吳明濤,秦 琳
(昆明船舶設備研究試驗中心,昆明 650051)
“三化”(通用化、系列化、組合化)是標準化的重要方法,開展產品“三化”設計對于降低研制費用、縮短研制周期、穩定產品質量、提高產品綜合性能、降低研制風險起著重要的作用。通過“三化”成果儲備、共享和應用,緩解型號和項目研制周期短、人員高度交叉等壓力,提高研制效率,減少重復研制,降低研制成本,提高資源的復用率和產品可靠性,促進裝備的系列化發展。
西方發達國家比較早地認識到產品品種雜亂給社會帶來的不良影響。早在1783年,美國取得獨立戰爭勝利后,喬治·華盛頓提出“凡我美國各地,其兵器、裝備及器具均應同其形制。不知其理,形制不一,則國家形勢將蒙受巨大困厄、靡費及混亂”。近代以美國為首的發達國家在研制各種新裝備時,除了注重發展先進科學技術,還非常重視走繼承的道路,通過通用化和簡約化來提高裝備研制、生產和使用的能力。
我國軍工產品在發展初期,重視產品的研發。隨著產品種類的增多,經驗、教訓的積累,我國逐步認識到即使國家重視軍工,不惜重金投資,也要考慮如何節約資源、提高使用效能。
1994年,第4次全國軍用標準化會議提出了要將開展武器裝備的“三化”作為今后軍用標準化的重要任務,從此開啟了軍工企業的“三化”推進之路。2000年,中央軍委頒發的《中國人民解放軍裝備管理條例》將促進“三化”作為發展武器的9項原則之一和軍用標準化的4項任務之一,這體現了“三化”向深層次發展的趨勢。
縱觀國內外武器裝備發展的歷史可以看出,“三化”是技術發展的必然趨勢,軍工企業必須持續推進“三化”工作。
“三化”是指通用化、系列化和組合化,是解決裝備研發投資大、周期長、不便于使用維護和不易形成規模生產等諸多矛盾的戰略舉措,是提高企業核心競爭力和可持續發展能力的有效途徑。“三化”的具體含義如下:
1)通用化,是指開發并最大限度重復使用或共同使用具有互換性的通用單元的活動。通用化的前提為互換性,具有重復使用或共同使用的特點。
2)系列化,是指開發并最大限度重復使用或共同使用具有同一功能、不同性能參數或規格的一系列通用單元的活動。系列化通過對同一類產品發展規律的分析研究,對產品發展趨勢進行預測,結合生產技術條件,經過全面的技術經濟比較,對產品的主要參數、型式、尺寸和基本結構等作出合理的安排與規劃,以協調同類產品和配套產品之間的關系。
3)組合化(模塊化),是針對開發并最大限度重復使用或共同使用一系列具有不同功能、不同結構和參數規格的通用模塊的活動。模塊化是按照標準化的原則,設計并制造出若干組通用性較強的單元,根據需要拼合成不同用途的產品的一種標準化的形式。標準化在對產品進行功能分析的基礎上,劃分并產生一系列功能模塊和其他模塊,并將各種模塊進行組合形成新的產品。
總的來說,通用化是指具有同一功能或相似功能、相同性能參數或規格的通用單元;系列化是具有同一功能,不同性能參數或規格的一系列通用單元;模塊化是指具有不同功能、不同結構和參數或規格的通用單元。通用化是基本單元,系列化是在通用單元基礎上向不同性能和規格或參數縱發展;模塊化是以通用和系列單元向不同功能、不同性能和規格或參數縱橫發展。
企業要較好地推進“三化”工作,必須要明確企業內部各部門的職責。一般來說,軍工企業科技委負責“三化”成果、推廣轉化應用前景等評審。“三化”的評審極其重要,直接關系到成果是否能有效推廣應用,發揮成果應有的作用。“三化”歸口管理部門(一般為標準化部門)負責“三化”成果的管理及技術支持工作,具體負責制定并持續完善“三化”相關策劃工作、制定“三化”相關管理辦法、建立“三化”數據庫并實施動態管理、對“三化”成果應用情況進行分析等工作。業務主管機關負責“三化”的成果評審、應用推廣、及考核。人力部門負責“三化”相關的培訓及評價。網絡信息部門負責“三化”數據庫平臺的網絡與硬件環境運行維護工作。技術部門是“三化”工作的主體,技術人員根據型號/項目研制的經驗積累,積極分析哪些成果可以提煉、轉換成為“三化”成果。此外,在研制過程中,積極應用已有的“三化”成果,最大限度降低研制費用、縮短研制周期,真正將“三化”工作落到實處。
“三化”成果的申請流程如圖1所示,先由技術部門申請人根據企業相關規定,編制“三化”成果申請書,提出申請。通過部門編審后由歸口管理部門進行形式審查,形式審查通過后由業務主管機關審核,最后由科技委進行評審。評審通過后進行“三化”成果入庫,最后根據需要進行“三化”成果的應用。

圖1 “三化”成果申請流程圖
需要注意的是,“三化”成果應在有效實施后或證明可以有效實施后予以申報,申報人員應當在總結應用“三化”成果的基礎上,進行成果申請。并且要說明其功能、性能、接口、質量特性、適用范圍、運用領域及前景。
軍工企業應該根據自身主要業務情況,特別是從軍工型號產品上挖掘“三化”成果。“三化”成果可以從通用化、系列化和組合化方面分別申請。
4.2.1 通用化成果
通用化成果一般可細分為以下2類:
1)通用件。通用件為可通用于多個產品/型號/項目,使用效果良好的零部組件、設備、軟件模塊(配置項)和算法等;若某種零部組件、設備、軟件模塊(配置項)和算法通過證明或驗證可用于多個產品/項目/型號/項目,同樣屬于通用件。
2)共用件(借用件)。共用件(借用件)為可共用于同一個產品/型號/項目的多個組部件、設備、軟件模塊(配置項)和算法等。
通用(共用)件應具備互換性,互換性包括功能互換性(用途、性能和質量特性等符合互換性要求)和幾何互換性(外廓形狀和尺寸符合互換性要求)。互換性要求在滿足使用要求的條件下,通過一定的途徑或方法可以使一件產品不加任何改變或修改就可以替代另一產品,如大小端蓋、卡箍、孔蓋、集成電路、安全閥、專用緊固件、接插件、管路連接件、入水檢測電路和轉換開關等。
4.2.2 系列化成果
系列化成果一般可細分為以下2類:
1)一系列通用單元,即重復使用或共同使用的系列化通用單元,通用單元具備互換性。
2)一系列同一功能,不同性能系列化的參數、型式、尺寸、基本結構的單元。
“三化”成果中的系列化成果可通過目前已使用的型譜或后續可能開展的型譜論證加以證明。
4.2.3 組合化(模塊化)成果
組合化成果一般可細分為以下4類:
1)通用性模塊,能適用多種新產品研制。
2)功能共性模塊,具有完成特定任務的共性功能,具有獨立性。
3)結構獨立性模塊,結構獨立,便于生產、測試、訂貨、貯存和商品化。
4)可組合性模塊,可通過軟件(功能模塊和配置項)和硬件(零、部組件)組合適用于不同用途的產品/型號/項目。
組合化(模塊化)成果需要有組合化方案并證明有實效,如某組件或產品只需更換某些組部件就可以轉變為新型號。
“三化”工作的核心是“三化”成果的推廣應用,推廣應用的關鍵是“三化”數據庫的建設。只有建設成結構化和規格化的數據庫,才能在計算機系統中進行有效輸入、存儲、處理、檢索和使用等操作,更好地開展“三化”成果的推廣應用。
由于“三化”資源的數據類型不同,數據的結構關系和格式不同,為了提高數據操作的效率和正確性,需建立同類數據結構和格式的一致性關系。因此,將數據庫設計為3個專門類別進行“三化”數據的存儲和管理,以實現“三化”數據的分門別類地導入、存儲和管理,數據庫結構見圖2。

圖2 三化數據庫結構圖
“三化”設計可以最大限度地繼承和利用現有的成功經驗和成果、減少設計和試驗的工作量、降低研制風險和研制費用、縮短研制周期、提高產品質量。“三化”已成為我國發展武器裝備的一項重要技術政策。作為軍工企業,應該與時俱進,積極開展“三化”工作,積極推進武器裝備快速發展。