخوشه اي است (ج) . بنابراين موصوعات اصلي تحقيق و توسعه عبارتنداز:
•كشتي سازي
•كشتيراني
•بنادر
•ايمني
•محيط زيست
اكنون به شرح موصوعي تحقيق و توسعه مي‌پردازيم:
1- كشتي سازي
1-1- طراحي
اولين حوزه تمركز در مقوله كشتي سازي بر روي مسائل مرتبط با فرآيند طراحي است. زيرا توسعه فناوري در اين زمينه عملكرد كشتي را ارنقاء و هزينه‌هاي ساخت و عمليات را كاهش مي‌دهد. در حوزه طراحي توجه ويژه به موارد زير ضروري است:
•ابزار نو و ابتكاري براي فرآيند طراحي اوليه، به ويژه استفاده از سيستمهاي خبره.
•بهبود ابزارهاي فرآيند طراحي پايه هيدروديناميك با تأكيد بر بهبود موارد پيش‌بيني در محاسبات مقاومت كشتي در مقابل چگالي.
•اثر نيروهاي خنثي كننده در طراحي بدنه، رفتار در هنگام مانور، و اثرات عمق محدود آّب.
•بهبود ابزار طراحي نيروي محركه.
•بهبود ابزار پيش‌بيني رفتار ساختاري.
1-2- توليد
بهبود كارائي توليد حوزه ديگري است كه در پروژه‌هاي زير مي‌توان به آن پرداخت.
•افزايش اتوماسيون و استفاده از روبات در توليد.
•بهبود روش در فرآيندهاي جوشكاري.
•بهبود روش در ساخت قطعات و اجزاء.
•روشهاي تضمين كيفيت و دقت در ساخت.
1-3- استاندارد سازي
استاندارد سازي و استفاده از پيمانه‌ها (Module) حوزه ديگري از تلاش‌هاي تحقيق و توسعه است كه در پروژه‌هاي زير محقق مي‌شود:
•استاندارد كردن اجزاء (Component)
•استاندارد كردن حوزه‌هاي عملياتي مهم
•پيمانه بندي (Modularization)
1-4- استفاده از مواد جديد
تحقيق در اين زمينه با هدف كاهش هزينه‌ها و بهبود كيفيت اجزاء براي نيل به قابليت اطمينان بيشتر انجام مي‌شود. زمينه تحقيق و توسعه در اين مقوله به پژوهش در انواع مواد باز مي‌گردد.
انواع مواد عبارتند از:
•مواد كامپوزيت
•فولاد آلياژي ويژه با مقاومت زياد
•فناوري تست غير مخرب و اتصالات
•مواد حفاظت از خوردگي
1-5- بهبود فناوري تبادل اطلاعات
هدف از بهبود فناوري تبادل اطلاعات پياده سازي يك سيستم يكپارچه توليد به عنوان مركز اطلاعات براي رسيدن به سطح بهينه اتوماسيون و قابل انعطاف در ساخت قطعات و اجزاء است. حوزه‌هاي تمركز شامل موارد ذيل است:
•پديد آوري فرمت‌هاي خنثي براي تبادل اطلاعات
•پياده سازي معماري CIM (سيستم يكپارچه توليد رايانه اي) در فرآيند طراحي و توليد
•پياده سازي سيستمهاي نظارت و مراقبت توليد و بازخورد آن، شامل مديريت كيفيت، پشتيباني مديريت از چرخه عمر اطلاعات و پديدآوري استانداردهاي بيتشر براي سيستمهاي كنترل كشتي.
1-6- استفاده از فناوري اطلاعات / ارتباطات
امروزه فناوريهاي جديدي در مديريت و تبادل اطلاعات در دسترس است. كاربرد بخش‌هاي مناسب اين فناوري‌ها در حوزه دريانوردي امري ضروري براي رقابت در اين صنعت است. زمينه تحقيق عبارتند از:
•فناوريهاي سطح بالا و چند سطحي ارتباطات.
•ابزارهاي واقعيت مجازي (Virtual Reality) .
•توسعه فناوري براي پشتيباني شركت‌ها / كنسرسيوم‌ها ي مجازي
•بهبود فنون شبيه‌سازي و برنامه‌ريزي توليد.
•پياده سازي سيستمهاي خبره براي پشتيباني تصميم‌گيري و استاندارد كردن ابزار طراحي EDI
1-7- بهبود محيط پشتيبان
براي بهبود كيفيت محيط پشتيبان با توجه به فاز طراحي، سه حوزه اصلي قابل بررسي خواهد بود:
•فرآيند آموزش
•مديريت طراحي
•فلسفه و سازمان كار در ايجاد ساختار مجتمع دريايي
1-8- بهبود ايمني
تمايل بين‌المللي ء تغيير قوانين ايمني از دستوري به عملكردي است. با توجه به اين رويكرد، قبول استانداردهاي ايمني، مبتني بر ارزيابي جامع مخاطرات و كاهش اندازه ريسك‌هاي منتخب خواهد بود. توسعه و تطبيق فرآيند ارزيابي ريسك به نحوي كه كليه مراحل طراحي را پوشش دهد، امري ضروري است. موارد تحقيق و توسعه در سه مقوله دسته بندي مي‌شوند:
•رعايت ايمني در طراحي، شامل مقاومت سازه در مقابل آسيب، پايداري در مقابل خسارت، تجهيزات نجات، پيشگيري و اطفاء حريق.
•اجراي فرآيندهاي ارزيابي ريسك شامل: توسعه روشهاي ارزيابي ريسك، توسعه ابزار ارزيابي ريسك، توسعه رده بندي سيستمهاي شكست در كشتي، اجراي نمونه‌هاي كاربردي.
•ايمني در فرآيندهاي توليد
1-9- پايداري زيست محيطي
طراحي، «كشتي دوستدار محيط زيست» يك چالش است. ارائه راه حل بايد تركيبي از عمليات اقتصادي و حفاظت زيست محيطي باشد. روشها بايد به نحوي طراحي شوند كه از اثرات طراحي جديد، فرآيندها و اجزاء بر روي محيط زيست ارزيابي معقولي شود. حوزه‌هاي تمركز به شرح ذيل است:
•محدود كردن آلودگي عملياتي
•استفاده از مواد «دوستدار محيط زيست»
•طراحي كشتيهاي «دوستدار محيط زيست»
1-10- شناورهاي جديد براي كشتيراني جديد
مبناي طراحي انواع جديد كشتي، رشد پايداري تجارت جهاني و فشارهاي ناشي از رقابت در كشتيراني است.
سرفصل‌هاي پژوهش در اين زمينه عبارتند از:
•سرعت كشتي
•ايده هاي نو در صنعت كشتيراني
•ايده هاي نو كاربردي در شناورهاي دريارو و رودخانه‌رو، و شناورهاي آبراههاي داخلي
1-11- لجستيك دريايي
خدمات حمل و نقل دريايي فعاليتهاي مستقل نيستند، بلكه بخشي از الزامات لجستيكي و سيستمهاي بين‌المللي توليد و تجارت مي‌باشند. كارآئي لجستيك دريايي با توجه به كيفيت آن تعيين مي‌شود. حوزه‌هاي پژوهش عبارتند از:
•مديريت لجستيك، كه نيازمند بهبود در مدل‌سازي لجستيك و فناوري سخت‌افزاري و نرم‌افزاري اطلاعات و ارتباطات است.
•تجهيزات روي عرشه و سيستم‌هائي كه شامل طراحي يا بهبود سيستم‌ها و زيرسيستم‌هاي زير مي‌شود:
– سيستم يكپارچه كنترل كشتي
– سنسورهاي مقاوم (Robust) براي پشتيباني از طولاني كردن دوره تعميرات اساسي
– آنتن‌هاي رادار
– توسعه مواد جديد براي افزايش عمر اجزاء ماشين‌آلات.
– بهبود تجهيزات مهاربندي
– بهبود سيستمهاي رانش ديزل ـ الكتريك
2- كشتيراني
دومين حوزه تحقيق و توسعه ، صنعت كشتيراني است. منظور از تحقيق وتوسعه در اين صنعت يافتن نوآوريهاي جديد و استفاده از فناوريهاي نوين بصورت گسترده است. فناوري را به سادگي مي‌توان نسخه برداري كرد اما اين روش رقابت پايداري براي دست اندركاران اين صنعت خلق نمي‌كند. از سوي ديگر استفاده از فناوريهاي نوين كه مبتني بر دانش است به سادگي نسخه برداري نمي‌شود. تحقيق و توسعه در حوزه كشتيراني در مقولات ذيل انجام مي‌شود:
2-1- تغييرات در اقتصاد و بازار
تغييرات اصلي در بازارها و توليدات بين‌المللي به وقوع مي‌پيوندد. اين روند، تأثيرات ژرفي بر تجارت و بازار كشتيراني در دهه آينده خواهد گذاشت. موارد ذيل از عوامل اصلي اين رخداد مي‌باشند.:
– افزايش جمعيت و مصرف انرژي
– جهاني سازي
– خدمات لجستيك
– خدمات ICT
لذا هدف از پژوهش در اين حوزه يافتن نيروهاي پيش برنده پيشرفت‌هاي فوق الذكر و نيز ساختن مدل‌هاي عددي (كمي و كيفي) براي تجزيه و تحليل پيامدهاي حمل و نقل بين‌المللي و صنعت كشتيراني خواهد بود.
2-2- لجستيك و حمل و نقل چند وجهي
امروزه مزيت حمل و نقل چندوجهي نسبت به حمل و نقل زميني بر همگان روشن است. به ويژه كه حمل و نقل آبي قادر به پوشش مسافات طولاني‌تر نيز مي‌باشد. خدمات حمل و نقل چند وجهي بايد با سيستمهاي يكپارچه مديريت زنجيره تأمين پشتيباني شود.
هدف از تحقيق و توسعه در اين زمينه افزايش رقابت در سيستمهاي حمل و نقل چند وجهي است كه حمل و نقل آبي بعنوان بخشي كليدي از آن محسوب مي‌شود.
موارد پژوهش در اين مقوله عبارتند از:
•مسيرهاي جديد كشتيراني
•مديريت زنجيره تأمين (SCM)
•توسعه معماري ICT براي عمليات حمل و نقل چند وجهي
•استفاده مشترك از اطلاعات بين دست اندركاران حمل و نقل
•بازنگري استانداردهاي واحد كالا
2-3- ملاحظات زيست محيطي و حمل و نقل پايدار
محيط زيست دريايي داراي اهميت ويژه‌اي است. درياها و اقيانوس‌ها علاوه بر سهولت بخشيدن به حمل كالا‌ها، خود نيز به عنوان منابع عظيمي از مواد غذايي و پروتئيني به شمار مي‌روند. صورتهاي مختلف استخراج انرژي موج، نيروي حرارتي و جزر و مد از ديگر ويژگيهاي اين محيط به شمار مي‌رود. بستر دريا نيز در بسياري از نقاط جهان داراي منابع سرشمار و غني نفت و گاز و ساير فرآورده‌هاي معدني است كه تجارت جهاني نمي‌تواند از آنها چشم‌پوشي كند. استخراج منابع و معادن از كف درياها و اقيانوس‌ها، محيط زيست آنرا دچار مخاطرات جدي آلودگي ساخته است كه مي‌تواند زمينه ساز بروز مشكلات براي آيندگان شود.
با اين مقدمه آگاهي و نگهداري از محيط زيست دريايي از الزامات صنعت حمل و نقل دريايي بوده و از طراحي كشتي و اجزاء و سيستمهاي آن تا عمليات كشتي در دريا بايد مورد توجه قرار گيرد.
توسعه فناوري و پژوهش در موارد ذيل تمركز مي‌يابد:
• ارزيابي عملكرد زيست محيطي شامل مراقبت و مستند سازي
•تعريف استانداردها
•مدل سازي براي مراقبت از موارد آلودگي و حذف آثار آن از محيط زيست عملياتي
•محاسبه هزينه‌هاي آلودگي ناشي از كشتيراني (زيست محيطي، سوانح، آلودگي صدا، تراكم و زيرساخت‌ها) در مقايسه با ساير شيوه‌هاي حمل و نقل
2-4- منابع انساني
استخدام افسران كارآزموده مهمترين چالش صاحبان كشتي در سر تا سر دنياست. اين چالش شامل بخش خشكي شركت‌هاي كشتيراني نيز مي‌شود. در بعضي كشورها مانند كشور ما تقاضا براي استخدام افسران كارآزموده بيشتر از عرضه آن است. لذا از افسران خارجي براي كار بر روي كشتي استفاده مي‌شود. بنابراين مهمترين هدف در مقوله منابع انساني، تربيت و پرورش نيروي انساني كارآمد براي استفاده در خطوط كشتيراني است.
2-5- فناوري اطلاعات و ارتباطات در عمليات و نگهداري ماشين‌آلات
فناوري اطلاعات و ارتباطات (ICT) بعنوان يكي از فناوريهاي توانمند ساز، تأثيرات مهمي بر صنعت كشتيراني، سازمان آن، عمليات و مديريت كشتي دارد.
افزايش دسترسي به اطلاعات در مورد وضعيت كشتي هزينه‌هاي نگهداري و تعميرات را كاهش داده و ديدگاه عميقي به مالك كشتي براي تصميم‌گيري مي‌دهد. تبادل اطلاعات بين تأمين كنندگان تجهيزات و موسسه رده بندي زمينه استفاده كارآمد از كارشناسان و نيز پشتيباني را فراهم مي‌نمايد. حد اعلاي اين چالش، يكپارچگي نيروهاي صاحب صلاحيت مستقر بر روي كشتي، دفاتر شركت و صنايع پشتيبان است كه موجب بهبود عمليات و نگهداري و تعميرات كشتي مي‌شوند و زمينه را براي پاسخگويي به عمليات ايمن و پيشگيري از آلودگي فراهم مي‌سازند.
زمينه‌هاي پژوهش و توسعه فناوري اطلاعات و ارتباطات را مي‌توان در موارد زير مشاهده نمود:
• استاندارد سازي اطلاعات به نحوي كه ناوبري و سيستم اتوماسيون بصورت يكپارچه عمل نمايند.
• استفاده از دستورالعمل‌هاي الكترونيكي براي تجهيزات و عمليات نگهداري و تعميرات
• سيستمهاي نگهداري و تعميرات مبتني بر رايانه
3- بنادر
سومين حوزه در پژوهش و توسعه فناوري صنعت بندر است. اتصال بنادر به حمل و نقل تركيبي و اجزاي مختلف حمل و نقل ملي به يكديگر، گلوگاه‌هايي را ايجاد كرده كه كليه عوامل داخلي بندر مانند تجهيزات بندري، محوطه‌هاي بندري، جاده‌هاي داخل بندر و دروازه گمرك و عوامل خارجي نظير افزايش توليد صنايع، رشد صادرات، واردات و ترانزيت كالا، تحولات نظام اقتصادي جهاني، قوانين بين‌المللي و انجام پروژه‌ها در ديگر كشورها در جابجايي و شكل يافتن اين گلوگاه‌ها مؤثر مي‌باشد. توسعه بنادر تجاري كشور به دليل تنوع و تعدد متغيرهاي دروني و محيطي با چالشهاي عمده زير مواجه مي‌باشند :
الف) عوامل تأثيرگذار داخلي شامل :
•قوانين جديد بازرگاني و گمركي كه ناشي از تغيير سياستهاي مختلف است.
•تغييرات سريع زيرساختهاي حمل و نقل
•تغيير تجهيزات و غيره
ب) عوامل تأثيرگذار خارجي :
•تغيير شكل اقتصاد جهاني
•تغيير سياستها و قوانين بين‌المللي
•تحولات نظام سياسي جهان
نياز به گسترش تجارت خارجي و كمك به رشد اقتصاد ملي، مسئوليت سنگيني را بر دوش بنادر همة كشورها به ويژه بسياري از كشورهاي در حال توسعه نهاده است. بنابراين، نقش بنادر دستخوش تغيير شده است. فعاليت بندر ديگر محدود به بارانداز و محوطة اطراف آن نيست. بنادر اكنون در زمينه كليه فعاليتهايي كه جزئي از زنجيره حمل و نقل هستند، فعاليت دارند. در برخي از بنادر، اين فعاليتهاي جديد افزون بر يك سوم از درآمد بندر را تشكيل مي‌دهند. در طول دهه‌هاي 1950 و 1960، برخي از بنادر سنتي (كه قبلاً تنها مراكز حمل و نقل بودند) به نحو فزاينده‌اي به مركز خدمات تجاري و اقتصادي تبديل شده‌اند و در برخي موارد به ميزان قابل توجهي بر ارزش كالاهايي كه جابجا مي‌كنند، افزوده‌اند. طي ده سال اخير، اين فرآيند در برخي از بنادر بسيار پر رفت و آمد سرعت گرفته است. بنادر امروزي خدمات متنوعي ارائه مي‌دهند كه از مرزهاي متعارف بنادر قبلي فراتر رفته است. از جمله مي‌توان از فعاليتهاي توزيع نام برد. امروزه يك زيربناي اطلاعاتي تمام عيار نيز به زيربناي فيزيكي
بنادر اضافه شده است كه برخي آن را «ساختار اطلاعاتي» (Infostructure) ناميده‌اند. بنابراين، بنادري كه به اين سمت حركت كرده‌اند به سكوهاي لجستيكي واقعي براي تجارت بين‌المللي تبديل شده‌اند.
تحولات ياد شده تحقيق و توسعه در باره نقش جديد بنادر را ضروري مي سازد. مقولات اصلي پژوهش و توسعه فناوري عبارتند از:
3-1- توسعه ظرفيت
موارد پژوهش در زمينه توسعه ظرفيت بنادر عبارتنداز:
•زير ساخت هاي پايه
شامل:
– لايروبي
– سازه هاي اسكله
– توسعه زمين بندر
– مراكز خدمات راه آهن و شناورهاي كوچك
– زيرساخت ايمني
– زيرساخت حمل و نقل در پايانه ها
-زيرساخت هاي پيشرفته
شامل:
– پايانه هاي پسكرانه اي(بنادر خشك)
– زيرساخت خط لوله صنعتي
– انبار
– مناطق توزيع
– تجيهزات تخليه و بارگيري
– سيستم هاي حمل ونقل كالاي ويژه
– تسهيلات تخليه و بارگيري كالاي ويژه(شامل كليه تسهيلات مربوط به آب و هوا وكالاهاي پروژه‌اي)
– تسهيلات مربوط به افزايش استفاده از زمين
•ارتقا بهره‌وري
شامل:
– سيستم جامعه بندري مبتني بر WEB
– سيستم اطلاعات بندري
– سيستم هاي ICT براي تجارت كالا
•سرمايه گذاري
شامل:
– جذب سرمايه براي سرمايه گذاري مشترك
– سرمايه گذاري در توسعه زمين هاي بندر
– بازاريابي و تبليغ بندر
– جذب شركت ها
– زير ساخت هاي آموزش نيروي انساني
3-2- ايمني
ايمني در حمل و نقل بندري و دريايي عبارت است از سطح تضميني كه متوليان حمل و نقل دريايي و بندري در حفظ جان و مال كليه ذي‌نفعان سيستم ارائه مي‌دهند. ايمني در حمل و نقل و بخصوص در زمينه حمل و نقل بندري و دريايي امري تخصصي است كه مشتريان و كاربران اين سيستم‌ها آشنايي زيادي با نحوه تامين و تضمين اين امر ندارند. بر اساس ادبيات ايمني حمل و نقل، ايمني نتيجه اقدامات و برنامه ريزي¬ها در زمينه چند مقوله مختلف است:
– طراحي براي ايمني، شامل مقاومت سازه هاي بندري در مقابل آسيب، پايداري در مقابل خسارت، تجهيزات نجات، پيشگيري و اطفاء حريق.
– پياده سازي فرآيندهاي ارزيابي ريسك شامل: توسعه روشهاي ارزيابي ريسك، توسعه ابزار ارزيابي ريسك، توسعه رده بندي سيستمهاي شكست در بندر، اجراي نمونه‌هاي كاربردي.
– ايمني در فرآيندهاي عملياتي
2 -3- محيط زيست
حمل و نقل دريايي شامل بخش بندر (بنادر تجاري، پايانه هاي نفتي، تعميرگاه كشتيها و اسكله‌هاي صيادي) و بخش دريايي (واحدهاي شناور) مي باشد، هر كدام از اين بخشها بسته به نوع فعاليتي كه در آنها انجام مي پذيرد منجر به توليد زائداتي مي شوند كه بطور بالقوه مي توانند منبعي براي آلودگي دريا محسوب گردند. جمع آوري، بازيافت، پردازش و دفع صحيح اين مواد اثر قابل توجهي بر كاهش آلودگي دريا ناشي از حمل و نقل دريايي برجاي خواهد گذاشت. گزينه ديگر براي كاهش مواد آلاينده در دريا، مقابله و پاكسازي اين مواد پس از ريزش به دريا مي باشد. زمينه هاي پژوهش در اين مقوله عبارتند از:
– حفظ محيط زيست دريايي و مبارزه با آلودگي آب دريا
– ارزيابي عملكرد زيست محيطي شامل مراقبت و مستند سازي
– تعريف استانداردها
– مدل سازي براي مراقبت از موارد آلودگي و حذف آثار آن از محيط زيست عملياتي
نتيجه
حوزه‌هاي اصلي توسعه فناوري در حمل و نقل دريايي عبارتند از:
• كشتي سازي
•كشتيراني
• بندر
الف – كشتي سازي
تمركز در حوزه كشتي سازي براي پژوهش و توسعه فناوري بر مقولات زيراست:
– طراحي
– توليد
– بازيافت
– انواع جديد كشتي
– تجهيزات و سيستمهاي كشتي
– ايمني و نيازهاي زيست محيطي
ب- كشتيراني
مباحث قابل تعمق در حوزه كشتيراني براي انجام پروژه‌هاي پژوهشي به قرار ذيل است:
– اقتصاد و تغييرات در بازار
– لجستيك و حمل و نقل چند وجهي
– منابع انساني و تجهيز نيرو
– كاربرد ICT در عمليات و نگهداري و تعميرات
– ايمني كشتيراني در آبهاي ساحلي
ج- بنادر
در حوزه بنادر مطالعه و پژوهش بر روي سرفصل‌هاي ذيل انجام مي‌شود:
– ظرفيت‌هاي پذيرش انواع كالا
– ارتقاء بهره‌وري
– ايمني و امنيت
– محيط زيست دريايي
