趙亞林,馮 健
(昆明船舶設備研究試驗中心,昆明 650051)
“三化”是指通用化、系列化、組合化,是標準化的一種重要形式,是發展國防科技的一項基本政策,是型號系統工程的重要任務之一。推行“三化”可以協調解決高技術型號產品研制成本投入大、開發周期長、使用維護困難、不易形成規模生產等諸多矛盾。目前,靶場研制面臨多種型號并行研制的問題,這往往會造成型號研制中人力、物力和財力資源的短缺。為更好地完成型號研制工作,開展靶場“三化”工作迫在眉睫。
開發靶場的“三化”資源需要對現有資源進行整理、分析、簡化和確認,或專門投入人力、物力和財力研制新的通用產品,形成靶場“三化”資源庫。基于此,在后續新型號產品研制及已有型號技術改造中盡可能的重復應用“三化”資源,積極發揮“三化”的作用,降低研制風險和成本,縮短研制周期,提高經濟效益和品牌效益。
目前,型號項目或產品的研制采用招標合同制,“三化”資源作為技術儲備可以提升靶場的核心競爭力。“三化”資源的不斷改進,以及新“三化”資源的陸續開發,增強了靶場作為科研生產單位的物質基礎,更能適應市場對型號項目或產品不斷擴大的需求。
開展“三化”工作,首先要根據靶場的業務需求和自身發展的需要,明確“三化”資源主要包括的內容。參照文獻[1]對“三化”資源的劃分,靶場“三化”資源主要涵蓋以下2方面的內容:
1)“三化”產品。其主要包括通用產品、系列產品和通用模塊等,既可以是硬件產品或者與硬件產品配套的圖紙和技術條件,也可以是軟件產品單元。靶場“三化”產品既包括構成型號產品和湖試設備各層次的產品、段、組件、部件和零件,還包括制造工藝裝備及其零部件、軟件工程化管理過程中的軟件配置項和軟件模塊等。
2)“三化”標準及其他有關的“軟”資源。主要包括以下4個方面:
(1)“三化”產品規范。“三化”產品規范定義了通用產品資源,規定其功能、性能、規格尺寸和檢驗、驗收的規則,是通用產品訂貨、制造和驗收的依據。如GB 37555—2019《船位儀》既考慮了在用和在研的4型船位儀,還著眼將來需要研制的船位儀。其適用于船位儀設計、生產、驗收和交貨準備,可作為船位儀訂貨驗收的依據和準則。
(2)“三化”工作標準。目前,靶場還沒有該方面的標準,可借鑒GJB 3760—1999《軍用雷達模塊化通用要求》進行靶場“三化”工作標準的編制,以作為“三化”論證和設計等工作的標準。
(3)“三化”接口標準,如數據采集與記錄系統的接口規范等。
(4)產品系列型譜及其他“三化”標準等。除“三化”相關標準外,還有一些與“三化”有關、可作為根據和參考的“軟”資源,如規范“三化”工作的法規制度、產品“三化”前期預研報告或科技成果報告、以及涉及“三化”工作的專著、論文等文獻資料。
自建場以來,通過對各型號項目和產品的深入研究,以及對專用測試設備的研制和實驗,靶場在目標模擬和水聲對抗等方面具有一定的影響力和地位,這為將來的發展奠定了基礎。目前,靶場“三化”資源的開發主要從以下3個方面進行:
1)梳理、分析和確認現有資源
從現有的產品和標準等資源出發,按照一定的要求和程序,篩選出適合推廣、重復使用或共同使用的資源。靶場在完成某系列若干型號產品研制、定型、批產和列裝部隊的基礎上,為更好地開展新型號的研制工作,開展了該系列型號產品的“三化”梳理工作。從每個型號產品的結構設計圖、全套圖紙、技術報告以及軟件文檔資料著手,分析零(部)件、組件、系統/設備、段、軟件配置項和算法的通用化水平。梳理工作主要分為通用零件(軟件配置項)、通用算法、通用部件和通用組件、通用產品(通用軟件產品)4類進行,共整理出180余項通用件和共用件。接著從產品性能參數和結構要素進行分析,形成系列化零部件、零部件級系列化通用產品單元和設備級系列化通用產品單元3大類。以設備級系列化通用產品單元為例,內外軸對轉電機馬力試驗臺分為大馬力試驗臺和小馬力試驗臺。與小馬力試驗臺配套的通用裝置研制功率在10 kW 以下,配裝小口徑產品的推進電機組試驗裝置;與大馬力試驗臺配套的通用裝置研制功率在 10 kW~100 kW,有時甚至超過100 kW,配裝中口徑和大口徑產品的推進電機組試驗裝置。最后,再從部件、組件、分系統/設備3級進行功能模塊、性能模塊和軟件模塊分析。如能源與動力系統各組件的結構設計和軟件設計均應采用模塊化設計方法,電池組由若干個具有獨立機械和電氣結構的電池模塊組成,每個電池模塊具有相同的機械與電氣接口。按模塊化設計的電機控制器與推進電機可任意搭配。各電路組件的硬件構架相似,功能不同的電路部件采用統一的硬件平臺,通過加載不同的嵌入式軟件實現不同的功能。不同組件中相同的功能模塊采用統一設計,以形成相對穩定的模塊,便于升級、擴展和移植。特別是通過衡重和配重方式確保作戰配重段、湖試訓練段、湖試負浮力訓練段和訓練段等尺寸相同的4種不同功能的段具有互換性,保證試驗過程中可通過更換湖、海訓練段來滿足不同的試驗需求。
2)專項開發新資源
挖掘篩選現有資源形成的“三化”成果在一定程度上不滿足未來新技術對“三化”資源的要求。對此,靶場從專項開發的角度,充分考慮現有型號以及先期開發產品所需,開展如“模塊化某技術研究”的課題;此外,還投入大量資金開發急需的二十余項通用模塊,如通用天線桅桿及升降驅動裝置,選裝北斗天線、GPS天線、WIFI天線、數傳天線等多種天線,并根據需要裁剪,使所用的產品具有無線調試、無線發控、位置校準、遠程診斷和遠程數據提取等功能。專項開發新的“三化”資源統一了接口形成模塊,一定程度上實現了各個項目的技術和資源共享,避免了重復開發研究,節省了人力、物力和時間。
3)結合型號研制任務開展“三化”工作
結合新型號產品研制任務開發“三化”產品、編制“三化”標準,在完成型號研制任務的同時也完成“三化”資源的開發。在近年開展的新型號裝備研制中,靶場對“三化”提出了明確要求。在通用化方面,要求借鑒相關產品的成熟技術,提高設計的繼承性及通用化水平。確保無新要求的部分維持原方案不做改變;有新要求的部分在滿足新要求的前提下盡量少做修改,同時盡可能應用已有型號的零部組件,方便后期的改裝工作和部隊保障。在模塊化方面,要求最大限度采用標準典型電路、標準件及模塊;新研部分在對系統功能分解的基礎上,盡量選用通用結構或標準結構,減少零部件的多樣化。在系列化方面,要求對已有型號通用的零部件進行分析,對同類型的零部件提取主參數和基本參數,在滿足使用和設計的前提下,進行系列化的設計;新研組部零件在設計過程中應充分考慮產品系列化發展的需要,確定系列化的方向和要求。
為了提高靶場“三化”資源的利用效率,從當前實際出發,將“三化”資源按照段、組件、部件、零件、軟件5種類型進行歸類收集并形成統計表,列出其主要功能、性能、適用范圍、尺寸、重量、接口、六性指標和軟件的運行環境等主要參數,并收集相應的圖紙和源程序納入數據庫中。
為實現“三化”資源庫的動態管理和更新,需按照申請、評審、入庫、獎勵、推廣應用及改進 6個階段開展“三化”工作并形成相關制度,以便于規范化管理。
技術開發人員和項目管理人員初步對“三化”成果進行識別和分析,確定可以申請納入“三化”資源庫的按照相關要求填寫申請表。靶場定期組織專家進行“三化”成果評審,對于通過評審確定可以納入“三化”資源庫的成果,分配編號并納入資源庫。技術人員查詢所需的“三化”資源并報備使用,一旦某項“三化”成果被重復使用,則對原開發人員和使用人進行獎勵,以此促進“三化”資源庫的建設。工作人員在使用過程中若發現存在問題或不滿足需求的情況要及時反饋;管理人員在管理資源庫的過程中若發現某些“三化”成果利用率低,則要對這些成果進行分析改進,以實現“三化”成果庫的動態更新和管理。
靶場“三化”資源庫建設并不能一蹴而就,它需要持續開發和更新才能發揮最大的效用。“三化”建設要最大限度地繼承和利用已有的成果,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。在此過程中,需要技術人員、管理人員、主管部門和顧客提高對“三化”工作的正確認識,掌握“三化”有關原理和準則,正確處理“三化”中的各種矛盾,建立有效的運行監督管理機制。只有這樣,才能將靶場“三化”資源庫建設好、運用好。