靶场“三化”资源库建设及应用

2021-11-12 10:54赵亚林
船舶标准化工程师 2021年6期

赵亚林,冯 健

(昆明船舶设备研究试验中心,昆明 650051)

0 引言

“三化”是指通用化、系列化、组合化,是标准化的一种重要形式,是发展国防科技的一项基本政策,是型号系统工程的重要任务之一。推行“三化”可以协调解决高技术型号产品研制成本投入大、开发周期长、使用维护困难、不易形成规模生产等诸多矛盾。目前,靶场研制面临多种型号并行研制的问题,这往往会造成型号研制中人力、物力和财力资源的短缺。为更好地完成型号研制工作,开展靶场“三化”工作迫在眉睫。

开发靶场的“三化”资源需要对现有资源进行整理、分析、简化和确认,或专门投入人力、物力和财力研制新的通用产品,形成靶场“三化”资源库。基于此,在后续新型号产品研制及已有型号技术改造中尽可能的重复应用“三化”资源,积极发挥“三化”的作用,降低研制风险和成本,缩短研制周期,提高经济效益和品牌效益。

目前,型号项目或产品的研制采用招标合同制,“三化”资源作为技术储备可以提升靶场的核心竞争力。“三化”资源的不断改进,以及新“三化”资源的陆续开发,增强了靶场作为科研生产单位的物质基础,更能适应市场对型号项目或产品不断扩大的需求。

1 “三化”资源的主要内容

开展“三化”工作,首先要根据靶场的业务需求和自身发展的需要,明确“三化”资源主要包括的内容。参照文献[1]对“三化”资源的划分,靶场“三化”资源主要涵盖以下2方面的内容:

1)“三化”产品。其主要包括通用产品、系列产品和通用模块等,既可以是硬件产品或者与硬件产品配套的图纸和技术条件,也可以是软件产品单元。靶场“三化”产品既包括构成型号产品和湖试设备各层次的产品、段、组件、部件和零件,还包括制造工艺装备及其零部件、软件工程化管理过程中的软件配置项和软件模块等。

2)“三化”标准及其他有关的“软”资源。主要包括以下4个方面:

(1)“三化”产品规范。“三化”产品规范定义了通用产品资源,规定其功能、性能、规格尺寸和检验、验收的规则,是通用产品订货、制造和验收的依据。如GB 37555—2019《船位仪》既考虑了在用和在研的4型船位仪,还着眼将来需要研制的船位仪。其适用于船位仪设计、生产、验收和交货准备,可作为船位仪订货验收的依据和准则。

(2)“三化”工作标准。目前,靶场还没有该方面的标准,可借鉴GJB 3760—1999《军用雷达模块化通用要求》进行靶场“三化”工作标准的编制,以作为“三化”论证和设计等工作的标准。

(3)“三化”接口标准,如数据采集与记录系统的接口规范等。

(4)产品系列型谱及其他“三化”标准等。除“三化”相关标准外,还有一些与“三化”有关、可作为根据和参考的“软”资源,如规范“三化”工作的法规制度、产品“三化”前期预研报告或科技成果报告、以及涉及“三化”工作的专著、论文等文献资料。

2 “三化”资源开发

自建场以来,通过对各型号项目和产品的深入研究,以及对专用测试设备的研制和实验,靶场在目标模拟和水声对抗等方面具有一定的影响力和地位,这为将来的发展奠定了基础。目前,靶场“三化”资源的开发主要从以下3个方面进行:

1)梳理、分析和确认现有资源

从现有的产品和标准等资源出发,按照一定的要求和程序,筛选出适合推广、重复使用或共同使用的资源。靶场在完成某系列若干型号产品研制、定型、批产和列装部队的基础上,为更好地开展新型号的研制工作,开展了该系列型号产品的“三化”梳理工作。从每个型号产品的结构设计图、全套图纸、技术报告以及软件文档资料着手,分析零(部)件、组件、系统/设备、段、软件配置项和算法的通用化水平。梳理工作主要分为通用零件(软件配置项)、通用算法、通用部件和通用组件、通用产品(通用软件产品)4类进行,共整理出180余项通用件和共用件。接着从产品性能参数和结构要素进行分析,形成系列化零部件、零部件级系列化通用产品单元和设备级系列化通用产品单元3大类。以设备级系列化通用产品单元为例,内外轴对转电机马力试验台分为大马力试验台和小马力试验台。与小马力试验台配套的通用装置研制功率在10 kW 以下,配装小口径产品的推进电机组试验装置;与大马力试验台配套的通用装置研制功率在 10 kW~100 kW,有时甚至超过100 kW,配装中口径和大口径产品的推进电机组试验装置。最后,再从部件、组件、分系统/设备3级进行功能模块、性能模块和软件模块分析。如能源与动力系统各组件的结构设计和软件设计均应采用模块化设计方法,电池组由若干个具有独立机械和电气结构的电池模块组成,每个电池模块具有相同的机械与电气接口。按模块化设计的电机控制器与推进电机可任意搭配。各电路组件的硬件构架相似,功能不同的电路部件采用统一的硬件平台,通过加载不同的嵌入式软件实现不同的功能。不同组件中相同的功能模块采用统一设计,以形成相对稳定的模块,便于升级、扩展和移植。特别是通过衡重和配重方式确保作战配重段、湖试训练段、湖试负浮力训练段和训练段等尺寸相同的4种不同功能的段具有互换性,保证试验过程中可通过更换湖、海训练段来满足不同的试验需求。

2)专项开发新资源

挖掘筛选现有资源形成的“三化”成果在一定程度上不满足未来新技术对“三化”资源的要求。对此,靶场从专项开发的角度,充分考虑现有型号以及先期开发产品所需,开展如“模块化某技术研究”的课题;此外,还投入大量资金开发急需的二十余项通用模块,如通用天线桅杆及升降驱动装置,选装北斗天线、GPS天线、WIFI天线、数传天线等多种天线,并根据需要裁剪,使所用的产品具有无线调试、无线发控、位置校准、远程诊断和远程数据提取等功能。专项开发新的“三化”资源统一了接口形成模块,一定程度上实现了各个项目的技术和资源共享,避免了重复开发研究,节省了人力、物力和时间。

3)结合型号研制任务开展“三化”工作

结合新型号产品研制任务开发“三化”产品、编制“三化”标准,在完成型号研制任务的同时也完成“三化”资源的开发。在近年开展的新型号装备研制中,靶场对“三化”提出了明确要求。在通用化方面,要求借鉴相关产品的成熟技术,提高设计的继承性及通用化水平。确保无新要求的部分维持原方案不做改变;有新要求的部分在满足新要求的前提下尽量少做修改,同时尽可能应用已有型号的零部组件,方便后期的改装工作和部队保障。在模块化方面,要求最大限度采用标准典型电路、标准件及模块;新研部分在对系统功能分解的基础上,尽量选用通用结构或标准结构,减少零部件的多样化。在系列化方面,要求对已有型号通用的零部件进行分析,对同类型的零部件提取主参数和基本参数,在满足使用和设计的前提下,进行系列化的设计;新研组部零件在设计过程中应充分考虑产品系列化发展的需要,确定系列化的方向和要求。

3 “三化”资源库的管理和应用

为了提高靶场“三化”资源的利用效率,从当前实际出发,将“三化”资源按照段、组件、部件、零件、软件5种类型进行归类收集并形成统计表,列出其主要功能、性能、适用范围、尺寸、重量、接口、六性指标和软件的运行环境等主要参数,并收集相应的图纸和源程序纳入数据库中。

为实现“三化”资源库的动态管理和更新,需按照申请、评审、入库、奖励、推广应用及改进 6个阶段开展“三化”工作并形成相关制度,以便于规范化管理。

技术开发人员和项目管理人员初步对“三化”成果进行识别和分析,确定可以申请纳入“三化”资源库的按照相关要求填写申请表。靶场定期组织专家进行“三化”成果评审,对于通过评审确定可以纳入“三化”资源库的成果,分配编号并纳入资源库。技术人员查询所需的“三化”资源并报备使用,一旦某项“三化”成果被重复使用,则对原开发人员和使用人进行奖励,以此促进“三化”资源库的建设。工作人员在使用过程中若发现存在问题或不满足需求的情况要及时反馈;管理人员在管理资源库的过程中若发现某些“三化”成果利用率低,则要对这些成果进行分析改进,以实现“三化”成果库的动态更新和管理。

4 结论

靶场“三化”资源库建设并不能一蹴而就,它需要持续开发和更新才能发挥最大的效用。“三化”建设要最大限度地继承和利用已有的成果,减少设计和试验工作量,降低研制风险和研制费用,缩短研制周期,提高产品质量。在此过程中,需要技术人员、管理人员、主管部门和顾客提高对“三化”工作的正确认识,掌握“三化”有关原理和准则,正确处理“三化”中的各种矛盾,建立有效的运行监督管理机制。只有这样,才能将靶场“三化”资源库建设好、运用好。