野營帳篷通用化、標準化、模塊化理念及實現

文/郭慶 孫連澤 孫愷陽 王可以

野營帳篷通用化、標準化、模塊化理念及實現

文/郭慶 孫連澤 孫愷陽 王可以

本文將通用化、標準化、模塊化原則引入野營帳篷設計理念中，能夠在一定程度上提高野營帳篷的通用化、標準化程度，增強模塊化能力，從而有效提高其保障效能。本文從“三化”理念出發，闡述了野營帳篷“三化”的具體實現，可為以后野營帳篷“三化”的設計、研發、制造提供一定參考和借鑒意義。

野營帳篷，通用化，標準化，模塊化

引言

野營帳篷作為一套成體系的后勤裝備系統，有著型號廣、種類多、構件雜的特點?，F有的野營帳篷往往是從單個帳篷的實際需求出發，完成其設計、研發和制造工作，并沒有將野營帳篷作為一套完整的帳篷系統去考慮，造成了現有帳篷的通用化程度較低、模塊化水平較差的現狀。相關研究表明，裝備系統效能隨裝備通用化程度的提高而線性增強，裝備通用化程度提高，通用件件數增多，平均故障間隔時間增加，平均故障維修時間縮短，裝備可靠性、維修性、保障性增強[1]。因此，將通用化理念引入野營帳篷設計、制造中對提高野營帳篷的后勤保障效能有著重要意義。

1.“三化”理念

（1）通用化理念

通用化是指在同一類型不同規格或不同類型的產品和裝備中，用途相同、結構相近似的零部件， 經過統一以后，可以彼此互換的一種標準化形式[2]。由此可見，通用化的核心是要形成一個可以彼此互換的標準化形式?；Q性是指一個系統或零部件不加任何改變即可滿足同樣使用要求的能力，包含尺寸互換性和功能互換性。尺寸互換性和功能互換性的區別在于功能互換性強調影響產品使用特性的相關要素也要相互接近形成互換。只有既滿足尺寸互換性又具備功能互換性的系統或零部件，才可完全互換、通用。由通用化的定義可知，通用化的意義在于最大限度地擴大同一產品零部件的使用范圍，這樣不僅在產品某一要素出現故障時，能夠通用互換，而且也能一定程度地減少產品零部件在研制過程中的重復勞動。

（2）標準化理念

在《標準化工作指南中》（GBT 20000.1～2014）對標準化有如下定義，即標準化是指為了在既定范圍內獲得最佳秩序，促進共同效益，對現實問題或潛在問題確立共同使用和重復使用的條款以及編制、發布和應用立件的活動[3]。將標準化理念引入到野營裝備領域，可以概括成在野營裝備設計、制造、使用、維修、技術要求、試驗方法、檢驗驗收準則、質量一致性保證、包裝運輸貯存等方面，制定一個完整的產品通用標準作為統一協調的依據和準則，以達到野營裝備互相兼容、要素互換，提高其后勤保障效能的目的。

（3）模塊化理念

模塊指系統中的某一特定單元，其具有可兼容、相對獨立等顯著特點。模塊化定義包含較為廣泛，Baldwin Clark認為模塊化是利用更小的子系統來建造一個復雜的產品或程序， 并作為整體發揮功能，而子系統可以各自分開[4]。童時中則給出了模塊化的現代特征，即“模塊是一種動態過程，模塊是標準化的高級形式，模塊化系統的模塊可以被獨立設計，模塊之間無縫鏈接”[5]。

究其根本，模塊化理念都離不開標準化基礎、相對獨立的組成要素和通用化的模塊接頭三個方面。

2.野營帳篷的“三化”實現

從野營帳篷的組成部分看，其主要由桿件、篷布、接頭和一些零配件構成，符合通用化對象聯系中的結構性多端配合的特點。通用化對象的結構性多端配合是指通用化對象與其匹配對象為多接口關系，通用化對象通常是系統的組成單元，其物理特性是結構功能性和尺寸互換性的，其材料的化學特征與配合對象是相容性的[6]。在野營帳篷中，其桿件的通用不僅要與其他桿件形成互換，還要與接頭形成通用化配合。在野營帳篷通用化形式的選擇上，可以考慮借用通用化、壓縮通用化和開發通用化三種。借用通用化和壓縮通用化都需要在現有野營帳篷上，選擇可以繼承或者壓縮的通用化屬性，在此基礎上，完成通用化過程。但是考慮到現有野營帳篷通用化屬性較少，桿件長度、截面尺寸、連接接頭都難以找到較好的通用化屬性，所以選擇開發通用化更為合適。開發通用化是在產品設計開發時，按通用化要求，設計形成通用化產品。相比借用通用化和壓縮通用化，開發通用化更加注重專門設計的通用化關系。在野營帳篷的開發通用化中，要著重設計其通用化構件，使新型通用化帳篷具有很寬的適用性、延伸性、發展性，只需作很少的變動就可以實現出新帳篷功能。野營帳篷通用化設計方法的選擇上，本征通用化設計方法更加合適。本征通用化設計的方法是指廣泛提煉不同類型產品和不同功能產品的共性功能需求，并進行科學的規格規律分析，研究提出規格分布設計方案，再對每一規格對象進行優化設計和驗證考核，由此形成本征式通用化單元[7]。針對野營帳篷，現有班用帳篷、指揮帳篷、衛生帳篷、炊事帳篷、餐廳帳篷、廁所帳篷六種，由于其結構形式均為框架式，在桿件尺寸、截面設計、接頭連接中均可以實現通用化屬性，利用模塊化連接，可以在實現不同帳篷種類多面積的需求，由此可以設計形成野營帳篷本征式通用化單元。野營帳篷本征式通用化單元必須具有以下功能，即面積模塊化，桿件模數化，接頭通用化。

（1）面積模塊化

野營帳篷面積模塊化是指利用野營帳篷面積需求關系和相對獨立的特點，通過通頭連接，將野營帳篷本征式通用化單元進行模塊化拼接從而滿足不同種類帳篷的面積需要。從本質上來說，面積模塊化實現的功能是帳篷模塊化拼接，達到減少帳篷種類、型號的目的。野營帳篷面積模塊化的實現主要在于其模塊化子系統即本征式通用化單元面積基數的確定，在了解帳篷面積相關標準和實際需求上，利用一些優化設計手段，尋找其不同種類帳篷面積之間的聯系，才能較為準確地確定通用化單元面積基數。野營帳篷面積模塊化在完成上述任務后，還需要桿件模數化和接頭通用化的支撐，才能實現野營帳篷“三化”的功能。

（2）桿件模數化

模數是指在某種系統的設計、計算和布局中，普遍重復應用的一種基準尺寸[8]，其往往為需要實現某種功能元件尺寸的最小基數。一套系統中模數往往不止有一個，可能由多個模數形成的倍數關系來完成元件尺寸的構造。模數的確定關鍵在于形成一套模數及其尺寸協調標準。野營帳篷桿件模數的選擇，要根據本征式通用化單元的面積尺寸和帳篷結構設計的相關原則，盡可能使桿件尺寸形成倍數關系從而減少模數的個數。桿件模數化的實現，能最大程度地減少野營帳篷桿件的種類、尺寸，加強桿件之間的互換性，從而達到野營帳篷“三化”的目的。

（3）接頭通用化

現有野營帳篷接頭形式、種類多樣，有插接式、折疊式、通件式等，并沒有形成一個可以互換的通用化形式標準，一旦發生接頭損壞，難以通過互換關系完成接頭互換，從而影響帳篷保障效能。通過統計調研，認為通件式接頭最易形成標準化互換形式，在帳篷桿件的截面尺寸和帳篷主體框架設計完成后，通過之間的關系，對接頭進行通用化設計。

3.結語

野營帳篷是部隊離開營區在外宿營最為重要、動用最為頻繁的野營裝備物資之一，其保障效能直接制約著野營保障能力。將通用化、標準化、模塊化理念引入野營帳篷的研發、設計、制造全壽命周期中，根本目的在于提高野營帳篷的通用化、標準化程度，加強其模塊化功能，以達到提高野營帳篷保障效能的目的。

（作者單位：武警后勤學院）

[1]賀成，蘇五星，劉根等.通用化程度對裝備系統效能影響分析[J].空軍雷達學院學報，2008，22（3）：164～166.

[2]李亮輝，於安華，龍小紅.產品通用化設計的應用探討[J].道路工程，2013（11）：53～55.

[3] GBT 20000.1～2014，標準化工作指南中[S].

[4]徐雙慶，陳學光，李晶.國內外模塊化理論研究綜述[J].科技管理研究，2008（9）：179～182.

[5]童時中.模塊化原理設計方法及應用[M].北京：中國標準出版社，2000：53～81.

[6]麥綠波.通用化的理論和設計方法（上）（J）.中國標準化，2014（1）：49～53.

[7]麥綠波.通用化的理論和設計方法（下）（J）.中國標準化，2014（2）：38～42

[8]于戰果，廖榮民，匡小平.箱式后勤裝備尺寸標準化研究[J]. 包裝工程，2011（32）：77～82.

武警后勤學院后方專業勤務學科研究生創新課題項目，項目編號：WHXKCX201504。