司荣宁 沈丽娟
(沈阳发动机设计研究所, 辽宁 沈阳 110015)
在某型发动机研制的标准化工作中,我们有效贯彻《武器装备研制的标准化工作规定》(以下简称《规定》),引入系统管理思想,组建型号标准化工作系统,紧密围绕型号研制需求,坚持继承与创新的工作方法,组织和带领各参研单位的广大标准化工作者卓有成效地开展研制各阶段的标准化工作,充分发挥了标准化对型号研制的“支持作用、保障作用、服务作用”。
某型发动机的研制是个庞大的系统工程,发动机性能先进、结构复杂、涉及的专业领域广,需要协作的单位有几十个。在这样一个庞大的系统工程中,要协调和解决好研制中的标准化技术和管理问题,最有效的办法就是在总设计师系统下建立一个组织,统一协调和采用一套内容广泛、渗透于各专业、技术成熟、水平先进、具有权威性的技术和管理标准。为此,我们严格按照《规定》要求,在该型发动机研制总设计师系统下建立了标准化工作系统,系统由各成员单位组成,设立了总标准化师、副总标准化师、主任标准化师和主管标准化师及标准化工作系统办公室(以下简称系统办公室)。为统筹安排标准化工作,发挥标准化在型号研制中的指导和保障作用,提供了组织保证。
方案阶段的标准化工作是确定型号研制标准化工作全面要求和计划的关键阶段,要求明确型号研制标准化全部目标、工作范围和各阶段、各层次应达到的具体目标和标准化程度,并纳入各层次标准化工作的顶层文件。为此,在该型发动机研制的方案阶段,我们组织各参研单位的标准化人员与设计师系统人员密切配合,提出了该型发动机研制标准化工作的总体规划,并由总设计师单位组织起草了《某型发动机研制标准化大纲》、《某型发动机采用标准目录》、《产品技术规范的编写规定》、《标准化工作系统的工作规定与程序》等系统顶层文件。召开发动机标准化工作系统成立会议,会议全面规划了该型发动机的标准化工作,安排了各参研单位承担的主要任务,并讨论通过了系统顶层文件,下发各有关单位执行。至此,在标准化工作系统的组织下,该型发动机研制各层面的标准化工作全面展开。在该型发动机研制的方案阶段,各参研单位为贯彻系统顶层文件编制下一级和设备级顶层文件,这些文件均经系统办公室组织审签,保证标准化工作目标明确,工作任务满足要求,工作措施得当,并与系统顶层文件协调一致。这些标准化文件构建了开展各级产品研制标准化工作的文件体系,为有效开展工程研制阶段的标准化工作奠定了基础。
按某型发动机标准化工作目标,即“实施战术技术指标,综合权衡发动机性能、可靠性、维修性、耐久性和环境适应性,有效贯彻实施使用部门提出的GJB 241–1987《航空涡轮喷气和涡轮风扇发动机通用规范》、GJB 450–1988 《装备研制与生产的可靠性通用大纲》、GJB 312–1987 《飞机维修品质规范》3大标准为主体,配套采用各项相关标准,以提高发动机研制水平和标准化工作水平”,组织了一些重点标准的宣贯。
GJB 241–1987 、GJB 450–1988、GJB 312–1987等标准是第一次贯彻于设计之中,无论是设计人员还是标准化人员,均对标准比较生疏,对许多条文不理解,更谈不上贯彻。为防止设计与标准脱节,真正贯彻标准,也为了提高设计水平,制定了标准宣贯计划,安排了“通用规范”、“可靠性”、“维修性”和“质量控制”4个专题,采取专、兼结合的方式,请有专业工作经验的老设计师组织备课宣讲,标准化人员和有关专业设计人员参加学习。经过初步培训,大家对标准的理解加深了,如何贯彻比较明确了,取得了较好地效果。
该型发动机研制由于各级领导对贯彻标准比较重视、军代表监控严格,贯彻了相当一批版本较新的标准,特别是在贯彻设计、试验、管理标准上下了很大功夫。经统计,在该型发动机的工程研制阶段共贯彻各类标准情况如下:
— 贯彻通用基础标准138项;
— 贯彻综合标准(包括质量管理标准)100项;
— 贯彻设计、试验标准92项;— 贯彻工艺、检验标准134项;— 贯彻各级材料标准297项;— 贯彻小零件设计标准92项。
其中,贯彻GJB 241最为典型。该型发动机是严格按照GJB 241组织研制的,经过剪裁编制了具体的《型号规范》。GJB 241有效条文604条,《型号规范》直接贯彻了539条,“不适用”的25条,“不要求”的40条,另外还增加了300 h 寿命考核试车等要求。发动机研制认真按照《型号规范》的要求,踏踏实实逐项考核试验、军代表考核验收。为此我所尽了种种努力,如:“发动机高空台试验”全所上下齐动员,专门成立高空台试验外场党支部,军代表和参试人员一道奋战在试验现场,保证了试验任务的完成,有效地贯彻了《型号规范》的要求。
标准化检查是产品工程研制阶段标准化工作的重要任务,是监督和检查标准及标准化要求贯彻情况的必要手段。在该型号发动机研制中,由于贯彻了一批版本较新的标准,我们采取一系列措施,坚持源头和过程一起抓,来保证图样和文件的标准化质量。一是修订和贯彻图样管理制度:结合该型发动机贯标实际和质量认证过程,对图样管理制度进行了修订,修订后的图样管理制度紧扣型号研制实际,内容更具体、更明确、更容易操作,更能体现高新工程的设计资料水平。同时狠抓贯彻,在征求意见阶段设计员对该标准已有了初步了解,正式发布后又组织了多轮培训,培训标准化人员,也培训设计人员,使大家都能正确理解掌握该标准,在实际使用中得心应手。二是严格过程监控:该型发动机研制经过一批机、二批机、三批机等完整阶段,发出了大量的设计图样和技术文件。我们对这些图样和文件均按标准要求实施了严格的标准化审查,做到了没有标检签字的图样和文件不得放行的要求。通过采取这些措施,强化设计过程的标准化检查,各类标准得到了较好地贯彻,有效地保证了图样和文件的完整、正确、统一。
WPKI(Wireless Public Key Infrastructure)技术是在有线网络中的PKI(公开密钥基础设施体系)基础上发展起来的。在有线网络中,可以通过标准密钥管理平台为用户透明地提供通信网络应用所需要的加密、数字签名等密码服务,从而确保用户网络中数据的机密性与有效性。WPKI技术是在无线网络中为用户提供与有线网络PKI相同的安全服务机制(图1)。
“三化”设计是依据《标准化大纲》提出的标准化要求。在该型发动机研制中,我们在小零件通用化设计方面得以充分实践。
一是参加新型紧固件标准攻关。为了满足发动机性能要求,提高零部件连接强度和连接水平、改进产品的通用性和互换性,该型发动机采用了高温合金镦制螺栓和自锁螺母项目,由系统内多家单位组成攻关组进行攻关。从消化、理解国外相关标准入手,本着“认真研究、区别对待、积极采用”的方针,首先将设计要求变成自己的标准,编制了多项材料标准和紧固件技术条件、试验方法标准,并在研制中贯彻实施。在研制中遇到技术难关后再修订和完善标准,坚持高标准严要求又充分考虑国情,使按该类标准生产的紧固件完全满足了发动机的使用要求,顺利完成攻关任务。
二是主动开展紧固件的通用化设计。该型发动机上用的紧固件虽然在国外大多有相应的标准件,但不能依靠外购引进,必须自行研制生产。通过综合分析这些紧固件的类型、特点,将应用于多个部件的零件实施通用化设计,由设计人员提出设计要求,标准化人员进行通用化设计出图,实现了贯标与研制的有机结合。由于实施了通用化设计,避免了以前产品研制中存在的同一零件多部件重复设计等造成的系列问题,更为今后上升为上级标准奠定了基础。
三是管理小零件目录,为进行深层次的小零件标准化工作奠定基础。航空发动机上可选择使用的上级标准件标准很少,这是发动机研制中面临的一个显著的问题,需要方方面面共同努力来解决,当然型号研制中的积累和沉淀是必不可少的。为此在该型发动机研制中,我们从管理型号小零件目录入手,针对该机使用的小零件类型覆盖面广、直接选用的上级标准件少、多为自设件的实际情况,我们首先提出将该目录分类管理,即将原一个汇总目录按零件类型分成几个目录。这样既便于管理,又可以一目了然地、有针对性地跟踪每类零件的技术状态演变过程。按照小零件类型和分类目录,对照设计图样和部件目录,理清其结构特点和使用工况,特别是对该机选用的新型紧固件进行系列化设计,逐渐形成了该机使用的每类小零件的系列尺寸型谱,为最终编制各级标准,广泛推广应用提供了可靠的保证。
在方案阶段我们组织编制了各级《标准化大纲》,作为开展各级标准化工作的纲领性文件,并在工程研制阶段全面实施。但贯彻实施情况如何,“大纲”中还存在哪些问题,需要通过检查和评审来解决。为此,我们综合考虑该型发动机研制进展情况和标准化要求的落实情况,组织召开系统工作会议对《标准化大纲》的贯彻实施情况进行了检查和评审,并按评审意见进行了修改。对“大纲”的检查、评审和修改,是查遗补漏完善标准化要求的过程,也是推进标准化要求和研制实际情况密切结合的过程。通过检查和评审,各单位看到了标准化工作取得的成绩,也找到了差距,明确了今后工作的努力方向。
按《标准化大纲》要求,我们适时在材料标准方面组织开展了联合企标的制定工作。在该机工程研制阶段后期,综合分析了材料企业标准的编制和采用情况。针对同一材料有多家企业标准共存、性能指标不完全统一的实际情况;同时考虑该机进入设计定型阶段后,综合各家标准所长、共享技术资源,促进材料标准统一,保证稳定和高质量供货来源的必要性。由总设计师单位果断决策,系统内多家单位组成多个编制组开展此项工作,编制组首先进行了全面的调研、汇总和分析,研究确定了编制项目和分工,并制定了《联合企业标准管理办法》作为开展此项工作的依据。按照编制任务分工,各编制组经近两年的努力,按照标准编制程序,完成了一批材料型号标准编制。这些标准经批准后在设计定型阶段全面贯彻,极大地推动了材料标准的有效控制,对保证标准统一,促进产品质量的再提高发挥了积极地作用。
在工程研制阶段的标准和标准化要求的贯彻工作中,系统办公室充分利用工作系统组织人员健全,联系密切,协调沟通方便等优势,采取灵活多样的工作方式,及时地协调和解决各单位在实际工作中遇到的各类标准化问题,如贯彻新旧标准版本问题、引用标准的写法问题、多型号用零件的标识问题、借用件的管理问题等。系统办公室在处理这些问题时始终站在全局的高度上,既考虑系统内的协调统一、又针对每类问题的特点,坚持“充分协商、统一协调、灵活处理”的原则,对影响大的问题做到按原则处理,对共性问题做到处理意见一致,对影响小的个别问题则采取灵活处理的方式。
设计定型阶段的标准化工作是型号研制标准化工作的收口阶段,必须做好。为此,我们提前介入,采取请示、复查、总结、出规定、贯彻落实等一系列措施,确保设计定型标准化工作“规定到位、落实到位、服务到位”。
首先是请示,这一点很重要。上级机关对设计定型资料是有特定要求的,其中贯彻GJB 1362-2007 《军工产品定型程序和要求》是基本要求之一。在研制中形成的大量设计资料符不符合上级规定,上级机关对设计定型还有哪些要求,我们自己有什么想法等,都需要及时向上级机关请示和汇报,使问题能够早发现、早请示,以避免反复。
接下来是复查、总结、出规定。设计定型阶段的一项极为重要的工作就是提出设计定型资料的标准化规定。为保证这一规定的合理、准确、符合上级要求和型号研制实际,我们首先对定型批的全套设计图样和文件进行了复查,查其中存在的标准化问题,查各类标准的贯彻状态,查典型结构要素规格的选用情况等,做好详细记录并录入数据库;接着,我们安排专人进行整理、分析和总结,形成了系列总结分析报告;最后,我们在前期工作的基础上,编制设计定型资料的标准化规定两份:一份是基于设计图样的,另一份是基于设计文件的。两份规定由标准化人员编制,由设计人员提意见、讨论修改后会签,使得该规定不但出之于标准化人员之手,也出之于设计人员之手,贯彻起来就容易多了。
最后就是狠抓贯彻。贯彻规定分了3个层面:一是针对标准化人员的,我们组织了大范围的讲课,由专职标准化人员讲,兼职标准化员听,并提出问题大家讨论,通过听讲和讨论,在标准化人员的层面上对规定有了一致的、正确的理解,为正确指导规定的贯彻提供了保证;二是针对设计人员的,由于大量的设计定型资料都出自设计人员之手,所以他们对规定的理解程度至关重要。针对这一层面,我们采取现场服务的方式,即专、兼职标准化员到设计现场为设计员解答规定中有关的标准化要求,并根据各单位的不同情况适时组织小范围的宣讲,收到了很好的效果;三是组织在系统各参研单位贯彻。为保证各参研单位提交的设计定型资料的一致性,我们专门召开标准化工作系统工作会议贯彻该规定,并要求各单位以该规定的要求为基础,结合所负责产品的研制情况编制更具体的规定实施。通过狠抓贯彻,各类人员对设计定型资料的标准化要求比较明晰,为设计定型资料的准备工作奠定了良好的基础。
标准化工作成果往往是隐形的,很难直接表现出来,必须通过大量的统计、分析工作,才能得以体现。为此,我们在工程研制阶段对标准化工作进行了程度评价和经济效果分析,主要分析内容如下。
我们以该机选择使用的小零件为重点,用“标准化系数”来表征其标准化程度。经初步统计和粗略计算,标准化系数为40%。可以看到,整机的标准化系数是不低的。这意味着一大批零件不用重新研制,可以直接借用成熟件,降低了研制成本、缩短了研制周期,提高了产品的继承性和可靠性,经济效益和综合效益是显著的。
产品的经济效果计算比较复杂,可从设计费用、工装费用、制造费用、质量效益等多种节约量来计算。我们从该机采用借用件、标准件节约的设计费用和推广采用格式软件节约的各类费用两个方面进行了粗略估算。
以该机采用借用件、标准件减少设计图样A4张数400张计算,考虑设计、描图、晒印、管理等的工时数、工时费、图纸单价等,可节约设计费用约16万元。
经估算,推广采用格式软件,一年可节约经费10万元。
通过开展标准化程度评价和经济效果分析,我们看到了标准化工作成果,极大地调动了标准化工作者的积极性和主动性,对提升标准化工作地位大有裨益。
从型号标准化的现实出发,紧密围绕型号研制需求开展型号标准化工作,伴随着型号研制工作的不断发展,对标准化工作的要求会越来越高,我们惟有脚踏实地,坚持一点一滴地总结积累和提升创新,才能做好标准化工作,稳固型号研制基础。