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对标准化系数计算方法的探讨

2018-03-24

船舶标准化工程师 2018年2期
关键词:件数计算方法组件

成 浩

(海军研究院,上海 200235)

0 引言

标准化效果的好坏取决于标准化作用发挥的程度。标准化工作的开展和推进是否有效,很大程度上依赖于人们对标准化的认识。由于定量分析是人们认识事物本质的重要手段,因此以定量分析的形式清楚展示标准化的作用与效果,可以使人们更加充分地了解和认识标准化的本质,推动标准化工作更深入地进行,让标准化发挥更大的作用。在舰船型号装备的标准化工作中,标准化系数是度量装备构成件标准化程度的指标,它是在论证阶段对型号装备的标准化程度的预估,也是要在鉴定阶段的标准化审查报告中进行计算的一个项目。GJB1856A-2008《后勤装备研制及选型的标准化要求》和HJB《海军舰船装备研制中的标准化工作规定》中给出了标准化系数的计算方法,对比相关标准和文献中标准化系数的计算方法,均可归纳为产品研制所采用的标准件在构成该产品的全部零部件、组件中所占的比例。在实际计算中,统计原则和计算方法是关键,由于标准中未对标准件的界定范围和统计原则给出具体规定,导致各承研单位对标准化系数的计算方法理解也各不相同,因此有必要对计算公式中组成分母的四类零件(标准件、外购件、通用件、借用件)的范围进行具体界定。同时目前国家对于装备“三化”(通用化、系列化、组合化)设计要求越来越重视,新装备上的模块设计越来越多,在计算标准化系数时,有必要对部件、组件与零件之间是否只是简单的相加关系进行思考,本文从装备“三化”的角度对标准化系数的计算方法进行了探讨。

1 标准化系数的计算方法和统计规则

1.1 计算方法与统计原则

以标准化件数系数为例进行分析,HJB《海军舰船装备研制中的标准化工作规定》中规定标准化件数系数计算公式为

式中:kj为标准化件数系数;Σbj为标准零、部、组件总数;Σtj为通用或借用零、部、组件总数;Σwj为外购零、部、组件总数;ΣZ为全部零、部、组件总数。标准中对于纳入统计的4类具有标准化意义的零件没有统一的定义和范围,在统计时会出现零件类别模糊不清的问题,如许多外购件和通用件也是按照标准制造的,在统计时也可列入标准件的范畴,这样计算虽然对整体的标准化系数没有影响,但对于分别考量标准件、外购件、借用件和通用件的比例会有影响。根据式(1),可以认为标准化系数[1]:

式中:kbj为标准件系数;ktj为通用件系数;kwj为外购件系数。如果将通用件算作标准件,则ktj的值会降低,这样会掩盖装备的通用化属性。为了进一步区分标准件、通用件和外购件的工作界面,建议按照定义进行统一。

1)标准件可以概括为经过优选、简化、统一,并给予标准代号的零部件,包含的范围是紧固件、密封件、管路和电子元器件等,此类零件一般由企业外购或自行制造,并直接用在产品上。

2)通用件的范围可以定义为在不同类型或同类型不同规格的产品中具有互换性的,并经标准化审核有专门通用件编号的零部件。落实到船舶行业则可以定义为船舶产品内部可以通用的零部件。通用件一般为按本企业标准自制的产品。

3)借用件的范围可以定义为在采用技术编号的产品图样中,使用已有产品的组成部分,即本产品中采用其他产品专用件的零部件。按照定义,借用件可以在两类产品间通用,也属于通用件,在标准化系数的计算中,可将借用件算作通用件,以便集中考量产品的通用化程度。

4)外购件的范围可以定义为本企业产品及其组成部分中按标准购回的其他企业产品。外购件与标准件的区别在于,标准件产量大并且涉及面广,而外购件通常是按标准订购的并且专门为某一型产品服务的成品件。

1.2 统计原则界定

在标准化件数系数公式中可以看到,列入统计的标准件还包括部件和组件,在统计标准件和通用件等具体件数时,是否应将部件或组件看作一个标准件,还是将组成部件或组件的零件和装备直属的零件全部列入统计而不是将其看作一个整体?作者认为,可以将具有独立功能的部件或组件直接列入统计,而不再将其拆分为独立的零件分别统计。从通用化角度考虑,通用化以互换性为前提[1],一个由单元或零件组合而成的具有独立功能的部件或组件可以称为一个模块,模块在系统中可分、可合、可互换,通过不同形式的接口与其他单元组成产品,因此在标准件统计中,可以将组件和部件看作最小标准单元,与装备直属的零件看作同一级别列入统计。且标准化系数中统计各类标准件的意义是考量装备中可及时拿来更换的零件在全部零件中所占的比例,如果一个组件或部件是一个具有独立功能或特定尺寸的标准化单元,那么通常在维修保养的时候会整个更换这个组件,将其拆分为零件全部统计则会失去标准化系数的意义。

2 关于标准化系数计算方法的思考

目前国家对于装备“三化”的设计要求越来越重视,武器装备研制生产标准化工作规定中明确了型号标准化工作的主要任务是实施标准和标准化要求,对标准和标准化要求的实施情况进行监督,开展产品通用化、系列化和组合化设计,开展“三化”设计的同时也要相应地对该型号装备的标准化程度进行预估,在鉴定阶段,对产品的“三化”水平进行评价,并计算标准化系数。在型号标准化工作中标准化系数与“三化”要求常常作为标准化目标和考察标准化程度的两个重要项目一起列出,因此可以把“三化”要求看作一种定性的要求,标准化系数则是“三化”水平的量化体现。

从通用化角度去理解标准化系数的统计方法,通用化的目的是最大限度地减少零部件再设计和制造过程中的重复劳动,通过开展通用化设计,使不同时间和不同地点制造出来的产品或零件,在装配、维修时不必经过修正就能任意替换和使用,通过使用通用件减少了装备构成件中专用装置的数量和种类,压缩了产品研制中采用的型号规格,提高了产品的标准化程度。

系列化和组合化是以通用化为基础的延伸发展。系列化是以某一通用型产品为基础,发展出一系列与通用型产品参数存在某种内在联系的产品。通过实施系列化设计,合理安排产品的发展计划及同类产品企业间的生产分工,充分发挥系列产品的优越性。组合化是按照统一化和系列化的原则,设计并制造出若干组通用性较强的单元,根据需要组合成不同用途的物品的一种标准化形式[2]。在系统中实施组合化设计,由若干功能单元组成系统,这些功能单元不仅具备特定的功能,而且与其他系统的某些功能单元可以通用互换,与1.2节中的最小标准化单元相对应,此处的功能单元即为最小标准化单元,通用件的概念也不仅限于“零件”,应该包括通用单元或通用组件。“三化”要求的核心体现在标准化系数中就是通用件数量,因此在计算标准化系数时,不应只计算一个标准化件数系数,应分别计算标准件系数kbj、通用件系数ktj、外购件系数kwj,综合评价新装备的标准化程度。

在实际统计中,还有一些常见的数量大、品种多的标准化零部件,如螺丝、螺帽和垫片等,如果把这些零件的数量全部纳入统计,就会大大降低其他零件的占有比,算出的标准化系数就会失真,得出的标准化系数就会很高,不能客观反映产品的实际标准化程度。因此在统计这些标准化零件的时候应做处理,建议只算作1种1件,以不影响实际数据的准确性为原则[3]。

3 结论

在型号标准化工作中,通过实施“三化”设计要求,可以使装备在全寿命周期内节约保障经费、缩短保障时间、延长寿命、提高战斗效率,使武器系统能够跨系统互连、互通、互操作。本文从装备“三化”角度探讨了标准化系数计算方法的改进建议,对计算边界给出了界定建议,使得定量要求与定性要求产生了关联。

随着模块化设计等新技术的广泛应用,标准化系数也会遇到新问题,以上仅为个人的一些建议,以期引起同行专家的讨论,最终建立起一个系统合理的标准化系数评估方法。

[1]郭伟. 军工新产品标准化审查报告编写探讨[J]. 航空标准化与质量, 2007(1): 26-29.

[2]李春田. 标准化概论[M]. 6版. 北京: 中国人民大学出版社, 2016.

[3]陈祥德. 产品标准化系数应由一组系数构成评价体系[J]. 标准化报道, 1994, 15(1): 11-14.

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