型號產品“三化”工作探討

鄧 樂

（中國電子科技集團公司 第二十研究所，陜西 西安710068）

0 概述

當今市場競爭日趨激烈，用戶對產品的需求越來越差異化，導致產品的形式多樣化，承制方為滿足用戶需求而生產的產品品種也變得越來越復雜，很容易造成產品品種及其相關要素的重復和混亂。針對這一現狀，只有建立起一個結構、功能齊備的人工產品系統，才能既滿足市場需求又對產品生產進行有效的規范化管理。[1]“通用化、系列化、組合化（模塊化）”（簡稱“三化”）是標準化的重要方法，是對產品進行系統的規范控制的有效手段，是解決產品多樣化需求和發展批量生產之間矛盾的必由之路。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作用。

1 “三化”的含義及研究內容

1.1 通用化

通用化是指在互換性基礎上，通過簡化和優化，最大限度地擴大同一產品適用范圍的一種標準化方法。通用化以互換性為前提，只有同時具備功能互換性和結構互換性的產品才可以通用。

通用件可以是零件，可以是部件、組件、設備、裝置，可以是分系統、系統產品，也可以是原材料和零件的結構要素，還可以是通用工藝裝備；可以是軟件，也可以是硬件。直接采用已有產品零、部、組（整）件的叫完全通用，稍加改進或改動后適用的叫局部通用，新研制的產品只要經過驗證也可以成為通用件。[2]

1.2 系列化

系列化是對產品的主要參數及其結構形式按一定規律作合理規劃，并對其型式和結構進行簡化和統一，使產品有序發展并形成一定的系列，以滿足用戶廣泛需求的一種標準化方法。系列化產品層次低于通用化產品層次，一般在性能參數、結構要素、零部件、元器件上容易實現系列化，在設備、裝置和產品上實現系列化相對難一些。[3]

1.3 組合化（模塊化）

組合化是最大限度地重復利用通用模塊并補充研制專用模塊和零件，拼合成具有要求功能的新產品的一種標準化方法。通用模塊具有幾個特征：獨立的功能和結構；具有標準接口，在一定范圍內適用，且可組合、可拆卸。[4]

產品組合化設計的原理框圖見圖1。

圖1 產品組合化（模塊化）設計的原理框圖

2 建立“三化”資源數據庫

2.1 我所“三化”資源庫的現狀

目前，我所“三化”資源庫的建設剛剛起步，數據庫的結構如圖2所示，都是在已有成熟產品中提煉出一些重復使用次數多、性能穩定的零部件作為標準件，建立了“所標件”數據庫，目前數據庫中收錄的標準件包含109個零件和6個部件，遠遠不能滿足現在產品“三化”設計的需求。

圖2 “三化”數據庫的結構

數據庫中收集了各個標準件的二維、三維設計模型，如圖3。可以方便的供相同專業的設計師選用，同時還提供了標準件的材料、尺寸大小、鍍涂方式等信息，供設計師迅速查找到自己需要的標準件。“三化”資源數據庫的界面見圖4。

圖3 所標件二維、三維模型

圖4 所標件數據庫界面

2.2 建立“三化”資源庫的方法

建立“三化”資源庫，形成資源庫軟件平臺和資源庫管理辦法。設計人員通過使用“三化”資源庫能夠方便地查詢和使用基礎數據庫中的信息，在企業范圍內實現相同或者相近專業產品的信息共享、技術借鑒和繼承，從而減少重復勞動，提高新產品研發效率。

“三化”產品建庫與管理應包括“三化”資源庫的建庫、使用和維護。“三化”資源庫的建立必須履行相關手續，并按照不同的專業分工對“三化”資源庫進行維護和技術支持。組織技術專家對“三化”產品進行入庫文件和圖樣審查，定期整理入庫文件資料，并設定各級人員的權限，及時組織“三化”產品的入庫和變更。[5]

“三化”數據庫軟件是“三化”產品資源庫建立的平臺，應將數據庫軟件的開發工作作為“三化”工作的一項內容開展。軟件模塊可以規定入庫產品必須填寫的信息卡內容，信息卡列出“三化”產品的基本信息，包括：研制信息項、文字說明、產品性能指標、圖形信息項、環境信息項及其他信息。例如，電源板的數據元素主要是：輸入輸出電壓、功率、外形尺寸、輸入輸出接口等，這些數據元素的輸入都需要設計師從產品通用化的角度考慮，從技術上提出合理的數據類型。

在軟件平臺搭建好之后，選擇合適的產品入庫。可先將成熟的、通用化較好的結構件按照入庫要求構建二維、三維模型，編制產品信息卡，通過專業評審之后，把符合要求的產品納入“三化”資源庫。

在企業建立“三化”資源庫之后，要持續對其進行動態維護，不斷地充實和完善數據庫，在型號研制過程中，實時地把成熟的型號產品補充入庫，同時加強對設計師選用情況的指導和監督，對數據庫中“三化”產品的使用情況進行統計分析，更好地服務于產品的“三化”設計，提高“三化”水平。

3 型號研制各階段編制的“三化”文件

目前“三化”設計方案、設計評審都是融合在整個產品的研制方案中，為了更加明確“三化”設計工作的開展情況，可以在“三化”設計的整個過程中形成必要的“三化”文件，用“三化”文件進行設計過程控制。產品研制各階段編制的“三化”文件見表1。[3]

表1 產品研制各階段編制的“三化”文件

4 “三化”工作的保障條件

4.1 信息化技術的支撐

“三化”工作的很多方法都需要通過信息化手段來實現和升級。例如，“三化”資源數據庫的建立和維護都需要信息化技術的支撐，必須保證信息化專業人才開發出適合企業實際情況的“三化”資源數據庫軟件，并進行動態的更新和維護。

4.2 完善的管理制度

為了保證“三化”工作有章可循、有法可依，應制定管理規定和“三化”研制相關標準。明確“三化”工作的部門分工、人員職責、“三化”產品的設計工作程序和各階段技術文件的編寫要求等。比如，制定《型號產品“三化”工作管理規定》、《“三化”產品研制要求》等。

4.3 有效的激勵機制

“三化”工作是一項涉及面廣，協調關系復雜的技術工作，產品設計人員和標準化人員是開展“三化”工作的骨干力量。為鼓勵設計人員采取“三化”設計思想，應建立有效的評估機制和激勵機制，將產品“三化”程度作為評價產品設計水平高低的重要標準之一，建立專項資金開展“三化”工作，開發大量的“三化”產品應用于眾多型號，使技術創新與繼承得到真正有效結合，并在保證進度和質量上發揮重要作用，促進“三化”工作深入開展。[1]

5 結束語

“三化”設計可以最大限度地繼承和利用現有成功經驗和成果，減少設計和試驗工作量，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，作為軍工電子研究所，我們應該與時俱進，積極開展“三化”工作，推進武器裝備發展。

［1］孟翠玲.產品研制中開展“三化”工作的思路研究[J].航天標準化與質量，2011(2).

［2］金烈元.武器裝備的通用化、系列化、組合化[M].北京：國防工業出版社，2008.

［3］胥思霞.“三化”工作的意義及“三化”工作探析[J].航天標準化，2012(2).

［4］霍步洲.型號艦面設備“三化”工作實踐[J].航天標準化，2011(4).

［5］宋丹.淺析企業在型號產品中如何實現“三化”[J].航天標準化，2012(2).