郭宁 陈瑶
(中国电子科技集团公司电子科学研究院,北京,100041)
浅谈电子装备标准化程度的评价
郭宁 陈瑶
(中国电子科技集团公司电子科学研究院,北京,100041)
文 摘:简介标准化系数的计算方法,分析标准化系数应用于电子行业的状况,提出分层次计算指标以及对通用件进行重新界定的工作建议,以期通过指标计算更好地反映产品的标准化程度。
标准化系数;分层计算;通用件界定。
在产品研制标准化工作中,为反映产品的标准化程度,通常采用标准化系数作为标准化程度的评价指标。常用的标准化系数有件数标准化系数、品种标准化系数和重复系数。这三个指标是衡量产品标准化、通用化程度的参数,在一定程度上可以反映简化品种规格、统一设计结构通用件、 选用标准件、 通用件的程度,具有积极的现实意义。然而,随着技术的发展,产品更新换代速度加快,特别是针对电子行业的电子装备,传统的计算方法暴露出一些不适用的问题,有必要讨论标准化程度定量评价指标,也就是标准化系数的计算及应用问题,以期统一行业内的认识。
常用的标准化系数包括件数标准化系数、品种标准化系数和重复系数。件数标准化系数Kj[1]和品种标准化系数 Kz[1]分别按照公式 (1)、 (2)计算。重复系数 Kc[1]计算见公式 (3)。
公式中:b表示产品标准零件、 部件、 整件;t表示产品通用 (借用)零件、部件、整件;w表示产品外购零件、部件、整件;j表示件数;z表示品种数。∑bj为产品标准零件、部件、整件总件数,∑bz为产品标准零件、部件、整件总品种数,以此类推。∑j为产品中全部零件、部件、整件总件数,∑z为产品中全部零件、部件、整件总品种数。
公式 (1)、 (2) 是以产品中各类标准件、通用 (借用)件、外购件的总数与产品全部零件、部件、整件总数的比值来计算并反映产品标准化程度的,分母比分子多了专用件。两个公式之间的区别在于公式 (1)是以件数为单位进行统计计算,公式 (2)是以品种为单位进行统计计算。公式 (3)是用产品中全部零件、部件、整件的总件数与产品中全部零件、部件、整件的总品种数的比值来计算并反映产品标准化程度的,它反映了产品简化品种规格的程度。
2.1 在反映标准化程度方面有偏差
上述三个计算公式中均是将零件、部件、整件合在一起进行统计计算,这样计算得出的标准化系数不能全面反映零件、部件、整件等各层次标准化程度。整件、部件、零件之间存在着包含关系,整件的通用实际上已包含其中部件和零件的通用,对部件和零件进行数据统计并叠加计算有重复统计之嫌。此外,零件、部件、整件之间的数量可能会有较大差异,将其合在一起计算得出的标准化系数势必向数量大的一方倾斜,不能均衡反映各层次的真实情况。
在实际工作中,对于较复杂的电子装备,外购件用量很大,特别是紧固件,数量占有率很高。而目前对外购件的界定,普遍认为外购件就是货架产品,属于成熟产品范畴。这样一来,所有的外购件都统计在公式的分子中,在按照公式(1)计算件数标准化系数时,产品自制件 (也就是产品全部组成排除外购件后的部分)在整个系数计算中所占比重几乎可以忽略,只要外购件的紧固件数量足够大,即使自制件的 “三化”设计存在不足,计算结果也很容易达到较高的数值。某型装备标准化数据统计见表1。
表1 某型装备标准化数据统计
将表 1数据代入公式 (1)计算件数标准化系数Kj为93%,即:
而排除外购件后,只计算自制件的件数标准化系数 Kj为 44%,即将表 1数据代入下式计算:
由此可以看出,是否统计外购件,计算结果相差巨大。显然,用含有外购件的计算结果作为产品标准化程度的评价指标是有失偏颇的,更无法精确反映出产品自制件开展 “三化”设计的标准化程度。同样,按照公式 (2)计算品种标准化系数和按照公式 (3)计算重复系数也存在类似的问题。
2.2 自制通用 (借用)件界定不统一
在上述公式计算中,通用 (借用)件应包括以下两种情况[2]。
a)设计时就考虑了通用的意图,即在尺寸和功能上具有通用互换性能的条件下最大限度地扩大其使用范围,本身就具有通用互换性能的自制件,如通用的机箱、把手等。
b)设计时未考虑其通用互换,但由于某种原因已在两种或两种以上的产品或整件中使用的自制件。这种自制件亦称移用件或借用件,如被移用的线圈及其骨架。
目前,电子行业对自制通用 (借用)件的理解和界定不统一:对于 b)情况,均计入公式(1)、 (2) 中的分子; 对于 a) 情况, 如果进行了统型设计,已被其他产品所借用,计入公式(1)、 (2) 的分子, 如果仅在本型号中新研设计并使用,不论使用了多少,一般均按专用件进行计算, 不计入公式 (1)、 (2) 的分子, 只有当在后继型号中再次使用 (作为借用件),才在后继型号指标计算时作为通用 (借用)件纳入分子进行计算。
笔者认为,之所以情况a)大多数会出现作为专用件进行计算的情形,主要是因为新研设计的自制件是否可直接作为通用件其边界不清晰难以判定,而是否被其他型号所借用容易判定。
随着电子装备更新换代速度的加快,部分电子产品甚至三五年就要更新一代,a)情况所占的比例越来越大,也就是具有通用功能的自制件数量会增多。如果继续沿用目前对通用 (借用)件的理解,为提高标准化系数大量沿用原有型号的设计 (不管其设计时是否考虑通用互换),势必造成设计老旧,不能体现新技术的发展。而设计师又对本型号新研通用件的设计没有积极性,即便是考虑了通用性,很大程度上在本型号中也只能作为专用件进行统计,仅对提高重复系数作出贡献,违背了通过提出标准化系数指标要求推动设计师开展更多通用化设计的初衷。
3.1 因地制宜,分层计算标准化系数
鉴于以上分析,笔者建议计算标准化系数时应将自制件与外购件分开,重点考虑反映自制件标准化程度的指标,将自制件标准化系数按零件、部件、整件分层计算。具体操作建议如下,可按表2选取指标综合评估标准化程度。
a)一般情况下,选用自制件件数标准化系数和品种标准化系数作为标准化程度的主要评价指标,并且重点考核自制整 (部)件的件数标准化系数和品种标准化系数。
b)评价因压缩零件、整部件品种规格而产生的标准化工作效果时,选用自制件重复系数表示产品标准化程度,必要时也可计算外购件的重复系数。
c)由于外购件中紧固件数量巨大,在计算时一般不作统计。需要时可单独计算紧固件的重复系数[2]。
表2 标准化程度定量指标的选取
3.2 重新界定自制通用 (借用)件的边界
随着技术的进步和装备更新换代速度加快,在实际型号研制中,2.2中的b)情况越来越少,a)情况中的具有通用互换性能的新研自制件比例大大提高。笔者建议对2.2中的 a)情况的边界进行重新界定,将自制件中考虑了通用意图的仅在本型号使用的新研件也纳入通用 (借用)件进行计算,使计算结果更多体现新研产品 “三化”设计工作的效果。在这种情况下,新研自制件除满足现有表述外,还必须同时满足以下两个条件。
a)必须有相应的通用制造与验收技术条件,规定其尺寸参数、运动参数、动力参数 (如功率、扭矩、电流、电压等)、接口方式和接口尺寸等通用指标。同时,应规定其使用环境条件,便于为后继型号直接引用。如有必要,还应编制使用说明书。
b)本型号中在两种及以上不同整件中使用,且使用数量达到一定规模 (具体可根据型号特点自行确定数量)。
在电子行业,分层计算标准化系数以及重新界定自制通用 (借用)件的边界可以更准确地反映产品标准化的程度,使标准化系数的计算更具科学性。笔者期望在具体型号中,通过提出更加具有针对性的标准化程度定量指标,更加突出对整 (部)件进行通用化设计的要求,使设计师在具体工作中更加注重产品的通用化设计。
[1]梅文华.军工产品研制技术文件编写范例[M].北京:国防工业出版社,2016:170~171.
[2]中国电子工业标准化技术协会.电子工业标准化 (上册)[M].北京:电子工业出版社,2004:218~221.
郭宁 (1978年—),女,高级工程师, 主要研究方向为复杂电子装备型号工程标准化。
陈瑶 (1970年—),女,工程师,主要研究方向为复杂电子装备型号工程标准化。