產品標準化系數計算中若干問題探討

王宇飛 成 浩

（海軍研究院 上海200235）

引 言

在GJB/Z170.11-2013《軍工產品設計定型文件編制指南 第11部分：標準化工作報告》中規定［1］，產品定型時應進行標準化程度評估，其中非常重要的一項內容就是計算產品標準化系數，并根據標準化系數的計算結果，綜合評價產品標準化程度的高低。目前，標準化系數已經用于許多產品設計、定型（鑒定）中，在牽引產品“三化”設計，壓縮產品零部件的品種規格型號，提高產品零部件的通用性方面，發揮了較大的作用。然而，雖然產品標準化系數已有明確的定義和計算方法［2-3］，但是在標準化系數的取值范圍、標準化特征件的界定、零部件的統計規則等方面界定不清晰，導致在具體計算中存在較大的隨意性，直接影響了標準化系數計算結果的準確性和說服力。

1 標準化系數的定義

標準化系數的定義為產品研制中采用的具有標準化特征的零部件件數（或種數）與產品所有零部件的總件數（或總種數）之比。常用的標準化系數主要有標準化件數系數和標準化種數系數兩種，以標準化件數系數為例，其計算公式可以表示為：

式中：kj為產品標準化件數系數；為產品中標準零、部、組件總數；為產品中通用或借用零、部、組件總數為產品外購零、部、組件總數；為產品全部零、部、組件總數。

可以看出，標準化件數系數的大小主要取決于產品中的標準件、通用件、借用件、外購件（以下簡稱為標準化特征件）的數量，標準化特征件數量越多，標準化系數就越大。所以，準確統計標準化特征件的數量是標準化系數計算中的關鍵。在實際統計計算中，對產品中零部件、組件采用不同的統計規則和統計方法，會產生不同的統計結果，導致計算得出的標準化系數也會有大有小，缺乏說服力。其次，目前在標準件、通用件、外購件的界定上，相互之間存在一定的交叉，概念定義不夠清晰，給標準化系數的統計帶來了一定困難。此外，關于標準化系數的取值范圍，目前尚未提出有效的確定原則或方法，在實際應用中存在一定的隨意性，缺乏統一的衡準要求。這些問題都需要深入研究分析，明確標準化特征件的概念和范疇，提出可操性的統計措施或方法，為產品標準化系數的計算提供指導和幫助。

2 標準化系數的計算

2.1 標準化系數的取值范圍

從標準化系數的定義來看，產品研制中采用的標準化特征件越多，標準化系數越高。如果全部是標準化特征件，那么標準化系數將為100%，這說明產品所有零部件研制生產技術成熟固定，如果標準化系數一致保持在100%，將會導致產品更新困難，影響產品設計人員的積極性。同樣，如果產品標準化系數很低，說明標準化特征件很少，多數零部件為新研或需要重新設計，將大大增加研制風險和費用周期，不利于產品的“三化”工作。所以，標準化系數的取值應該有一個界限，不能簡單認為越高越好。另外， 對不同的產品來說，標準化系數的取值也是不同的。成熟產品或研制改進的產品，多數零部件技術固化，技術成熟度較高，相應的標準化系數會較高。對新研產品，存在一定比例的首次研發零部件，技術成熟度較低，可能導致相應的標準化系數會較低。所以，為有效發揮標準化系數在產品研制中的作用，應當綜合考慮前期類似或同型產品研制經驗，合理確定產品標準化系數的取值，既不能太低也不能太高。

目前，標準化系數的取值范圍主要還是參考以往產品實踐積累的經驗提出的。在已有的文獻研究中，比較有代表性的是采用黃金分割的方法確定標準化系數的取值范圍［4-5］。比如，對新研產品，一般認為標準化系數應大于50%，即產品中一半以上的零部件是標準化特征件，為進一步提高方案的可行性，采用黃金分割法，可以得到較為理想的標準化系數應大于80.9%。同樣，改進產品中除去改進部分，其余部分可以確認為標準化特征件的范疇，因此建議改進產品較為理想的標準化系數應大于80.9%。對一個由多個復雜系統設備構成的產品來說，標準化系數應當首先計算系統、設備的標準化系數，然后根據各層次之間的分屬和包含關系，計算得出產品的標準化系數。一般來說，系統和設備的標準化系數一般應大于產品總體標準化系數，從而滿足要求。所以，標準化系數取值范圍的確定，不僅要依據產品的技術成熟度確定，還要根據產品的組成特點和分屬層次來確定。

2.2 標準化特征件的概念和界定

標準件可以概括為經過優選、簡化、統一，并給予標準代號的零部件，包含的范圍主要有緊固件、密封件、管路和電子元器件等，此類零件一般由企業外購或自行制造并直接用在產品上。簡單來說，這類產品按照已有國家標準或行業標準研制，屬于貨架產品。

通用件可以定義為在不同類型或同類型不同規格的產品中具有互換性，并經產品研制單位標準化部門審核通過具有通用件編號的零部件。這一類零部件一般按本企業標準自制，可以在本企業內部不同類型產品之間使用。

借用件，顧名思義就是在本產品研制中采用其他產品專用件的零部件。借用件是已經設計完成并在其他產品中使用，在新產品研制中，把該部分零部件借過來使用。這不僅需要借用件功能滿足要求，而且新產品的設計更要滿足接口尺寸的要求。按照定義借用件可以在兩類產品間通用，也屬于通用件，在標準化系數的計算中，可將借用件算作通用件。

外購件可以定義為按標準購回的其他企業產品。外購件與標準件的區別在于，標準件產量大并且涉及面廣，而外購件通常是按標準訂購的并且專門為某一型產品服務的成品件，屬于專門定制，產量不多。

以上針對標準件、通用件（或借用件）、外購件的定義，都是相對于組成設備的零部件來說的，而不是一個系統或設備，對各部分的定義應該是一個最小的不可分割的獨立單元，如螺絲、螺帽等，不應存在拆分或組合的情況。

2.3 標準化系數的統計規則

對組成復雜、系統龐大的產品來說，在產品總體層次下包含一級子系統，在各一級子系統下又分別包含相應的二級子系統或設備，標準化系數計算分層級、分類型計算，即產品的

標準化系數劃分為總體標準化系數、系統標準化系數、分系統標準化系數和設備標準化系數四個層次。設備標準化系數根據設備組成的零部件、組件來計算，分系統的標準化系數由分系統的組成設備的標準化系數來計算，系統標準化系數由該系統的分系統的標準化系數來計算，總體標準化系數采用包含的各大子系統的標準化系數來計算。

在設備標準化系數計算中，可參照以下方法制定統計原則：

至此為止，課堂上，學生就像打開了潘多拉魔盒一樣興奮起來，“我發現：3格的一半是1格半，再加上半格也是2格?。ㄈ鐖D6）”“5格的一半是2格半，去掉半格也是2格?。ㄈ鐖D7）”甚至有學生提出：要是釘子板再長些，這樣也可以，這是8格的一半4格，去掉4格的一半是2格（如圖8）……

（1）零部件的統計以最小不可分割的獨立單元進行統計，然后整個設備匯總。

（2）相同零部件的品種數不應重復統計，不同規格視為不同品種。件數統計中逐一進行累計。

（3）由兩種或兩種以上材質構成的組件且不可分割，或者由多個零部件焊接或者鉚接的，不拆分統計品種或件數。

（4）電子產品（如電阻、電容等）可以按照不同的品種和規格分別統計。不同規格視為不同品種。對集成電路模塊，如果屬于標準模塊，則不應拆分，應視為一個獨立的單元。

（5）對于不繪制零件圖的原材料及其制品，如隔音材料、填料、油漆、塑料、電線電纜、橡膠等均不統計。

對于標準化系數的統計，建議按照總體、系統、分系統、設備層級依次進行統計。以某一系統包含n個設備，可參照表1所示表格格式進行統計，然后按照包含層次進行匯總處理。

表1 標準化系數統計表

3 標準化系數的計算工作要求

根據產品研制論證中提出的總體標準化系數的指標要求，自上而下，按照產品的構成由總體向系統、設備逐級分解，并將總體、系統和設備標準化系數的計算融入到標準化工作報告中，即產品研制各階段的標準化工作報告或設計報告中。

產品論證階段，結合前期同類型產品研制特點和經驗，從產品總體角度出發，框定產品總體標準化系數指標，提出標準化系數計算工作基本要求和原則。方案設計（含深化方案設計）階段，應通盤考慮、分析需求，制定總體工作方案，根據產品的系統組成特點和配置方案，開展標準化系數的系統分解設計，提出方案設計（含深化方案設計）標準化工作報告。技術設計階段，結合標準化系數的指標分配，圍繞產品“三化”工作，著力提高產品零部件通用性，壓縮零部件規格型號，編制標準件、通用件（或借用件）、外購件選用要求和指南，提出技術設計標準化工作報告。施工設計階段，貫徹實施產品標準件、通用件（或借用件）、外購件選用要求和指南，制定統計規則和方法，統計產品的標準件、通用件（或借用件）、外購件的件數和品種數，開展產品設計標準化系數的預估，提出施工設計標準化工作報告。建造交付階段，根據產品研制 “工藝標準化綜合要求”，研究工藝文件、工裝設計文件的完整性、正確性、統一性，統計標準化工藝或工裝、通用性工藝或工裝，開展產品工藝工裝標準化系數預估，提出產品工藝工裝標準化工作報告。定型（鑒定）階段，計算產品標準化系數，開展產品標準化程度評價，并提出產品定型（鑒定）“標準化工作報告”。

4 結 語

通過對標準化系數的取值范圍、標準化特征件的概念和統計規則的研究，可以看出，產品標準化系數的設計和計算應以提高產品標準化程度、服務產品標準化工作、保障產品研制質量為目的，否則即便統計計算結果再精確，也僅僅是一個數值，對產品研制意義不大。此外，標準化系數的計算和分解都要與產品特點和研制各階段工作緊密結合起來，并在各階段工作中予以落實和細化。