【专家观点】中国信通院金永花:促进我国森林消防装备制造业高质量发展的政策体系构建研究
转载来源:《消防科学与技术》2022年8月第41卷第8期
INTRODUTION
导 读
森林草原火灾近年来呈现来势猛、扑救难、伤亡重等特点,亟须提高森林消防装备的供给水平,提高灭火效率,降低灾害损失。发展森林消防装备制造业是增强森林草原安全防范与应急救援处置能力的必然要求,也是保护森林资源、促进森林固碳、减缓气候变化的重要保障。但是,我国森林消防装备制造业仍存在自主创新乏力、供需适配性较差、复合型人才不足等问题。在统筹发展和安全的新形势下,需从创新、供需、人才等方面构建森林消防装备制造业政策体系,推进森林消防装备制造业高质量发展。
FOREWORD
前 言
近年,我国森林火灾多发频发,四川、云南等省森林火灾造成人员伤亡和较大的经济损失。作为防范火灾和扑救森林大火的重要工具和手段,其制造业的发展及供给水平受到社会广泛关注。近年来,我国在森林草原火灾防范方面取得了显著的成就,积累了丰富的经验,但是森林草原防火灭火装备的现有水平与现代科技发展和保护生态建设的总体要求还不相符[1]。
目前,对我国森林消防装备的研究较少,现有文献也主要聚焦技术方面的国内外进展及设计研发方面的内容。靳松等[2]研究了便携式森林防火开沟器的设计与应用;陈吉潮等[3]分析了国内外关于森林灭火弹发射装置的研究现状,提出利用常规能源作为弹丸发射动力的方法;徐威[4]论述了航空化学灭火法以及航空化学灭火在森林消防中的应用情况;姜晨龙等[5]探讨了森林消防风力灭火机研究存在的问题及对策,指出风力灭火机设计仿真制造的一体化以及风力灭火机的电动化和智能化是未来的发展趋势。但我国在森林消防装备制造业的发展,以及建立符合我国森林消防装备制造业发展特点的政策体系方面的研究很少。孙亚强[6]分析森林消防装备制造业发展现状及供需情况,提出加大资金支持、建立标准化体系等政策举措,但未深入分析森林消防装备制造业发展存在的问题及原因,也未能提出促进森林消防装备制造业高质量发展需构建完善的政策体系相关举措。
本文从森林消防装备制造业发展的重要性入手,深入分析我国森林消防装备发展现状与深层次问题,提出构建符合我国特点的森林消防装备制造业体系的建议。
01
森林消防装备制造业发展现状
(一)我国森林消防装备制造业产品体系
装备是森林消防战斗力的重要组成部分,随着我国不断注重加大装备建设力度,目前形成了涵盖指挥侦观、信息通信、灭火救援、运输投送、飞行器和综合保障六大领域的装备体系(见图1)[7]。一是指挥侦观装备,包括侦察装备、侦检装备、指挥装备,具体产品有红外望远镜、热成像夜视仪、卫星定位仪、电子地图指挥仪、有毒气体检测仪等。二是信息通信装备,包括超短波手持电台、超短波车载台、背负式转信台、卫星电话、北斗终端等。目前,火场侦察和通信仍是森林灭火的技术难题,亟待实现森林火场立体透明、全时通全域通的目标。三是灭火救援装备,包括风力灭火机、轻型水泵、车载重型水泵、水枪、组合工具、油锯、加油器等。目前,我国森林消防最常用的是风力灭火和以水灭火两种人力手段,且将是未来一段时间主要的灭火装备。但风力灭火和以水灭火装备话语权均被国外主导,风力灭火机以德国、日本为主,灭火水泵以美国、加拿大为主,我国虽然有相关产品生产及销售,但发动机等核心技术及产品仍依赖进口。四是运输投送装备,包括指挥车、装备车、运兵车、森林消防车等。五是飞行器,包括直升机、垂直起降固定翼无人机、工业消防无人机等。但我国飞机保有量少,而且受到山林地恶劣条件等因素限制,尤其是一些高山、悬崖、陡坡、密林等复杂地形火灾以及高强度火,飞行器的实际效能有限。六是综合保障装备,包括炊事车、卫生车、宿营装备、防护装备等。森林灭火中,保障工作是战斗力的重要组成部分。
人力灭火装备是主要灭火手段。相比发达国家以减少火势大范围蔓延为目的,实施外围封控、空中灭火的策略,我国主要以“打早、打小、打了”的思路,采取人火对抗为主的直接灭火方式,最大限度减少森林资源损失。目前,我国形成了全国专业、半专业森林消防队伍约60多万人。因此,单兵装备、灭火车辆、灭火大飞机等多种工具装备组合是现阶段我国森林草原灭火技战术[8]。其中,单兵灭火装备主要为二号工具、灭火水枪、风力灭火机、灭火弹等装备,也是未来一段时间主要的灭火工具。
(二)国外装备制造业发展现状
国外和国内的林情、扑火理念、扑救方式不同,欧美等国家森林资源丰富、面积广大、人口稀少,通常以航空灭火为主、人力灭火为辅,形成了航空、地面灭火装备体系。
(1)航空灭火装备体系较为完善。从20世纪50年代起,俄罗斯、加拿大、美国、日本等国家大力发展航空灭火体系,投入灭火的飞机数量多、种类多,航空技术较为先进。俄罗斯每年动用固定翼飞机和直升机约400〜600架,最多时可达1000架。除大量使用的米-171外,其研制的米-26TC大型森林消防直升机,可运送82名扑火队员,其载水量和载人数在世界直升机领域均居第一。俄罗斯的十几亿公顷的森林中,航空护林的面积约占74%。加拿大拥有包括侦察机、直升机、重型洒水机在内的24种机型,其中专门设计的CL-415水陆两栖森林灭火飞机最大载水量达到6t。加拿大每年防火期用于防火、灭火的飞机超过1000架。美国农业部林务局拥有航空护林飞机10余种,150余架飞机,分布在全美10个航空基地,还与空军及数百个私人飞机订立协议进行飞机支援。法国80%以上的森林火灾采用飞机扑灭,通常在高火险时段派出消防飞机载人、载水巡护。西班牙建有8个航空灭火基地,部署灭火飞机257架,灭火飞机可在1h内抵达全国任意地点,由于空中力量出动快速,50%以上的林火被控制在1hm2以内。
(2)地面机械化灭火设备多元化明显。以水灭火方面,加拿大用于灭火的水泵类型多达10余种,目前使用最多的是WAJA-3型和WAJA-26型;美国用于灭火的水泵有11种之多。背负式灭火器方面,俄罗斯的莱路-M型背负式灭火器、欧洛-16型轻型多用灭火器、乌坡-1型化学灭火剂喷洒机和OP-背负式手动灭火枪等较为先进;加拿大用橡胶尼龙布制成HP0-2喷雾器,用多层浸渍纸和防火外套制成背囊的HPO-喷雾器等喷水或喷洒化学药剂;美国设计了TT-2型喷土机和自走式自动喷土器。化学灭火方面,目前国外通用的长效灭火剂主要为磷酸铵、硫酸铵和卤化烃等。各国在化学灭火上着重于化学药剂性能的研究,如美国、加拿大等生产的福斯切克202和259磷酸铵灭火剂,卤化烃中常用的有俄罗斯的氟利昂乳液2-1和2-2,加拿大的哈龙1301,英国的BCF(哈龙1211)。以上化学灭火药剂,优点是灭火效果好,适于直接灭火或开设防火线,缺点是成本高,药剂混合需一定设备和基地。森林消防车方面,澳大利亚大、中、小型轮式森林消防车是重要的灭火支撑平台,水泵和飞机是辅助装备。加拿大有“戈姆鲍尔”履带式消防车及其他两栖越野车等。
02
我国森林消防装备制造业存在的问题
(一)自主创新乏力,装备技术滞后
(1)研发队伍缺乏,关键技术滞后。我国森林消防装备制造业自主创新能力较弱,既无专业的研发队伍,也无专门的研发部门,因此,我国森林消防装备总体上处于技术含量低、附加值低的状况。现有的森林消防装备,只有风力灭火机等几个自主研发品牌,其余大部分是从国外引进或从城市消防、林业机械、军用装备等引进的通用装备。如针对无水源或水源少的森林地区可使用的直升机消防灭火粉末设备在国内仍属空白,再如可解决山高林茂场景下取水、接力供水、多点供水等难题,以大批量、低成本的方式,将水运载到着火点的远程供水与灭火装备亟须研发与突破。
(2)自主研发的装备可靠性有待提高。以主战装备-风力灭火机为例,当前森林消防部队配备较多的两个国外品牌,尽管价格高,但性能稳定,持续稳定作业时间长。相比之下,国内部分企业生产的风力灭火机虽价格低廉,但可靠性差,在实战中暴露出故障率高、性能不稳定等问题。
(二)供给水平整体不高,质量管理有待提高
(1)以中小企业为主的产业格局影响装备供给能力。我国森林消防装备企业大多是中小型企业,普遍设备简陋、整体布局分散。据不完全统计,我国专用森林消防装备企业不足100家,大型企业寥寥无几,中型企业不超过20家,兼职供应企业不超过100家,如三一重工、徐工集团、中联重工、内蒙古一机等装备机械大企业,生产部分城市消防车、消防云梯等装备,根据需求提供少量森林消防用越野车、履带式特种车以及全地形车等。除此之外,大多数为年产值不足1000万元的小型企业,在市场竞争中处于弱势地位,整体制造及供给能力较弱,导致目前我国森林消防装备的核心装备或核心部件依靠进口。
(2)技术标准滞后,影响市场监管。目前,关于森林消防装备的标准主要依据国家森林防火指挥部办公室2007年编制的《森林消防技术标准体系框架》。该框架仅涉及森林消防装备器材技术标准52项,远不能涵盖全部森林消防装备器材,标准制定滞后于装备发展。而且,评审认证机构不足、认定能力缺乏,导致一些低质产品进入森林消防市场,市场存在无质量鉴定、无生产许可、无资质证明的“三无”产品和“贴牌”产品。另外,森林消防装备知识产权得不到有效保护,厂家竞相模仿,产品同质化严重[9],造成市场混乱和恶意竞争,制约了装备制造业的有效发展。而且,技术标准的制定、执行和“后管理”脱节,企业信用等级评定、企业资格认证、产品合格认证等质量管理的综合手段还未能有效利用,导致质量管理薄弱。
(三)需求市场有限,供需适配性较差
(1)需求规模较小,供给动力不足。根据国家林业和草原局发布的《全国森林防火规划(2016-2025年)》,2009-2015年累计投资完成300亿元,2016-2025年将投资375亿元,主要用于基础设施建设和装备投入,年均37.5亿元,远低于其他工业行业规模。需求规模小,供给动力不足,是导致森林消防装备产业规模小、发展缓慢的主要原因。从需求来看,全国的森林消防装备队伍归口应急管理部森林消防局,森林消防局统筹采购全国森林消防装备,并发放至全国9个总队,而国家装备采购和运维费用平均每年1亿元,市场需求量较小。从供给侧来看,由于市场需求规模相对较小,大型装备企业投资生产意愿不足,很多无资质的小型企业大量涌入,供给水平不高,导致供需错配和对进口装备的长期依赖。而且,森林消防装备专业化建设,尤其是新装备的建设多数停留在小范围、小规模研发,没有形成规模效应,对整体能力和规模拉动力较弱[6]。
(2)供需对接不畅,供需适配性较差。森林消防装备研发设计人员不了解森林火场装备使用需求和情况,导致供给产品满意度不高,新产品、新技术供给不足。国内厂商在装备研发生产中更多停留在实验室层面,缺乏对实际火场的认识理解。以远程灭火炮为例,理论上可以实现运用灭火炮发射灭火弹实现远程灭火,在实战中由于打击精度、炮弹冲击等问题,灭火弹爆炸往往造成火线进一步扩大。
(四)森林消防装备制造业人才缺乏
(1)尚未建立学科体系和培训体系。目前,我国针对森林消防装备制造业的教学研究单位缺乏,未开展森林消防装备学科建设,院校人才培养体系尚未构建。而且,森林消防装备制造业的职业培训不足,导致专业人才稀缺,严重制约森林消防装备制造业的发展。
(2)跨领域、实战型人才缺乏。装备企业研发技术人员虽然了解装备技术及智能化发展趋势,但由于缺乏实战经验,开发的产品往往脱离实战需要,表面看似高科技,实则灭火效率低下。森林消防第一线技术人员实战经验丰富,但对高端装备和新一代信息技术相关知识了解较少。因此,需培养和引进跨领域、跨学科、实战型装备创新人才,促进森林消防装备制造业快速发展。
03
构建装备发展的政策体系建议
(一)促进政产学研用结合,加快自主创新步伐
(1)组织技术攻关和研发力量。建立专门的研发支撑机构,尽快形成适合我国森林防火特点的系列化专用消防装备技术支撑。如美国重视防范雷击火,专门在密苏里市林火实验中心成立由志愿者和国家科研部门共同组成的课题组,开展针对雷击火的预防和扑救方法等研究。我国也需要组织推进核心攻关,在直升机消防灭火粉末设备、远程供水与灭火应急救援装备、森林火灾监测预警装备等技术滞后领域推动研发攻关,力求短期取得成效。
(2)推进政产学研用结合。供需部门共同促进产学研用合作,调动有关科研部门、企业的研发热情,推动装备专业化进程。建立森林消防装备科技创新中心、孵化器,支持优秀科技企业建立并不断升级企业技术中心,通过产学研合作与风险投资的参与,扶持有创新能力的初创企业发展。
(3)推进揭榜挂帅,提供可持续的创新动力。组织森林消防装备研发揭榜挂帅技术攻关,推动关键领域核心技术攻关。组建森林消防装备产业创新联盟,助力打造政产学研用结合的“创新链”。
(4)加强国际技术交流,加快自主研发进程。中国森林消防装备发展一直走引进道路,大部分技术装备是从国外同行或从国内城市消防等其他行业引进的,应该继续坚持引进、消化、改造,推进国产化、森林消防化的路子,缩短发展周期。
(二)促进供需对接,提升供需适配性
(1)搭建供需平台,促进供需交流。推进森林消防装备信息资源共享,利用国家安全应急产业大数据平台,加强供需产品与服务对接,解决森林消防装备供需信息碎片化、孤岛化问题,实现关键时刻森林消防装备产品和服务“找得到”。实时发布森林消防装备、技术信息,提供相关咨询服务,使优质资源实现行业共享;搜集展示各类装备生产企业,并审核发布资质、产品、专利、研发能力、业绩等信息,通过相关标准分类进行综合评级,为政府采购提供参考,避免鱼龙混杂、违规操作;为政府采购信息提供专业发布平台,便于生产企业及时掌握行业总体需求走向。另外,定期举办森林消防装备技术展示、演示、研讨会,逐步提升行业水平和综合影响力。
(2)开展供需专题调研,提升供需适配性。促进森林消防装备供给部门、联合需求部门定期开展“装备企业走基层调研活动”,通过与一线装备使用人员的座谈交流,实地了解安全应急装备的需求,更加明确安全应急技术的发展方向,提高供需适配性。
(3)加快标准制定,提升质量管理水平。加快制修订国家、行业和团体安全应急产品和服务标准。充分发挥国家森林防火标准委员会作用,通过加快制修订森林消防装备国家标准,提高相关行业准入门槛,发挥标准对行业发展的引领和促进作用,助推先进成熟产品快速推广应用;加快推进装备认证体系建设。研究建立森林消防装备认证体系,加强认证采信工作力度,带动认证产品扩大应用。建立森林消防装备标志制度,开发森林消防装备专用测试设备,构建森林消防装备测试服务体系,使质量管理有标准和认证体系依据,提升管理水平。
(4)开展应用试点示范,加快优质供给装备应用推广。组织森林消防装备研发制造企业、用户、保险、租赁等各方联合开展森林消防装备应用试点示范工程,通过实践检验新型装备的技术成熟度和商业模式等,将关键森林消防装备纳入首台(套)扶持目录,扶持国产森林消防装备应用。对经过试点示范检验的装备,通过建立供需对接等方式,促进应用。支持与各类应用方开展资本、技术、经营等多种方式的合作,共同营造“应用链”[10]。
(三)加快人才培养和引进,提高装备人才水平
(1)建立森林消防装备人才培养体系。设立高校或职业院校森林消防装备研发专业,有体系地培养研究、技术、应用人才。加强职业培训,增强森林消防第一线技术人员跨学科培训,促进企业研发人员积极对接森林消防装备应用第一线,提升森林消防装备人员跨学科、多领域知识水平。
(2)积极引进复合型人才。吸引新一代信息技术及高端机械装备人才纳入森林消防装备行业,形成全球森林消防装备人才库,吸引全球人才致力于中国消防装备事业,促进我国乃至全球森林消防装备行业高质量发展。
(3)建立专家团队和储备库。设立森林消防装备制造业专家委员会或专家库,加强行业政策研究。共享专家库,解决目前采购森林消防装备请专家难的问题。汇聚了解实战需求的行业专家,充实森林消防技术骨干、操作能手类的“土专家”。
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