郭寧 陳瑤
(中國電子科技集團公司電子科學研究院,北京,100041)
淺談電子裝備標準化程度的評價
郭寧 陳瑤
(中國電子科技集團公司電子科學研究院,北京,100041)
文 摘:簡介標準化系數的計算方法,分析標準化系數應用于電子行業的狀況,提出分層次計算指標以及對通用件進行重新界定的工作建議,以期通過指標計算更好地反映產品的標準化程度。
標準化系數;分層計算;通用件界定。
在產品研制標準化工作中,為反映產品的標準化程度,通常采用標準化系數作為標準化程度的評價指標。常用的標準化系數有件數標準化系數、品種標準化系數和重復系數。這三個指標是衡量產品標準化、通用化程度的參數,在一定程度上可以反映簡化品種規格、統一設計結構通用件、 選用標準件、 通用件的程度,具有積極的現實意義。然而,隨著技術的發展,產品更新換代速度加快,特別是針對電子行業的電子裝備,傳統的計算方法暴露出一些不適用的問題,有必要討論標準化程度定量評價指標,也就是標準化系數的計算及應用問題,以期統一行業內的認識。
常用的標準化系數包括件數標準化系數、品種標準化系數和重復系數。件數標準化系數Kj[1]和品種標準化系數 Kz[1]分別按照公式 (1)、 (2)計算。重復系數 Kc[1]計算見公式 (3)。
公式中:b表示產品標準零件、 部件、 整件;t表示產品通用 (借用)零件、部件、整件;w表示產品外購零件、部件、整件;j表示件數;z表示品種數。∑bj為產品標準零件、部件、整件總件數,∑bz為產品標準零件、部件、整件總品種數,以此類推。∑j為產品中全部零件、部件、整件總件數,∑z為產品中全部零件、部件、整件總品種數。
公式 (1)、 (2) 是以產品中各類標準件、通用 (借用)件、外購件的總數與產品全部零件、部件、整件總數的比值來計算并反映產品標準化程度的,分母比分子多了專用件。兩個公式之間的區別在于公式 (1)是以件數為單位進行統計計算,公式 (2)是以品種為單位進行統計計算。公式 (3)是用產品中全部零件、部件、整件的總件數與產品中全部零件、部件、整件的總品種數的比值來計算并反映產品標準化程度的,它反映了產品簡化品種規格的程度。
2.1 在反映標準化程度方面有偏差
上述三個計算公式中均是將零件、部件、整件合在一起進行統計計算,這樣計算得出的標準化系數不能全面反映零件、部件、整件等各層次標準化程度。整件、部件、零件之間存在著包含關系,整件的通用實際上已包含其中部件和零件的通用,對部件和零件進行數據統計并疊加計算有重復統計之嫌。此外,零件、部件、整件之間的數量可能會有較大差異,將其合在一起計算得出的標準化系數勢必向數量大的一方傾斜,不能均衡反映各層次的真實情況。
在實際工作中,對于較復雜的電子裝備,外購件用量很大,特別是緊固件,數量占有率很高。而目前對外購件的界定,普遍認為外購件就是貨架產品,屬于成熟產品范疇。這樣一來,所有的外購件都統計在公式的分子中,在按照公式(1)計算件數標準化系數時,產品自制件 (也就是產品全部組成排除外購件后的部分)在整個系數計算中所占比重幾乎可以忽略,只要外購件的緊固件數量足夠大,即使自制件的 “三化”設計存在不足,計算結果也很容易達到較高的數值。某型裝備標準化數據統計見表1。

表1 某型裝備標準化數據統計
將表 1數據代入公式 (1)計算件數標準化系數Kj為93%,即:
而排除外購件后,只計算自制件的件數標準化系數 Kj為 44%,即將表 1數據代入下式計算:
由此可以看出,是否統計外購件,計算結果相差巨大。顯然,用含有外購件的計算結果作為產品標準化程度的評價指標是有失偏頗的,更無法精確反映出產品自制件開展 “三化”設計的標準化程度。同樣,按照公式 (2)計算品種標準化系數和按照公式 (3)計算重復系數也存在類似的問題。
2.2 自制通用 (借用)件界定不統一
在上述公式計算中,通用 (借用)件應包括以下兩種情況[2]。
a)設計時就考慮了通用的意圖,即在尺寸和功能上具有通用互換性能的條件下最大限度地擴大其使用范圍,本身就具有通用互換性能的自制件,如通用的機箱、把手等。
b)設計時未考慮其通用互換,但由于某種原因已在兩種或兩種以上的產品或整件中使用的自制件。這種自制件亦稱移用件或借用件,如被移用的線圈及其骨架。
目前,電子行業對自制通用 (借用)件的理解和界定不統一:對于 b)情況,均計入公式(1)、 (2) 中的分子; 對于 a) 情況, 如果進行了統型設計,已被其他產品所借用,計入公式(1)、 (2) 的分子, 如果僅在本型號中新研設計并使用,不論使用了多少,一般均按專用件進行計算, 不計入公式 (1)、 (2) 的分子, 只有當在后繼型號中再次使用 (作為借用件),才在后繼型號指標計算時作為通用 (借用)件納入分子進行計算。
筆者認為,之所以情況a)大多數會出現作為專用件進行計算的情形,主要是因為新研設計的自制件是否可直接作為通用件其邊界不清晰難以判定,而是否被其他型號所借用容易判定。
隨著電子裝備更新換代速度的加快,部分電子產品甚至三五年就要更新一代,a)情況所占的比例越來越大,也就是具有通用功能的自制件數量會增多。如果繼續沿用目前對通用 (借用)件的理解,為提高標準化系數大量沿用原有型號的設計 (不管其設計時是否考慮通用互換),勢必造成設計老舊,不能體現新技術的發展。而設計師又對本型號新研通用件的設計沒有積極性,即便是考慮了通用性,很大程度上在本型號中也只能作為專用件進行統計,僅對提高重復系數作出貢獻,違背了通過提出標準化系數指標要求推動設計師開展更多通用化設計的初衷。
3.1 因地制宜,分層計算標準化系數
鑒于以上分析,筆者建議計算標準化系數時應將自制件與外購件分開,重點考慮反映自制件標準化程度的指標,將自制件標準化系數按零件、部件、整件分層計算。具體操作建議如下,可按表2選取指標綜合評估標準化程度。
a)一般情況下,選用自制件件數標準化系數和品種標準化系數作為標準化程度的主要評價指標,并且重點考核自制整 (部)件的件數標準化系數和品種標準化系數。
b)評價因壓縮零件、整部件品種規格而產生的標準化工作效果時,選用自制件重復系數表示產品標準化程度,必要時也可計算外購件的重復系數。
c)由于外購件中緊固件數量巨大,在計算時一般不作統計。需要時可單獨計算緊固件的重復系數[2]。

表2 標準化程度定量指標的選取
3.2 重新界定自制通用 (借用)件的邊界
隨著技術的進步和裝備更新換代速度加快,在實際型號研制中,2.2中的b)情況越來越少,a)情況中的具有通用互換性能的新研自制件比例大大提高。筆者建議對2.2中的 a)情況的邊界進行重新界定,將自制件中考慮了通用意圖的僅在本型號使用的新研件也納入通用 (借用)件進行計算,使計算結果更多體現新研產品 “三化”設計工作的效果。在這種情況下,新研自制件除滿足現有表述外,還必須同時滿足以下兩個條件。
a)必須有相應的通用制造與驗收技術條件,規定其尺寸參數、運動參數、動力參數 (如功率、扭矩、電流、電壓等)、接口方式和接口尺寸等通用指標。同時,應規定其使用環境條件,便于為后繼型號直接引用。如有必要,還應編制使用說明書。
b)本型號中在兩種及以上不同整件中使用,且使用數量達到一定規模 (具體可根據型號特點自行確定數量)。
在電子行業,分層計算標準化系數以及重新界定自制通用 (借用)件的邊界可以更準確地反映產品標準化的程度,使標準化系數的計算更具科學性。筆者期望在具體型號中,通過提出更加具有針對性的標準化程度定量指標,更加突出對整 (部)件進行通用化設計的要求,使設計師在具體工作中更加注重產品的通用化設計。
[1]梅文華.軍工產品研制技術文件編寫范例[M].北京:國防工業出版社,2016:170~171.
[2]中國電子工業標準化技術協會.電子工業標準化 (上冊)[M].北京:電子工業出版社,2004:218~221.
郭寧 (1978年—),女,高級工程師, 主要研究方向為復雜電子裝備型號工程標準化。
陳瑤 (1970年—),女,工程師,主要研究方向為復雜電子裝備型號工程標準化。