航天產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)體系探討*

霍玉倩

（中國(guó)航天標(biāo)準(zhǔn)化研究所，北京，100071）

近年來，隨著我國(guó)航天事業(yè)的加速發(fā)展，航天科技集團(tuán)提出了 “以 ‘去兩化’ （去型號(hào)化、去任務(wù)化）為主要抓手，型號(hào)與產(chǎn)品相結(jié)合”的標(biāo)準(zhǔn)化推進(jìn)模式，加強(qiáng)產(chǎn)品的通用化、系列化設(shè)計(jì)成為簡(jiǎn)化產(chǎn)品種類、降低產(chǎn)品成本、提升產(chǎn)品質(zhì)量的有效手段。長(zhǎng)期以來，關(guān)于產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化程度，多是以定性要求提出，很難使標(biāo)準(zhǔn)化的要求得到實(shí)質(zhì)性落實(shí)。建立航天產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)體系的評(píng)價(jià)方法，即通過指標(biāo)化和定量化使標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容得以真正落實(shí)。

1 航天產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)體系的界定

航天產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)體系的提出，其最終目標(biāo)是為了簡(jiǎn)化產(chǎn)品種類、降低產(chǎn)品成本、提升產(chǎn)品質(zhì)量。既通過在產(chǎn)品研制過程中，將標(biāo)準(zhǔn)化作為產(chǎn)品的體系化的研制指標(biāo)提出來，從而達(dá)到通過全面落實(shí)標(biāo)準(zhǔn)化要求，將標(biāo)準(zhǔn)化要求由定性向定量化發(fā)展，提升產(chǎn)品的內(nèi)在品質(zhì)和外聯(lián)能力的目的，為產(chǎn)品的研制、生產(chǎn)、使用保障建立良好的基礎(chǔ)。在建立指標(biāo)體系之前，首先要明確標(biāo)準(zhǔn)化在產(chǎn)品中主要體現(xiàn)在哪些方面，通過產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)體系能夠達(dá)到什么效果和目的。

1.1 標(biāo)準(zhǔn)化是產(chǎn)品的內(nèi)在品質(zhì)、外部聯(lián)系和交換特性的體現(xiàn)

a）產(chǎn)品的內(nèi)在品質(zhì)主要體現(xiàn)在產(chǎn)品組成的零部組件成熟度、穩(wěn)定性和變形發(fā)展能力。

b）產(chǎn)品的外部聯(lián)系能力主要是產(chǎn)品具有方便地接受廣泛外來信息、能量或/和補(bǔ)給等輸入以及能方便進(jìn)行預(yù)訂的輸出的通用外部接口。

c）產(chǎn)品的外部交換特性主要是產(chǎn)品的組成單元與其他產(chǎn)品的組成單元具有很好的互用性；產(chǎn)品間有很好的輸入和輸出交換。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)體系的目標(biāo)

基于以上三點(diǎn)，我們將標(biāo)準(zhǔn)化的原則 （包括簡(jiǎn)化、統(tǒng)一化、系列化、通用化和組合化）注入到產(chǎn)品的內(nèi)在品質(zhì)、聯(lián)系特性、交換特性，建立基于產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)體系，通過具體量化的指標(biāo)體系，實(shí)現(xiàn)如下目標(biāo)：

提高產(chǎn)品的組合化水平，支持產(chǎn)品的變形發(fā)展和維修保障能力。

通過分析和研究標(biāo)準(zhǔn)化原則在產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作中的應(yīng)用，明晰標(biāo)準(zhǔn)化在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的作用，提煉和總結(jié)出影響航天產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)體系的幾個(gè)方面。

2 航天產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)體系的設(shè)計(jì)

標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)體系各指標(biāo)的設(shè)計(jì)，主要是考慮產(chǎn)品中需要統(tǒng)一的重要方面。根據(jù)產(chǎn)品統(tǒng)一化的需要，標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)體系應(yīng)覆蓋產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化、組成關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)化、外聯(lián)關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)化、保障關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)品構(gòu)建的標(biāo)準(zhǔn)化等方面。這些指標(biāo)主要是涉及產(chǎn)品使用、保障、利用、交換和交流等方面，也是提升產(chǎn)品工程化程度的重要衡量依據(jù)。

標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)不只是一個(gè)具體的量化指標(biāo)，還應(yīng)包括諸多方面，應(yīng)是一個(gè)指標(biāo)體系。一般劃分為幾個(gè)方面，分別建立不同的評(píng)估內(nèi)容及原則。

按照產(chǎn)品統(tǒng)一化需求的思想，為了實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化原則在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，初步提出將標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)體系設(shè)計(jì)分為5大類：指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化、 “三化”率、軟件標(biāo)準(zhǔn)化、標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)以及文件完整率。見表1。

表1 標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)類別

2.1 指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化

指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化主要指技術(shù)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化。技術(shù)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化是產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化最重要的內(nèi)容。技術(shù)指標(biāo)的范圍很寬，如結(jié)構(gòu)、電力、通信和接口等是產(chǎn)品涉及最多的技術(shù)指標(biāo)，不能代表產(chǎn)品全部的技術(shù)指標(biāo)，具體產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化可根據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)，進(jìn)行增加或刪減。

以結(jié)構(gòu)技術(shù)指標(biāo)為例，結(jié)構(gòu)技術(shù)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化是指結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)要素符合標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)定，如產(chǎn)品的重要尺寸、承載能力、形狀關(guān)系等。也就是指產(chǎn)品研制時(shí)，采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)。從而有利于產(chǎn)品使用的統(tǒng)一保障、產(chǎn)品間零部件的互換和互用。結(jié)構(gòu)技術(shù)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化，為產(chǎn)品間建立了主體的統(tǒng)一性。

結(jié)構(gòu)技術(shù)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化的度量為：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)技術(shù)指標(biāo)=標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的結(jié)構(gòu)體制參數(shù)。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)體制的參數(shù)主要是承載能力的噸位、工作能力的尺寸、結(jié)構(gòu)約束的形狀等。

再如，接口技術(shù)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化。接口技術(shù)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化通常指接口技術(shù)要素符合標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)定，主要有機(jī)械接口、電子接口、電氣接口和光學(xué)接口等。只有研制的產(chǎn)品采用標(biāo)準(zhǔn)化的接口體制，不同企業(yè)生產(chǎn)的互聯(lián)產(chǎn)品才能有效聯(lián)通。

產(chǎn)品接口技術(shù)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化的度量為：①產(chǎn)品機(jī)械接口=標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的接口圖樣和要求；②產(chǎn)品電子接口=標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的接口圖樣和要求；③產(chǎn)品電氣接口=標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的接口圖樣和要求；④產(chǎn)品光學(xué)接口=標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的接口圖樣和要求。即，上述指標(biāo)均以相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和要求度量。

2.2 “三化”率

2.2.1 通用化率

產(chǎn)品通用化是指除本類產(chǎn)品以外還能在其他類產(chǎn)品適用的狀態(tài)。通用化率是產(chǎn)品同層次件中，通用化件所占該層次件的百分比，如組件通用化率、分組件通用化率、部件通用化率、零件通用化率。

產(chǎn)品的組件通用化率 （TZ）計(jì)算公式為：TZ= （MTZ／NZ)×100%，MTZ為產(chǎn)品通用化組件數(shù)，NZ為產(chǎn)品的組件總數(shù)。

產(chǎn)品的分組件通用化率、部件通用化率、零件通用化率計(jì)算方法同上。通用化率指標(biāo)將推動(dòng)產(chǎn)品由 “1對(duì)1”設(shè)計(jì)向 “1對(duì)多”設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變。

2.2.2 系列化率

產(chǎn)品系列化通常是對(duì)同一類產(chǎn)品發(fā)展規(guī)律的分析研究和預(yù)測(cè)，將產(chǎn)品的主要參數(shù)、型式、尺寸、基本結(jié)構(gòu)等作出合理的規(guī)劃與安排。系列化率是產(chǎn)品同層次件中，系列化件所占該層次件的百分比，如組件系列化率、分組件系列化率、部件系列化率、零件系列化率。

產(chǎn)品組件的系列化率 （XZ）計(jì)算公式為：XZ= （MXZ／NZ） ×100%， MXZ為產(chǎn)品系列化組件數(shù)，NZ為產(chǎn)品系統(tǒng)的組件總數(shù)。

產(chǎn)品的分組件系列化率、部件系列化率、零件系列化率可同理計(jì)算。

2.2.3 組合化率

產(chǎn)品組合化是產(chǎn)品按獨(dú)立功能劃分形成的功能單元可分解合成的產(chǎn)品，以便于產(chǎn)品的分解設(shè)計(jì)和分解制造，有利于產(chǎn)品的變型發(fā)展和功能擴(kuò)展。組合化率是產(chǎn)品同層次件中組合化件所占該層次件的百分比，如組件組合化率、分組件組合化率、設(shè)備/裝置組合化率。

產(chǎn)品的組件組合化率 （KZ）計(jì)算公式：KZ=（MKZ／NZ） ×100%， MKZ為產(chǎn)品組合化組件數(shù)， NZ為產(chǎn)品的組件總數(shù)。

產(chǎn)品的分組件組合化率、設(shè)備/裝置組合化率可同理計(jì)算。

2.3 軟件標(biāo)準(zhǔn)化

標(biāo)準(zhǔn)化原則在軟件中的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在軟件成熟度。依據(jù)GJB 5000A-2008《軍用軟件研制能力成熟度模型》中的規(guī)定，軟件根據(jù)研制能力采用分級(jí)表示法，將軟件研制能力成熟度分為5個(gè)等級(jí)：1級(jí)為初始級(jí)；2級(jí)為已管理級(jí)；3級(jí)為已定義級(jí)；4級(jí)為已定量管理級(jí)；5級(jí)為優(yōu)化級(jí)。

2.4 標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)

標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)分為：標(biāo)準(zhǔn)化件數(shù)系數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化種數(shù)系數(shù)和重復(fù)系數(shù)。一般在標(biāo)準(zhǔn)化大綱中會(huì)提出標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)的要求。在定型的標(biāo)準(zhǔn)化審查報(bào)告中，要求對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格認(rèn)真計(jì)算，并將標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)作為考核是否通過標(biāo)準(zhǔn)化審查的依據(jù)。

2.4.1 標(biāo)準(zhǔn)化件數(shù)系數(shù)

標(biāo)準(zhǔn)化件數(shù)系數(shù)是產(chǎn)品中標(biāo)準(zhǔn)零、部、整（組）件總件數(shù)，通用 （借用）零、部、整 （組）件總件數(shù)，外購的標(biāo)準(zhǔn)零、部、整 （組）件總件數(shù)這三者之和與產(chǎn)品中全部零、部、整 （組）件總件數(shù)的比值，具體公式見QJ 20065.13-2011《航天型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化文件編制要求 第13部分：設(shè)計(jì)定型標(biāo)準(zhǔn)化審查報(bào)告》附錄A.2。

2.4.2 標(biāo)準(zhǔn)化種數(shù)系數(shù)

標(biāo)準(zhǔn)化種數(shù)系數(shù)是產(chǎn)品中標(biāo)準(zhǔn)零、部、整（組）件總的品種數(shù)，通用 （借用）零、部、整（組）件總的品種數(shù)，外購的標(biāo)準(zhǔn)零、部、整（組）件總的品種數(shù)這三者之和與產(chǎn)品中全部零、部、整 （組）件總的品種數(shù)的比值，具體公式見QJ 20065.13-2011附錄A.3。

2.4.3 重復(fù)系數(shù)

重復(fù)系數(shù)是產(chǎn)品中全部零、部、整 （組）件總件數(shù)與總的品種數(shù)的比值，具體公式見QJ 20065.13-2011附錄 A.4。

2.5 文件完整率

文件完整性是指技術(shù)文件種類的完整性，主要是要求研制提供的技術(shù)文件種類要能全面覆蓋研制的全部技術(shù)狀態(tài)。產(chǎn)品研制需要固化的技術(shù)文件種類包括定型蓋章的文件和不蓋章的文件。技術(shù)文件的完整性大類包括定型申報(bào)類文件、研究試驗(yàn)文件、設(shè)計(jì)文件、軟件文檔、其他文檔（相冊(cè)、錄像片等）、配套產(chǎn)品的成套設(shè)計(jì)定型文件。

文件完整率是產(chǎn)品研制時(shí)編制的圖樣、表格、文字等技術(shù)文件種類數(shù)占標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的技術(shù)文件完整性全部種類數(shù)的百分比。文件完整率是產(chǎn)品研制過程對(duì)技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化考核的一項(xiàng)指標(biāo)。

表2給出了航天產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)體系各技術(shù)指標(biāo)的名稱及度量標(biāo)準(zhǔn)。

3 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)體系的應(yīng)用

3.1 應(yīng)用的對(duì)象

文中涉及到的航天產(chǎn)品，包括了導(dǎo)彈、運(yùn)載火箭、航天器、地面設(shè)備等及其組成部分。標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)體系的提出也滲透到系統(tǒng)、分系統(tǒng)、單機(jī)、組件、零部件等各級(jí)產(chǎn)品層級(jí)，同時(shí)也涉及到硬件產(chǎn)品和軟件產(chǎn)品。

但是，文中提出的5類指標(biāo)并不是在每一個(gè)產(chǎn)品都需要全部應(yīng)用，應(yīng)用多少指標(biāo)要根據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)屬性、產(chǎn)品層級(jí)等來確定，如沒有軟件的產(chǎn)品就沒有 “軟件標(biāo)準(zhǔn)化”指標(biāo)。對(duì)于單機(jī)產(chǎn)品、零部組件產(chǎn)品，考核的指標(biāo)類別也不盡相同。因此，標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)體系各指標(biāo)的應(yīng)用可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行剪裁。

3.2 應(yīng)用的時(shí)機(jī)

標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)體系應(yīng)用的時(shí)機(jī)涉及到航天產(chǎn)品的論證、方案、工程研制、定型 （鑒定）等各階段。

a）論證和方案階段，主要是提出具體的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)要求，方案階段的指標(biāo)要求會(huì)比論證階段的更具體明確。

表2 航天產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)體系

b）工程研制階段，通過對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)來落實(shí)標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)體系中的各項(xiàng)指標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)化的指標(biāo)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的指導(dǎo)性、約束性條件。

c）定型 （鑒定）階段，主要是對(duì)照檢查標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)體系各項(xiàng)指標(biāo)的落實(shí)情況。

因此，研制后的產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化狀態(tài)，通過評(píng)價(jià)來確定標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)體系的落實(shí)狀態(tài)。產(chǎn)品研制后標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)體系各項(xiàng)指標(biāo)的實(shí)施評(píng)價(jià)，主要依據(jù)論證和工程研制的方案確定的內(nèi)容進(jìn)行逐項(xiàng)檢查。

3.3 應(yīng)用的方法

為了方便不同產(chǎn)品、不同產(chǎn)品層級(jí)在論證和方案階段提出標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)體系的各項(xiàng)指標(biāo)，應(yīng)根據(jù)不同的產(chǎn)品類型制定出其適用的標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)體系評(píng)價(jià)內(nèi)容，并列出每項(xiàng)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容。

鑒于5類指標(biāo)不是在每一個(gè)產(chǎn)品中都需要全部應(yīng)用的，各項(xiàng)指標(biāo)的確定目標(biāo)主要依據(jù)如下幾種情況：①用于建立產(chǎn)品技術(shù)主體的標(biāo)準(zhǔn)，如對(duì)技術(shù)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化；②為提高產(chǎn)品的系列化程度的，如系列化率；③為提高產(chǎn)品的通用化程度的，如通用化率；④為提高產(chǎn)品的組合化程度的，如組合化率；④為充分利用已有成果、降低產(chǎn)品研制成本，如標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)；⑤為規(guī)范化的，如文件的完整率。

通過標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)體系各項(xiàng)指標(biāo)的應(yīng)用，將會(huì)大大提升產(chǎn)品的內(nèi)在品質(zhì)、對(duì)外聯(lián)系和交換特性。表3將初步給出不同產(chǎn)品層級(jí)、標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)體系各指標(biāo)的選擇和應(yīng)用情況，供參考。

表3 標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)體系指標(biāo)應(yīng)用

文中提出的5類標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)并不是在每一個(gè)產(chǎn)品都需要全部應(yīng)用的，應(yīng)用多少指標(biāo)要根據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)屬性、產(chǎn)品層級(jí)等來確定，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行剪裁。為了方便不同產(chǎn)品、不同產(chǎn)品層級(jí)在論證和方案階段提出標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)率的各項(xiàng)指標(biāo)，建議各單位根據(jù)不同的產(chǎn)品類型制定出其適用的標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)體系要求，并列出每項(xiàng)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容。