从助飞鱼雷研制看复杂武器装备研制的标准化保障工作

丁振东, 戴 军, 张峻峰



从助飞鱼雷研制看复杂武器装备研制的标准化保障工作

丁振东1, 戴 军2, 张峻峰2

(1. 海军装备部, 陕西 西安, 710075; 2. 中国船舶重工集团公司 第705研究所, 陕西 西安, 710077)

通过分析和总结国内助飞鱼雷研制中开展标准化保障工作的方法和经验, 提出了如何在复杂武器装备研制中更好地贯彻实施《武器装备研制生产标准化工作规定》的工作思路, 即首先建立型号标准化工作系统, 完善标准化文件体系, 协调解决各承制单位和各级产品之间的标准化问题; 其次根据产品特点, 合理确定贯标的原则和方法, 积极推进“三化” (通用化、系列化、模块化)设计; 最后及时总结研制成果和经验, 完善标准体系, 组织开展标准制修订工作, 确保产品的升级换代和系列化发展。

助飞鱼雷; 标准化; 保障

0 引言

现代战争主要由高技术武器装备作为支撑, 其所具有的精确打击、快速反应、远程投送能力以及超常的杀伤效能等特点, 为迅速达到战争目的提供了有效手段。随着我国武器装备研制体制改革的不断深入, 无论是型号研制, 还是关键技术领域都有了较大突破和发展。这使武器装备型号研制所涉及的系统更加复杂和庞大, 跨行业、跨部门的研制单位众多, 涉及到的科学技术领域更为广泛, 也对在新形势下进一步做好型号标准化保障工作提出了更高的要求[1]。

1 型号研制标准化保障的目的

标准化保障工作是开展型号研制的重要基础内容之一, 主要工作内容包括: 建立和完善型号标准化文件体系; 组织、协调和监督型号研制有关标准的实施; 组织研究和解决型号研制中共性的标准化问题; 协调系统、分系统、设备间的标准化工作; 提出研制所需标准制修订建议等。

标准化保障的主要目的是通过标准化的技术支持保障型号研制的顺利进行, 发挥标准化对型号研制的指导和保障作用, 提高型号产品的“三化”(通用化、系列化、模块化)水平, 减少零、部件品种的数量, 缩短研制周期, 节约研制经费, 保证武器装备研制质量。

2 助飞鱼雷研制标准化保障的需求

助飞鱼雷是鱼雷和导弹2个行业先进技术有机结合的新型反潜武器, 相对于传统鱼雷, 其研制技术起点高, 涉及专业广, 任务剖面复杂。它既不同于以往的鱼雷, 又不同于常规导弹, 因此, 已有的鱼雷和导弹的国家军用标准、行业标准的内容均无法完全适用。在研制过程中, 出现了以往型号研制中没有出现或表现不突出的问题, 如:

1) 缺项标准较多, 尤其缺少适用于助飞鱼雷试验、验收、交付、生产等方面的标准;

2) 组织贯彻执行各级标准, 尤其是行业标准时, 由于涉及不同行业, 存在的接口、协调、管理等问题较多;

3) 不同行业、单位的标准化工作模式和方法存在较大差异, 型号标准化工作的协调一致性较差;

4) 不同行业、单位在编制图样、技术文件时执行的标准存在较大差异, 如果强求一致, 将造成巨大的工作量, 而且可能造成不必要的错误, 如果全部执行各自标准, 则可能在全雷接口、信息等设计中存在隐患。

在以往鱼雷型号的研制中, 几乎没有积累如何解决上述问题的相关经验。因此需要分析现有各级各类标准的适用性, 结合型号特点, 充分考虑2个行业的标准化工作现状, 寻求适当的方法和途径, 分析研制过程中标准和型号标准化文件贯彻实施存在的问题, 对标准化效果进行分析评价, 解决标准化保障问题。

3 标准化工作系统的建立

《武器装备研制生产标准化工作规定》中要求, 应在型号研制中成立由以系统、分系统和配套产品研制单位以及标准化研究机构的有关人员组成的标准化工作系统, 在型号总师的领导下完成研制、生产全过程标准化工作。

助飞鱼雷标准化工作系统(如图1所示)由总体单位标准化工作系统、运载系统标准化工作系统、发射箱标准化工作系统和战斗载荷标准化工作系统等4部分组成。型号总质量师全面负责型号标准化工作, 各系统的质量(标准化)主任设计师、标准化主管设计师及专(兼)职标准化人员负责型号研制中的具体标准化工作。战斗载荷选用已定型产品, 其标准化工作由承制单位按标准化大纲和相关文件要求开展。

标准化工作系统负责在型号研制的方案阶段明确标准化工作目标、贯彻标准原则、“三化”和接口互换性要求、文件完整性及编号、签署要求等; 在研制过程中组织建立、完善型号标准化文件体系, 协调各承研承制单位及总体、系统、组件之间的标准化工作, 监督标准化大纲的执行情况, 组织开展“三化”工作, 对图样和技术文件进行标准化检查, 对型号标准化工作进行阶段总结, 编制标准化审查报告和工作总结等。

4 贯标原则和要求

在型号方案阶段初期就应充分考虑研制全过程贯标的原则和要求, 包括总体、系统和设备等各级各类产品的设计、制造、试验中应遵循的标准, 各级各类标准的贯标要求等, 并将相关内容纳入型号标准化大纲。总体单位应在方案阶段确定标准选用范围, 明确贯标的时间、标准剪裁的原则、贯彻标准的方法等。

助飞鱼雷研制的方案阶段, 总体单位编制了《常用标准清单》, 规定了助飞鱼雷研制中应贯彻执行的基础标准、通用零部件标准和其他标准, 其中材料和元器件相关标准执行《原材料手册》和《元器件优选目录》的规定, 包括国标、国军标、船舶标准、航天标准以及海军标等各级各类标准。

考虑到助飞鱼雷研制跨行业、跨专业的特点, 经过分析、沟通和协调, 在贯标工作中采取了以下原则:

1) 当某方面内容的标准同时存在国家军用标准、船舶行业标准和航天行业标准时, 尽量选用国家军用标准。主要体现在可靠性、维修性和保障性等通用质量特性的设计和管理工作中。在助飞鱼雷研制中, 明确相关工作按现行的GJB450A-2004《装备可靠性工作通用要求》、GJB368A-1994《装备维修性通用大纲》、GJB1371- 1992《装备保障性分析》、GJB3872-1999《装备综合保障通用要求》等国家军用标准的要求开展;

2) 当现有标准不适用时, 制定助飞鱼雷管理文件和技术文件, 加强沟通和协调, 进行会签。在研制初期, 总体单位组织制定了27项型号专用的管理文件和通用技术条件, 经与各承制单位的多轮讨论、协调和修改, 由承制单位会签, 总师批准后发布实施。随着型号研制的进展, 型号管理文件和技术文件进行动态管理, 适时进行修改完善, 转阶段时进行换版;

3) 根据行业特点, 在不影响产品技术状态的前提下, 允许各承制单位使用行业和企业标准。如图样和技术文件的格式要求、图样绘制要求、产品图号编制要求、系统和组件的评审要求等, 均由各承制单位按现有的行业或企业标准执行。在各承制单位质量管理体系有效运行的前提下, 这样处理既可以保证产品的研制质量和进度, 又不影响各承制单位按已有程序开展工作;

4) 总体和接口方面的文件和标准, 必须按总体单位的规定执行。全雷的总体结构布局、气动布局、协同动作流程、各系统间的机械和电气接口、全雷对外的机械和电气接口、接口电缆芯线定义等都是助飞鱼雷功能和性能实现的关键, 各承制单位必须按总体单位的规定严格执行。

实践表明, 以上原则和要求较好地解决了助飞鱼雷研制中的贯标问题, 在保证型号研制顺利进行的同时, 减少了标准化协调的工作量, 提高了工作效率。

5 标准化文件体系的建立

标准化对型号研制生产的支持和指导作用主要是通过型号标准化文件来实现的, 这些文件数量巨大, 种类繁多, 如果不能及时提供, 不能严格控制更改和更迭, 就会影响到标准化管理水平的提高和标准化作用的发挥, 以及研制生产和产品质量。构建一个先进、合理、切实可行的型号标准化文件体系, 编制一套完整的型号标准化文件, 对完成型号标准化任务具有重要意义[2]。

建立型号标准化文件体系, 目的是要提高型号标准化工作的有效性, 保证型号标准化文件的完整性和协调性, 规范型号标准化文件, 促进型号标准化文件的技术状态管理。助飞鱼雷研制中, 以“型号标准化文件必须紧密围绕型号标准化各项管理工作和技术工作的需要, 各项管理要求和技术要求就是编制型号标准化文件的依据”为中心思想, 借鉴以往型号建立标准化文件体系的经验, 结合助飞鱼雷标准化工作的特点, 充分考虑型号标准化文件体系自身具有的阶段性、协调性、动态性和综合性的特点, 构建了助飞鱼雷的标准化文件体系。

通过分析和研究, 将助飞鱼雷标准化文件体系分为标准化管理文件、标准化技术文件、标准化评审文件及标准化信息资料4部分, 并建立了体系图和明细表, 明确了各类文件的组成范围。

型号研制过程中, 还应通过标准化体系文件及其相关信息的编制、评审、批准、标识、提供、传递反馈、更改和纪实等, 开展标准化文件体系的运行和管理, 确保标准化体系文件的有效性。

6 标准体系框架的建立

传统鱼雷标准体系主要由2部分组成, 一是从产品组成划分的各系统相关设计、试验、生产、交付等标准, 如总体、动力、控制等系统及其组件的产品规范、试验方法; 二是基础标准, 如术语、接口、可靠性、维修性等标准。由于助飞鱼雷的战斗载荷是一条完整的轻型鱼雷, 如果按这种形式建立助飞鱼雷标准体系, 在产品组成划分上将出现分类交叉或无法归类的问题。

经分析研究, 采用总装备部2009年军用标准体系框架规划工作中提出的标准体系框架结构形式。助飞鱼雷标准体系框架下设产品规范、接口标准、设计制造标准、试验与验证标准、装备保障标准、共性技术标准、信息技术标准共7个板块, 各板块主要涵盖的范围如下:

1) 产品规范。是指用于规定组成助飞鱼雷的产品的全部性能指标、检验验收(包括检验方法)、交货准备等技术内容的规范;

2) 接口标准。是用于规范助飞鱼雷系统之间及系统内部接口的标准, 主要包括助飞鱼雷与武器系统、运载系统内部、运载系统与战斗载荷、助飞鱼雷与发射箱、发射箱与发射架等的接口;

3) 设计制造标准。包括设计标准、工装标准和制造工艺标准。设计标准包括助飞鱼雷及其组成部分的设计原则、设计准则、设计方法、计算方法等标准; 工装标准包括为制造助飞鱼雷而专门设置的标准; 制造工艺标准包括助飞鱼雷制造和安装工艺、电子设备安装调试工艺等标准;

4) 试验与验证标准。包括试验标准和模型试验标准, 试验标准包括助飞鱼雷的陆上试验、实航试验等标准; 模型试验标准包括助飞鱼雷的仿真试验等标准;

5) 装备标准。包括助飞鱼雷保障管理、训练模拟器材和技术文件管理等标准;

6) 共性技术标准。包括助飞鱼雷可靠性、维修性、安全性、保障性、测试性、电磁环境、电气安全、人机工程以及环境工程等标准;

7) 信息技术标准。包括助飞鱼雷信息处理标准、信息传输标准、基础数据标准、信息交换标准和信息安全标准等。

7 “三化”设计

型号研制中的标准化工作基本任务是开展“三化”设计, 这对保证产品质量和装备效能、提高研制生产效率、缩短研制周期、降低风险、降低全寿命期费用等都具有重要作用, 也是型号研制过程中应做好的一项重要技术基础工作[3]。开展型号“三化”设计工作, 要处理好系统与分系统、创新与继承的关系, 解决好研制中“三化”文件与产品不协调的问题、适时开发新“三化”产品的问题[4]。

在助飞鱼雷研制中, 考虑到系列化发展的需要, 设计时遵循了“三化”设计原则, 充分考虑并贯彻了“三化”的设计要求和实现方式。

助飞鱼雷各组成部分从功能实现和结构设计上均进行了模块化设计, 以各自实现的功能进行模块划分, 所有零部件均可互换通用, 方便维修及更换; 发射箱装载时可使用与导弹发射装置通用的设备, 按其功能设计成具有互换性的独立模块, 接口关系协调统一, 保证了良好的互换性和通用性; 内部测试系统各组成部分按各自实现的功能进行模块划分、结构上尽量采用积木栈接式叠加设计, 使其具有较好的扩展性并向下兼容。

助飞鱼雷设计中尽可能选用标准件及外购件, 减少了元器件、原材料的品种和规格, 做到了结构要素标准化、接口标准化、材料标准化、工艺标准化。统计表明, 助飞鱼雷产品和专用保障设备的种数标准化系数、件数标准化系数均达到了标准化大纲的要求, 具有较高的标准化程度。

通过开展“三化”设计, 最大限度地采用成熟技术, 减少了助飞鱼雷设计、生产和试验过程中的重复性工作, 提高了研制进度和标准化水平, 降低了研制费用, 为后续助飞鱼雷系列化发展提供了技术基础。

8 总结标准化成果

对武器装备研制中取得的成果和经验, 有条件转化为标准的应将其形成标准。这样, 既可避免标准制定的二次投资, 又能使广大科技人员成为制定技术标准的主力军。从实践看, 通常在产品的试制生产阶段与试验阶段间, 已进行了大量试验验证, 取得了不少数据, 这个时期实际上是制定标准的最好时机[5]。

结合助飞鱼雷研制工作, 承研单位积极开展了标准立项论证和编制工作。通过分析和梳理, 规划了30余项助飞鱼雷研制中需制定的标准, 目前已完成了10项船舶行业标准的编制、审查和报批工作, 正在开展7项船舶行业标准编制。主要包括全雷及各系统、典型产品的设计、制造和试验标准。

通过开展型号标准制定工作, 可以集中编制一批型号研制中急需的缺项标准, 及时将研制成果和新技术、新工艺、新方法、新产品转化为标准, 规范, 以指导型号研制。

通过型号标准制定, 还可以逐步建立产品标准体系, 为产品设计、制造与试验提供技术引导和标准支撑, 并强化型号科研生产能力, 加快相关技术成果向标准转化, 为今后类似产品的研制提供技术基础支撑。

9 结束语

通过开展助飞鱼雷标准化保障工作, 发挥了标准化对型号研制的指导和保障作用, 体现了标准化与型号研制相结合的原则, 使型号研制中的标准化工作更具有系统性, 充分体现了标准化整体效益, 为今后跨行业、跨系统研制武器装备时开展标准化保障工作积累了经验。

在复杂武器装备研制中, 为更好地贯彻实施《武器装备研制生产标准化工作规定》, 首先应建立组织严密, 沟通顺畅的型号标准化工作系统, 完善型号标准化文件体系, 协调解决各承制单位和各级产品之间的标准化问题; 其次应根据产品特点, 合理确定贯标的原则和方法, 积极推进“三化”设计, 提高工作效率和设计水平; 最后应及时总结型号研制的成果和经验, 完善标准体系, 组织开展标准制修订工作, 为产品的升级换代和系列化发展打下基础。

型号研制工作离不开标准化, 标准化也只有和型号研制工作相结合才更具有生命力, 也更具有存在的意义和价值。标准化是型号研制工作的支柱与依据, 也只有与型号研制工作结合才能发挥其指导和保障作用, 促进技术进步, 提高武器装备效能。武器装备的研制促进武器装备的标准化, 标准化又促进科学技术和生产的发展, 二者有机结合、相辅相成、相互促进, 产生良性循环, 使标准化在促进武器装备的发展中获得强大的生命力[1]。

[1] 冀晓燕, 高峡, 齐学会, 等. 浅谈型号研制标准化保障工作[J]. 国防技术基础, 2011(1): 7-8.

[2] 袁剑, 刘波, 徐琴. 型号标准化文件体系的建立与管理[J]. 航天标准化, 2011(1): 17-21.

[3] 陈瑶颖. 型号产品研制中“三化”工作的探讨[J]. 机械工业标准化与质量, 2013(6): 29-31.

[4] 朱恩惠. 武器系统研制中的 “三化”设计工作探讨[J]. 航天标准化, 2007(3): 5-8.

[5] 陈京生, 何华, 郑晓亚. 武器装备研制中标准化保障工作的开展与实施[J]. 四川兵工学报, 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, Xiʹan 710075, China; 2. The 705 Research Institute, China Shipbuilding Industry Corporation, Xiʹan 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.

丁振东(1961-), 男, 高级工程师, 主要研究方向为鱼雷装备管理.

(责任编辑: 陈 曦)