航天产品标准化指标体系探讨*

霍玉倩

（中国航天标准化研究所，北京，100071）

近年来，随着我国航天事业的加速发展，航天科技集团提出了 “以 ‘去两化’ （去型号化、去任务化）为主要抓手，型号与产品相结合”的标准化推进模式，加强产品的通用化、系列化设计成为简化产品种类、降低产品成本、提升产品质量的有效手段。长期以来，关于产品的标准化程度，多是以定性要求提出，很难使标准化的要求得到实质性落实。建立航天产品标准化指标体系的评价方法，即通过指标化和定量化使标准的内容得以真正落实。

1 航天产品标准化指标体系的界定

航天产品标准化指标体系的提出，其最终目标是为了简化产品种类、降低产品成本、提升产品质量。既通过在产品研制过程中，将标准化作为产品的体系化的研制指标提出来，从而达到通过全面落实标准化要求，将标准化要求由定性向定量化发展，提升产品的内在品质和外联能力的目的，为产品的研制、生产、使用保障建立良好的基础。在建立指标体系之前，首先要明确标准化在产品中主要体现在哪些方面，通过产品标准化指标体系能够达到什么效果和目的。

1.1 标准化是产品的内在品质、外部联系和交换特性的体现

a）产品的内在品质主要体现在产品组成的零部组件成熟度、稳定性和变形发展能力。

b）产品的外部联系能力主要是产品具有方便地接受广泛外来信息、能量或/和补给等输入以及能方便进行预订的输出的通用外部接口。

c）产品的外部交换特性主要是产品的组成单元与其他产品的组成单元具有很好的互用性；产品间有很好的输入和输出交换。

1.2 标准化指标体系的目标

基于以上三点，我们将标准化的原则 （包括简化、统一化、系列化、通用化和组合化）注入到产品的内在品质、联系特性、交换特性，建立基于产品的标准化指标体系，通过具体量化的指标体系，实现如下目标：

提高产品的组合化水平，支持产品的变形发展和维修保障能力。

通过分析和研究标准化原则在产品设计工作中的应用，明晰标准化在产品设计中的作用，提炼和总结出影响航天产品标准化指标体系的几个方面。

2 航天产品标准化指标体系的设计

标准化指标体系各指标的设计，主要是考虑产品中需要统一的重要方面。根据产品统一化的需要，标准化指标体系应覆盖产品技术指标的标准化、组成关系的标准化、外联关系的标准化、保障关系的标准化、产品构建的标准化等方面。这些指标主要是涉及产品使用、保障、利用、交换和交流等方面，也是提升产品工程化程度的重要衡量依据。

标准化指标不只是一个具体的量化指标，还应包括诸多方面，应是一个指标体系。一般划分为几个方面，分别建立不同的评估内容及原则。

按照产品统一化需求的思想，为了实现标准化原则在产品设计中的应用，初步提出将标准化指标体系设计分为5大类：指标标准化、 “三化”率、软件标准化、标准化系数以及文件完整率。见表1。

表1 标准化指标类别

2.1 指标标准化

指标标准化主要指技术指标标准化。技术指标标准化是产品标准化最重要的内容。技术指标的范围很宽，如结构、电力、通信和接口等是产品涉及最多的技术指标，不能代表产品全部的技术指标，具体产品的技术指标标准化可根据产品的特点，进行增加或删减。

以结构技术指标为例，结构技术指标标准化是指结构关键技术要素符合标准化规定，如产品的重要尺寸、承载能力、形状关系等。也就是指产品研制时，采用标准规定的产品的技术指标。从而有利于产品使用的统一保障、产品间零部件的互换和互用。结构技术指标的标准化，为产品间建立了主体的统一性。

结构技术指标的标准化的度量为：产品结构技术指标=标准规定的结构体制参数。产品结构体制的参数主要是承载能力的吨位、工作能力的尺寸、结构约束的形状等。

再如，接口技术指标标准化。接口技术指标标准化通常指接口技术要素符合标准化规定，主要有机械接口、电子接口、电气接口和光学接口等。只有研制的产品采用标准化的接口体制，不同企业生产的互联产品才能有效联通。

产品接口技术指标标准化的度量为：①产品机械接口=标准规定的接口图样和要求；②产品电子接口=标准规定的接口图样和要求；③产品电气接口=标准规定的接口图样和要求；④产品光学接口=标准规定的接口图样和要求。即，上述指标均以相应标准的规定和要求度量。

2.2 “三化”率

2.2.1 通用化率

产品通用化是指除本类产品以外还能在其他类产品适用的状态。通用化率是产品同层次件中，通用化件所占该层次件的百分比，如组件通用化率、分组件通用化率、部件通用化率、零件通用化率。

产品的组件通用化率 （TZ）计算公式为：TZ= （MTZ／NZ)×100%，MTZ为产品通用化组件数，NZ为产品的组件总数。

产品的分组件通用化率、部件通用化率、零件通用化率计算方法同上。通用化率指标将推动产品由 “1对1”设计向 “1对多”设计转变。

2.2.2 系列化率

产品系列化通常是对同一类产品发展规律的分析研究和预测，将产品的主要参数、型式、尺寸、基本结构等作出合理的规划与安排。系列化率是产品同层次件中，系列化件所占该层次件的百分比，如组件系列化率、分组件系列化率、部件系列化率、零件系列化率。

产品组件的系列化率 （XZ）计算公式为：XZ= （MXZ／NZ） ×100%， MXZ为产品系列化组件数，NZ为产品系统的组件总数。

产品的分组件系列化率、部件系列化率、零件系列化率可同理计算。

2.2.3 组合化率

产品组合化是产品按独立功能划分形成的功能单元可分解合成的产品，以便于产品的分解设计和分解制造，有利于产品的变型发展和功能扩展。组合化率是产品同层次件中组合化件所占该层次件的百分比，如组件组合化率、分组件组合化率、设备/装置组合化率。

产品的组件组合化率 （KZ）计算公式：KZ=（MKZ／NZ） ×100%， MKZ为产品组合化组件数， NZ为产品的组件总数。

产品的分组件组合化率、设备/装置组合化率可同理计算。

2.3 软件标准化

标准化原则在软件中的应用，主要体现在软件成熟度。依据GJB 5000A-2008《军用软件研制能力成熟度模型》中的规定，软件根据研制能力采用分级表示法，将软件研制能力成熟度分为5个等级：1级为初始级；2级为已管理级；3级为已定义级；4级为已定量管理级；5级为优化级。

2.4 标准化系数

标准化系数分为：标准化件数系数、标准化种数系数和重复系数。一般在标准化大纲中会提出标准化系数的要求。在定型的标准化审查报告中，要求对标准化系数进行严格认真计算，并将标准化系数作为考核是否通过标准化审查的依据。

2.4.1 标准化件数系数

标准化件数系数是产品中标准零、部、整（组）件总件数，通用 （借用）零、部、整 （组）件总件数，外购的标准零、部、整 （组）件总件数这三者之和与产品中全部零、部、整 （组）件总件数的比值，具体公式见QJ 20065.13-2011《航天型号标准化文件编制要求 第13部分：设计定型标准化审查报告》附录A.2。

2.4.2 标准化种数系数

标准化种数系数是产品中标准零、部、整（组）件总的品种数，通用 （借用）零、部、整（组）件总的品种数，外购的标准零、部、整（组）件总的品种数这三者之和与产品中全部零、部、整 （组）件总的品种数的比值，具体公式见QJ 20065.13-2011附录A.3。

2.4.3 重复系数

重复系数是产品中全部零、部、整 （组）件总件数与总的品种数的比值，具体公式见QJ 20065.13-2011附录 A.4。

2.5 文件完整率

文件完整性是指技术文件种类的完整性，主要是要求研制提供的技术文件种类要能全面覆盖研制的全部技术状态。产品研制需要固化的技术文件种类包括定型盖章的文件和不盖章的文件。技术文件的完整性大类包括定型申报类文件、研究试验文件、设计文件、软件文档、其他文档（相册、录像片等）、配套产品的成套设计定型文件。

文件完整率是产品研制时编制的图样、表格、文字等技术文件种类数占标准规定的技术文件完整性全部种类数的百分比。文件完整率是产品研制过程对技术状态进行标准化考核的一项指标。

表2给出了航天产品标准化指标体系各技术指标的名称及度量标准。

3 产品标准化指标体系的应用

3.1 应用的对象

文中涉及到的航天产品，包括了导弹、运载火箭、航天器、地面设备等及其组成部分。标准化指标体系的提出也渗透到系统、分系统、单机、组件、零部件等各级产品层级，同时也涉及到硬件产品和软件产品。

但是，文中提出的5类指标并不是在每一个产品都需要全部应用，应用多少指标要根据产品的技术属性、产品层级等来确定，如没有软件的产品就没有 “软件标准化”指标。对于单机产品、零部组件产品，考核的指标类别也不尽相同。因此，标准化指标体系各指标的应用可根据实际情况进行剪裁。

3.2 应用的时机

标准化指标体系应用的时机涉及到航天产品的论证、方案、工程研制、定型 （鉴定）等各阶段。

a）论证和方案阶段，主要是提出具体的各项标准化指标要求，方案阶段的指标要求会比论证阶段的更具体明确。

表2 航天产品标准化指标体系

b）工程研制阶段，通过对产品的设计来落实标准化指标体系中的各项指标，标准化的指标是产品设计的指导性、约束性条件。

c）定型 （鉴定）阶段，主要是对照检查标准化指标体系各项指标的落实情况。

因此，研制后的产品的标准化状态，通过评价来确定标准化指标体系的落实状态。产品研制后标准化指标体系各项指标的实施评价，主要依据论证和工程研制的方案确定的内容进行逐项检查。

3.3 应用的方法

为了方便不同产品、不同产品层级在论证和方案阶段提出标准化指标体系的各项指标，应根据不同的产品类型制定出其适用的标准化指标体系评价内容，并列出每项指标对应的相关标准内容。

鉴于5类指标不是在每一个产品中都需要全部应用的，各项指标的确定目标主要依据如下几种情况：①用于建立产品技术主体的标准，如对技术指标标准化；②为提高产品的系列化程度的，如系列化率；③为提高产品的通用化程度的，如通用化率；④为提高产品的组合化程度的，如组合化率；④为充分利用已有成果、降低产品研制成本，如标准化系数；⑤为规范化的，如文件的完整率。

通过标准化指标体系各项指标的应用，将会大大提升产品的内在品质、对外联系和交换特性。表3将初步给出不同产品层级、标准化指标体系各指标的选择和应用情况，供参考。

表3 标准化指标体系指标应用

文中提出的5类标准化指标并不是在每一个产品都需要全部应用的，应用多少指标要根据产品的技术属性、产品层级等来确定，可根据实际情况进行剪裁。为了方便不同产品、不同产品层级在论证和方案阶段提出标准化设计率的各项指标，建议各单位根据不同的产品类型制定出其适用的标准化指标体系要求，并列出每项指标对应的相关标准内容。