從助飛魚雷研制看復雜武器裝備研制的標準化保障工作

丁振東, 戴 軍, 張峻峰

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從助飛魚雷研制看復雜武器裝備研制的標準化保障工作

丁振東1, 戴 軍2, 張峻峰2

(1. 海軍裝備部, 陜西 西安, 710075; 2. 中國船舶重工集團公司 第705研究所, 陜西 西安, 710077)

通過分析和總結國內助飛魚雷研制中開展標準化保障工作的方法和經驗, 提出了如何在復雜武器裝備研制中更好地貫徹實施《武器裝備研制生產標準化工作規定》的工作思路, 即首先建立型號標準化工作系統, 完善標準化文件體系, 協調解決各承制單位和各級產品之間的標準化問題; 其次根據產品特點, 合理確定貫標的原則和方法, 積極推進“三化” (通用化、系列化、模塊化)設計; 最后及時總結研制成果和經驗, 完善標準體系, 組織開展標準制修訂工作, 確保產品的升級換代和系列化發展。

助飛魚雷; 標準化; 保障

0 引言

現代戰爭主要由高技術武器裝備作為支撐, 其所具有的精確打擊、快速反應、遠程投送能力以及超常的殺傷效能等特點, 為迅速達到戰爭目的提供了有效手段。隨著我國武器裝備研制體制改革的不斷深入, 無論是型號研制, 還是關鍵技術領域都有了較大突破和發展。這使武器裝備型號研制所涉及的系統更加復雜和龐大, 跨行業、跨部門的研制單位眾多, 涉及到的科學技術領域更為廣泛, 也對在新形勢下進一步做好型號標準化保障工作提出了更高的要求[1]。

1 型號研制標準化保障的目的

標準化保障工作是開展型號研制的重要基礎內容之一, 主要工作內容包括: 建立和完善型號標準化文件體系; 組織、協調和監督型號研制有關標準的實施; 組織研究和解決型號研制中共性的標準化問題; 協調系統、分系統、設備間的標準化工作; 提出研制所需標準制修訂建議等。

標準化保障的主要目的是通過標準化的技術支持保障型號研制的順利進行, 發揮標準化對型號研制的指導和保障作用, 提高型號產品的“三化”(通用化、系列化、模塊化)水平, 減少零、部件品種的數量, 縮短研制周期, 節約研制經費, 保證武器裝備研制質量。

2 助飛魚雷研制標準化保障的需求

助飛魚雷是魚雷和導彈2個行業先進技術有機結合的新型反潛武器, 相對于傳統魚雷, 其研制技術起點高, 涉及專業廣, 任務剖面復雜。它既不同于以往的魚雷, 又不同于常規導彈, 因此, 已有的魚雷和導彈的國家軍用標準、行業標準的內容均無法完全適用。在研制過程中, 出現了以往型號研制中沒有出現或表現不突出的問題, 如:

1) 缺項標準較多, 尤其缺少適用于助飛魚雷試驗、驗收、交付、生產等方面的標準;

2) 組織貫徹執行各級標準, 尤其是行業標準時, 由于涉及不同行業, 存在的接口、協調、管理等問題較多;

3) 不同行業、單位的標準化工作模式和方法存在較大差異, 型號標準化工作的協調一致性較差;

4) 不同行業、單位在編制圖樣、技術文件時執行的標準存在較大差異, 如果強求一致, 將造成巨大的工作量, 而且可能造成不必要的錯誤, 如果全部執行各自標準, 則可能在全雷接口、信息等設計中存在隱患。

在以往魚雷型號的研制中, 幾乎沒有積累如何解決上述問題的相關經驗。因此需要分析現有各級各類標準的適用性, 結合型號特點, 充分考慮2個行業的標準化工作現狀, 尋求適當的方法和途徑, 分析研制過程中標準和型號標準化文件貫徹實施存在的問題, 對標準化效果進行分析評價, 解決標準化保障問題。

3 標準化工作系統的建立

《武器裝備研制生產標準化工作規定》中要求, 應在型號研制中成立由以系統、分系統和配套產品研制單位以及標準化研究機構的有關人員組成的標準化工作系統, 在型號總師的領導下完成研制、生產全過程標準化工作。

助飛魚雷標準化工作系統(如圖1所示)由總體單位標準化工作系統、運載系統標準化工作系統、發射箱標準化工作系統和戰斗載荷標準化工作系統等4部分組成。型號總質量師全面負責型號標準化工作, 各系統的質量(標準化)主任設計師、標準化主管設計師及專(兼)職標準化人員負責型號研制中的具體標準化工作。戰斗載荷選用已定型產品, 其標準化工作由承制單位按標準化大綱和相關文件要求開展。

標準化工作系統負責在型號研制的方案階段明確標準化工作目標、貫徹標準原則、“三化”和接口互換性要求、文件完整性及編號、簽署要求等; 在研制過程中組織建立、完善型號標準化文件體系, 協調各承研承制單位及總體、系統、組件之間的標準化工作, 監督標準化大綱的執行情況, 組織開展“三化”工作, 對圖樣和技術文件進行標準化檢查, 對型號標準化工作進行階段總結, 編制標準化審查報告和工作總結等。

4 貫標原則和要求

在型號方案階段初期就應充分考慮研制全過程貫標的原則和要求, 包括總體、系統和設備等各級各類產品的設計、制造、試驗中應遵循的標準, 各級各類標準的貫標要求等, 并將相關內容納入型號標準化大綱?？傮w單位應在方案階段確定標準選用范圍, 明確貫標的時間、標準剪裁的原則、貫徹標準的方法等。

助飛魚雷研制的方案階段, 總體單位編制了《常用標準清單》, 規定了助飛魚雷研制中應貫徹執行的基礎標準、通用零部件標準和其他標準, 其中材料和元器件相關標準執行《原材料手冊》和《元器件優選目錄》的規定, 包括國標、國軍標、船舶標準、航天標準以及海軍標等各級各類標準。

考慮到助飛魚雷研制跨行業、跨專業的特點, 經過分析、溝通和協調, 在貫標工作中采取了以下原則:

1) 當某方面內容的標準同時存在國家軍用標準、船舶行業標準和航天行業標準時, 盡量選用國家軍用標準。主要體現在可靠性、維修性和保障性等通用質量特性的設計和管理工作中。在助飛魚雷研制中, 明確相關工作按現行的GJB450A-2004《裝備可靠性工作通用要求》、GJB368A-1994《裝備維修性通用大綱》、GJB1371- 1992《裝備保障性分析》、GJB3872-1999《裝備綜合保障通用要求》等國家軍用標準的要求開展;

2) 當現有標準不適用時, 制定助飛魚雷管理文件和技術文件, 加強溝通和協調, 進行會簽。在研制初期, 總體單位組織制定了27項型號專用的管理文件和通用技術條件, 經與各承制單位的多輪討論、協調和修改, 由承制單位會簽, 總師批準后發布實施。隨著型號研制的進展, 型號管理文件和技術文件進行動態管理, 適時進行修改完善, 轉階段時進行換版;

3) 根據行業特點, 在不影響產品技術狀態的前提下, 允許各承制單位使用行業和企業標準。如圖樣和技術文件的格式要求、圖樣繪制要求、產品圖號編制要求、系統和組件的評審要求等, 均由各承制單位按現有的行業或企業標準執行。在各承制單位質量管理體系有效運行的前提下, 這樣處理既可以保證產品的研制質量和進度, 又不影響各承制單位按已有程序開展工作;

4) 總體和接口方面的文件和標準, 必須按總體單位的規定執行。全雷的總體結構布局、氣動布局、協同動作流程、各系統間的機械和電氣接口、全雷對外的機械和電氣接口、接口電纜芯線定義等都是助飛魚雷功能和性能實現的關鍵, 各承制單位必須按總體單位的規定嚴格執行。

實踐表明, 以上原則和要求較好地解決了助飛魚雷研制中的貫標問題, 在保證型號研制順利進行的同時, 減少了標準化協調的工作量, 提高了工作效率。

5 標準化文件體系的建立

標準化對型號研制生產的支持和指導作用主要是通過型號標準化文件來實現的, 這些文件數量巨大, 種類繁多, 如果不能及時提供, 不能嚴格控制更改和更迭, 就會影響到標準化管理水平的提高和標準化作用的發揮, 以及研制生產和產品質量。構建一個先進、合理、切實可行的型號標準化文件體系, 編制一套完整的型號標準化文件, 對完成型號標準化任務具有重要意義[2]。

建立型號標準化文件體系, 目的是要提高型號標準化工作的有效性, 保證型號標準化文件的完整性和協調性, 規范型號標準化文件, 促進型號標準化文件的技術狀態管理。助飛魚雷研制中, 以“型號標準化文件必須緊密圍繞型號標準化各項管理工作和技術工作的需要, 各項管理要求和技術要求就是編制型號標準化文件的依據”為中心思想, 借鑒以往型號建立標準化文件體系的經驗, 結合助飛魚雷標準化工作的特點, 充分考慮型號標準化文件體系自身具有的階段性、協調性、動態性和綜合性的特點, 構建了助飛魚雷的標準化文件體系。

通過分析和研究, 將助飛魚雷標準化文件體系分為標準化管理文件、標準化技術文件、標準化評審文件及標準化信息資料4部分, 并建立了體系圖和明細表, 明確了各類文件的組成范圍。

型號研制過程中, 還應通過標準化體系文件及其相關信息的編制、評審、批準、標識、提供、傳遞反饋、更改和紀實等, 開展標準化文件體系的運行和管理, 確保標準化體系文件的有效性。

6 標準體系框架的建立

傳統魚雷標準體系主要由2部分組成, 一是從產品組成劃分的各系統相關設計、試驗、生產、交付等標準, 如總體、動力、控制等系統及其組件的產品規范、試驗方法; 二是基礎標準, 如術語、接口、可靠性、維修性等標準。由于助飛魚雷的戰斗載荷是一條完整的輕型魚雷, 如果按這種形式建立助飛魚雷標準體系, 在產品組成劃分上將出現分類交叉或無法歸類的問題。

經分析研究, 采用總裝備部2009年軍用標準體系框架規劃工作中提出的標準體系框架結構形式。助飛魚雷標準體系框架下設產品規范、接口標準、設計制造標準、試驗與驗證標準、裝備保障標準、共性技術標準、信息技術標準共7個板塊, 各板塊主要涵蓋的范圍如下:

1) 產品規范。是指用于規定組成助飛魚雷的產品的全部性能指標、檢驗驗收(包括檢驗方法)、交貨準備等技術內容的規范;

2) 接口標準。是用于規范助飛魚雷系統之間及系統內部接口的標準, 主要包括助飛魚雷與武器系統、運載系統內部、運載系統與戰斗載荷、助飛魚雷與發射箱、發射箱與發射架等的接口;

3) 設計制造標準。包括設計標準、工裝標準和制造工藝標準。設計標準包括助飛魚雷及其組成部分的設計原則、設計準則、設計方法、計算方法等標準; 工裝標準包括為制造助飛魚雷而專門設置的標準; 制造工藝標準包括助飛魚雷制造和安裝工藝、電子設備安裝調試工藝等標準;

4) 試驗與驗證標準。包括試驗標準和模型試驗標準, 試驗標準包括助飛魚雷的陸上試驗、實航試驗等標準; 模型試驗標準包括助飛魚雷的仿真試驗等標準;

5) 裝備標準。包括助飛魚雷保障管理、訓練模擬器材和技術文件管理等標準;

6) 共性技術標準。包括助飛魚雷可靠性、維修性、安全性、保障性、測試性、電磁環境、電氣安全、人機工程以及環境工程等標準;

7) 信息技術標準。包括助飛魚雷信息處理標準、信息傳輸標準、基礎數據標準、信息交換標準和信息安全標準等。

7 “三化”設計

型號研制中的標準化工作基本任務是開展“三化”設計, 這對保證產品質量和裝備效能、提高研制生產效率、縮短研制周期、降低風險、降低全壽命期費用等都具有重要作用, 也是型號研制過程中應做好的一項重要技術基礎工作[3]。開展型號“三化”設計工作, 要處理好系統與分系統、創新與繼承的關系, 解決好研制中“三化”文件與產品不協調的問題、適時開發新“三化”產品的問題[4]。

在助飛魚雷研制中, 考慮到系列化發展的需要, 設計時遵循了“三化”設計原則, 充分考慮并貫徹了“三化”的設計要求和實現方式。

助飛魚雷各組成部分從功能實現和結構設計上均進行了模塊化設計, 以各自實現的功能進行模塊劃分, 所有零部件均可互換通用, 方便維修及更換; 發射箱裝載時可使用與導彈發射裝置通用的設備, 按其功能設計成具有互換性的獨立模塊, 接口關系協調統一, 保證了良好的互換性和通用性; 內部測試系統各組成部分按各自實現的功能進行模塊劃分、結構上盡量采用積木棧接式疊加設計, 使其具有較好的擴展性并向下兼容。

助飛魚雷設計中盡可能選用標準件及外購件, 減少了元器件、原材料的品種和規格, 做到了結構要素標準化、接口標準化、材料標準化、工藝標準化。統計表明, 助飛魚雷產品和專用保障設備的種數標準化系數、件數標準化系數均達到了標準化大綱的要求, 具有較高的標準化程度。

通過開展“三化”設計, 最大限度地采用成熟技術, 減少了助飛魚雷設計、生產和試驗過程中的重復性工作, 提高了研制進度和標準化水平, 降低了研制費用, 為后續助飛魚雷系列化發展提供了技術基礎。

8 總結標準化成果

對武器裝備研制中取得的成果和經驗, 有條件轉化為標準的應將其形成標準。這樣, 既可避免標準制定的二次投資, 又能使廣大科技人員成為制定技術標準的主力軍。從實踐看, 通常在產品的試制生產階段與試驗階段間, 已進行了大量試驗驗證, 取得了不少數據, 這個時期實際上是制定標準的最好時機[5]。

結合助飛魚雷研制工作, 承研單位積極開展了標準立項論證和編制工作。通過分析和梳理, 規劃了30余項助飛魚雷研制中需制定的標準, 目前已完成了10項船舶行業標準的編制、審查和報批工作, 正在開展7項船舶行業標準編制。主要包括全雷及各系統、典型產品的設計、制造和試驗標準。

通過開展型號標準制定工作, 可以集中編制一批型號研制中急需的缺項標準, 及時將研制成果和新技術、新工藝、新方法、新產品轉化為標準, 規范, 以指導型號研制。

通過型號標準制定, 還可以逐步建立產品標準體系, 為產品設計、制造與試驗提供技術引導和標準支撐, 并強化型號科研生產能力, 加快相關技術成果向標準轉化, 為今后類似產品的研制提供技術基礎支撐。

9 結束語

通過開展助飛魚雷標準化保障工作, 發揮了標準化對型號研制的指導和保障作用, 體現了標準化與型號研制相結合的原則, 使型號研制中的標準化工作更具有系統性, 充分體現了標準化整體效益, 為今后跨行業、跨系統研制武器裝備時開展標準化保障工作積累了經驗。

在復雜武器裝備研制中, 為更好地貫徹實施《武器裝備研制生產標準化工作規定》, 首先應建立組織嚴密, 溝通順暢的型號標準化工作系統, 完善型號標準化文件體系, 協調解決各承制單位和各級產品之間的標準化問題; 其次應根據產品特點, 合理確定貫標的原則和方法, 積極推進“三化”設計, 提高工作效率和設計水平; 最后應及時總結型號研制的成果和經驗, 完善標準體系, 組織開展標準制修訂工作, 為產品的升級換代和系列化發展打下基礎。

型號研制工作離不開標準化, 標準化也只有和型號研制工作相結合才更具有生命力, 也更具有存在的意義和價值。標準化是型號研制工作的支柱與依據, 也只有與型號研制工作結合才能發揮其指導和保障作用, 促進技術進步, 提高武器裝備效能。武器裝備的研制促進武器裝備的標準化, 標準化又促進科學技術和生產的發展, 二者有機結合、相輔相成、相互促進, 產生良性循環, 使標準化在促進武器裝備的發展中獲得強大的生命力[1]。

[1] 冀曉燕, 高峽, 齊學會, 等. 淺談型號研制標準化保障工作[J]. 國防技術基礎, 2011(1): 7-8.

[2] 袁劍, 劉波, 徐琴. 型號標準化文件體系的建立與管理[J]. 航天標準化, 2011(1): 17-21.

[3] 陳瑤穎. 型號產品研制中“三化”工作的探討[J]. 機械工業標準化與質量, 2013(6): 29-31.

[4] 朱恩惠. 武器系統研制中的 “三化”設計工作探討[J]. 航天標準化, 2007(3): 5-8.

[5] 陳京生, 何華, 鄭曉亞. 武器裝備研制中標準化保障工作的開展與實施[J]. 四川兵工學報, 2012, 33(3): 67-69.

Analysis on Standardization Support to Complex Weapon Equipment Development: Taking Rocket-assisted Torpedo Development for Example

DING Zhen-dong1, DAI Jun2, ZHANG Jun-feng2

(1. Naval Armament Department, Xi?an 710075, China; 2. The 705 Research Institute, China Shipbuilding Industry Corporation, Xi?an 710077, China)

We analyze and summarize the methods and experiences of standardization support in rocket-assisted torpedo development in China, and put forward some ideas for carrying out “The Standardization Work Rules for Weapon Equipment Development and Production” during development of complex weapon equipment. The ideas include: 1) establishing working system of standardization for types, perfecting standardization file system, and coordinatively solving standardization problems among producers; 2) reasonably determining principles and methods in standardization according to the features of products, actively promoting generalization, serialization, and modularization in design, and 3) summarizing development achievements and experiences in time, improving standardization system, and organizing establishment and revision of corresponding standards.

rocket-assisted torpedo; standardization; support

10.11993/j.issn.1673-1948.2016.02.003

TJ630.7; E925.23

A

1673-1948(2016)02-0094-05

2015-11-22;

2016-03-01.

丁振東(1961-), 男, 高級工程師, 主要研究方向為魚雷裝備管理.

(責任編輯: 陳 曦)