文/郭慶 孫連澤 孫愷陽 王可以

野營帳篷通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化理念及實(shí)現(xiàn)

文/郭慶 孫連澤 孫愷陽 王可以

本文將通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化原則引入野營帳篷設(shè)計理念中，能夠在一定程度上提高野營帳篷的通用化、標(biāo)準(zhǔn)化程度，增強(qiáng)模塊化能力，從而有效提高其保障效能。本文從“三化”理念出發(fā)，闡述了野營帳篷“三化”的具體實(shí)現(xiàn)，可為以后野營帳篷“三化”的設(shè)計、研發(fā)、制造提供一定參考和借鑒意義。

野營帳篷，通用化，標(biāo)準(zhǔn)化，模塊化

引言

野營帳篷作為一套成體系的后勤裝備系統(tǒng)，有著型號廣、種類多、構(gòu)件雜的特點(diǎn)。現(xiàn)有的野營帳篷往往是從單個帳篷的實(shí)際需求出發(fā)，完成其設(shè)計、研發(fā)和制造工作，并沒有將野營帳篷作為一套完整的帳篷系統(tǒng)去考慮，造成了現(xiàn)有帳篷的通用化程度較低、模塊化水平較差的現(xiàn)狀。相關(guān)研究表明，裝備系統(tǒng)效能隨裝備通用化程度的提高而線性增強(qiáng)，裝備通用化程度提高，通用件件數(shù)增多，平均故障間隔時間增加，平均故障維修時間縮短，裝備可靠性、維修性、保障性增強(qiáng)[1]。因此，將通用化理念引入野營帳篷設(shè)計、制造中對提高野營帳篷的后勤保障效能有著重要意義。

1.“三化”理念

（1）通用化理念

通用化是指在同一類型不同規(guī)格或不同類型的產(chǎn)品和裝備中，用途相同、結(jié)構(gòu)相近似的零部件， 經(jīng)過統(tǒng)一以后，可以彼此互換的一種標(biāo)準(zhǔn)化形式[2]。由此可見，通用化的核心是要形成一個可以彼此互換的標(biāo)準(zhǔn)化形式?；Q性是指一個系統(tǒng)或零部件不加任何改變即可滿足同樣使用要求的能力，包含尺寸互換性和功能互換性。尺寸互換性和功能互換性的區(qū)別在于功能互換性強(qiáng)調(diào)影響產(chǎn)品使用特性的相關(guān)要素也要相互接近形成互換。只有既滿足尺寸互換性又具備功能互換性的系統(tǒng)或零部件，才可完全互換、通用。由通用化的定義可知，通用化的意義在于最大限度地擴(kuò)大同一產(chǎn)品零部件的使用范圍，這樣不僅在產(chǎn)品某一要素出現(xiàn)故障時，能夠通用互換，而且也能一定程度地減少產(chǎn)品零部件在研制過程中的重復(fù)勞動。

（2）標(biāo)準(zhǔn)化理念

在《標(biāo)準(zhǔn)化工作指南中》（GBT 20000.1～2014）對標(biāo)準(zhǔn)化有如下定義，即標(biāo)準(zhǔn)化是指為了在既定范圍內(nèi)獲得最佳秩序，促進(jìn)共同效益，對現(xiàn)實(shí)問題或潛在問題確立共同使用和重復(fù)使用的條款以及編制、發(fā)布和應(yīng)用立件的活動[3]。將標(biāo)準(zhǔn)化理念引入到野營裝備領(lǐng)域，可以概括成在野營裝備設(shè)計、制造、使用、維修、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)驗(yàn)收準(zhǔn)則、質(zhì)量一致性保證、包裝運(yùn)輸貯存等方面，制定一個完整的產(chǎn)品通用標(biāo)準(zhǔn)作為統(tǒng)一協(xié)調(diào)的依據(jù)和準(zhǔn)則，以達(dá)到野營裝備互相兼容、要素互換，提高其后勤保障效能的目的。

（3）模塊化理念

模塊指系統(tǒng)中的某一特定單元，其具有可兼容、相對獨(dú)立等顯著特點(diǎn)。模塊化定義包含較為廣泛，Baldwin Clark認(rèn)為模塊化是利用更小的子系統(tǒng)來建造一個復(fù)雜的產(chǎn)品或程序， 并作為整體發(fā)揮功能，而子系統(tǒng)可以各自分開[4]。童時中則給出了模塊化的現(xiàn)代特征，即“模塊是一種動態(tài)過程，模塊是標(biāo)準(zhǔn)化的高級形式，模塊化系統(tǒng)的模塊可以被獨(dú)立設(shè)計，模塊之間無縫鏈接”[5]。

究其根本，模塊化理念都離不開標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)、相對獨(dú)立的組成要素和通用化的模塊接頭三個方面。

2.野營帳篷的“三化”實(shí)現(xiàn)

從野營帳篷的組成部分看，其主要由桿件、篷布、接頭和一些零配件構(gòu)成，符合通用化對象聯(lián)系中的結(jié)構(gòu)性多端配合的特點(diǎn)。通用化對象的結(jié)構(gòu)性多端配合是指通用化對象與其匹配對象為多接口關(guān)系，通用化對象通常是系統(tǒng)的組成單元，其物理特性是結(jié)構(gòu)功能性和尺寸互換性的，其材料的化學(xué)特征與配合對象是相容性的[6]。在野營帳篷中，其桿件的通用不僅要與其他桿件形成互換，還要與接頭形成通用化配合。在野營帳篷通用化形式的選擇上，可以考慮借用通用化、壓縮通用化和開發(fā)通用化三種。借用通用化和壓縮通用化都需要在現(xiàn)有野營帳篷上，選擇可以繼承或者壓縮的通用化屬性，在此基礎(chǔ)上，完成通用化過程。但是考慮到現(xiàn)有野營帳篷通用化屬性較少，桿件長度、截面尺寸、連接接頭都難以找到較好的通用化屬性，所以選擇開發(fā)通用化更為合適。開發(fā)通用化是在產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)時，按通用化要求，設(shè)計形成通用化產(chǎn)品。相比借用通用化和壓縮通用化，開發(fā)通用化更加注重專門設(shè)計的通用化關(guān)系。在野營帳篷的開發(fā)通用化中，要著重設(shè)計其通用化構(gòu)件，使新型通用化帳篷具有很寬的適用性、延伸性、發(fā)展性，只需作很少的變動就可以實(shí)現(xiàn)出新帳篷功能。野營帳篷通用化設(shè)計方法的選擇上，本征通用化設(shè)計方法更加合適。本征通用化設(shè)計的方法是指廣泛提煉不同類型產(chǎn)品和不同功能產(chǎn)品的共性功能需求，并進(jìn)行科學(xué)的規(guī)格規(guī)律分析，研究提出規(guī)格分布設(shè)計方案，再對每一規(guī)格對象進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計和驗(yàn)證考核，由此形成本征式通用化單元[7]。針對野營帳篷，現(xiàn)有班用帳篷、指揮帳篷、衛(wèi)生帳篷、炊事帳篷、餐廳帳篷、廁所帳篷六種，由于其結(jié)構(gòu)形式均為框架式，在桿件尺寸、截面設(shè)計、接頭連接中均可以實(shí)現(xiàn)通用化屬性，利用模塊化連接，可以在實(shí)現(xiàn)不同帳篷種類多面積的需求，由此可以設(shè)計形成野營帳篷本征式通用化單元。野營帳篷本征式通用化單元必須具有以下功能，即面積模塊化，桿件模數(shù)化，接頭通用化。

（1）面積模塊化

野營帳篷面積模塊化是指利用野營帳篷面積需求關(guān)系和相對獨(dú)立的特點(diǎn)，通過通頭連接，將野營帳篷本征式通用化單元進(jìn)行模塊化拼接從而滿足不同種類帳篷的面積需要。從本質(zhì)上來說，面積模塊化實(shí)現(xiàn)的功能是帳篷模塊化拼接，達(dá)到減少帳篷種類、型號的目的。野營帳篷面積模塊化的實(shí)現(xiàn)主要在于其模塊化子系統(tǒng)即本征式通用化單元面積基數(shù)的確定，在了解帳篷面積相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際需求上，利用一些優(yōu)化設(shè)計手段，尋找其不同種類帳篷面積之間的聯(lián)系，才能較為準(zhǔn)確地確定通用化單元面積基數(shù)。野營帳篷面積模塊化在完成上述任務(wù)后，還需要桿件模數(shù)化和接頭通用化的支撐，才能實(shí)現(xiàn)野營帳篷“三化”的功能。

（2）桿件模數(shù)化

模數(shù)是指在某種系統(tǒng)的設(shè)計、計算和布局中，普遍重復(fù)應(yīng)用的一種基準(zhǔn)尺寸[8]，其往往為需要實(shí)現(xiàn)某種功能元件尺寸的最小基數(shù)。一套系統(tǒng)中模數(shù)往往不止有一個，可能由多個模數(shù)形成的倍數(shù)關(guān)系來完成元件尺寸的構(gòu)造。模數(shù)的確定關(guān)鍵在于形成一套模數(shù)及其尺寸協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)。野營帳篷桿件模數(shù)的選擇，要根據(jù)本征式通用化單元的面積尺寸和帳篷結(jié)構(gòu)設(shè)計的相關(guān)原則，盡可能使桿件尺寸形成倍數(shù)關(guān)系從而減少模數(shù)的個數(shù)。桿件模數(shù)化的實(shí)現(xiàn)，能最大程度地減少野營帳篷桿件的種類、尺寸，加強(qiáng)桿件之間的互換性，從而達(dá)到野營帳篷“三化”的目的。

（3）接頭通用化

現(xiàn)有野營帳篷接頭形式、種類多樣，有插接式、折疊式、通件式等，并沒有形成一個可以互換的通用化形式標(biāo)準(zhǔn)，一旦發(fā)生接頭損壞，難以通過互換關(guān)系完成接頭互換，從而影響帳篷保障效能。通過統(tǒng)計調(diào)研，認(rèn)為通件式接頭最易形成標(biāo)準(zhǔn)化互換形式，在帳篷桿件的截面尺寸和帳篷主體框架設(shè)計完成后，通過之間的關(guān)系，對接頭進(jìn)行通用化設(shè)計。

3.結(jié)語

野營帳篷是部隊離開營區(qū)在外宿營最為重要、動用最為頻繁的野營裝備物資之一，其保障效能直接制約著野營保障能力。將通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化理念引入野營帳篷的研發(fā)、設(shè)計、制造全壽命周期中，根本目的在于提高野營帳篷的通用化、標(biāo)準(zhǔn)化程度，加強(qiáng)其模塊化功能，以達(dá)到提高野營帳篷保障效能的目的。

（作者單位：武警后勤學(xué)院）

[1]賀成，蘇五星，劉根等.通用化程度對裝備系統(tǒng)效能影響分析[J].空軍雷達(dá)學(xué)院學(xué)報，2008，22（3）：164～166.

[2]李亮輝，於安華，龍小紅.產(chǎn)品通用化設(shè)計的應(yīng)用探討[J].道路工程，2013（11）：53～55.

[3] GBT 20000.1～2014，標(biāo)準(zhǔn)化工作指南中[S].

[4]徐雙慶，陳學(xué)光，李晶.國內(nèi)外模塊化理論研究綜述[J].科技管理研究，2008（9）：179～182.

[5]童時中.模塊化原理設(shè)計方法及應(yīng)用[M].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2000：53～81.

[6]麥綠波.通用化的理論和設(shè)計方法（上）（J）.中國標(biāo)準(zhǔn)化，2014（1）：49～53.

[7]麥綠波.通用化的理論和設(shè)計方法（下）（J）.中國標(biāo)準(zhǔn)化，2014（2）：38～42

[8]于戰(zhàn)果，廖榮民，匡小平.箱式后勤裝備尺寸標(biāo)準(zhǔn)化研究[J]. 包裝工程，2011（32）：77～82.

武警后勤學(xué)院后方專業(yè)勤務(wù)學(xué)科研究生創(chuàng)新課題項目，項目編號：WHXKCX201504。