付克亞

提升軍工產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量的思考

付克亞

摘要：文章解析了軍工產(chǎn)品的質(zhì)量內(nèi)涵，并從找準(zhǔn)需求、關(guān)注“六性”、利用故障、充分試驗等方面對提升軍工產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：軍工產(chǎn)品；產(chǎn)品設(shè)計；設(shè)計質(zhì)量

一、引言

質(zhì)量是人們永恒的追求。高質(zhì)量的產(chǎn)品不僅能夠有效滿足人對某方面的使用需求，更能給人帶來高品質(zhì)的享受。軍工產(chǎn)品作為一類特殊的產(chǎn)品，用于滿足某種軍事需求，其質(zhì)量的重要性不言而喻。小平同志在一次講話中說：“這個問題很重要，在戰(zhàn)場上關(guān)鍵時刻有幾發(fā)炮彈打不響，就可能影響整個戰(zhàn)斗。現(xiàn)在的軍工產(chǎn)品是現(xiàn)代化的武器，更要注意這個問題。”[1]

質(zhì)量對很多人來說更多的是一種感覺，或者說是對一種使用體驗的評價。國際ISO組織對質(zhì)量的定義是：一組固有特性滿足要求的程度[2]。隨著世界軍事技術(shù)的發(fā)展，軍工產(chǎn)品在功能和組成上越來越復(fù)雜，一般認(rèn)為好的軍工產(chǎn)品除了具有既定的功能性能，還應(yīng)具有良好的可靠性、安全性、維修性、測試性、保障性、環(huán)境適應(yīng)性，以及便于操作的易用性。簡單說就是要管用、頂用、耐用、好用，這也就是軍工產(chǎn)品質(zhì)量的內(nèi)涵。

現(xiàn)代質(zhì)量管理理論認(rèn)為，產(chǎn)品質(zhì)量=設(shè)計質(zhì)量+制造質(zhì)量+售后服務(wù)。設(shè)計處于產(chǎn)品開發(fā)與實現(xiàn)的源頭，設(shè)計質(zhì)量在產(chǎn)品質(zhì)量形成中的占比在80%以上。軍工產(chǎn)品也不例外，確保設(shè)計質(zhì)量是保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提。

二、軍工產(chǎn)品設(shè)計中應(yīng)把握的要點

1.找準(zhǔn)需求

產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)的第“零”步就是需求分析。愛因斯坦曾說：“提出一個問題往往比解決一個問題更為重要，因為解決一個問題也許只是一個數(shù)學(xué)上或?qū)嶒炆系募记蓡栴}。而提出新的問題、新的可能性，從新的角度看舊問題，卻需要創(chuàng)造性的想象力，而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進(jìn)步?！边M(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)前的需求分析就類似于愛因斯坦所說的“提問題”，找準(zhǔn)需求就成功了一大半，后面就是具體實現(xiàn)的措施。日本工業(yè)產(chǎn)品之所以設(shè)計一流、品質(zhì)卓越、行銷全球，其原因就在于日本企業(yè)普遍高度重視市場需求分析，他們不僅投入大量人力物力，通過調(diào)研準(zhǔn)確掌握潛在用戶的實際需求，更舍得花心思去把握消費者的內(nèi)在心理以及所在國的文化習(xí)俗。民品的開發(fā)離不開準(zhǔn)確的市場需求分析，軍工產(chǎn)品的開發(fā)更離不開準(zhǔn)確的軍事需求分析。大到未來戰(zhàn)爭的作戰(zhàn)樣式，小到士兵的使用體驗，都是設(shè)計師應(yīng)該認(rèn)真考慮的設(shè)計方向性因素。因此，設(shè)計師應(yīng)當(dāng)特別重視從部隊一線反饋的信息，并適時深入部隊一線調(diào)研，了解直接用戶的需求。

2.充分考慮“六性”

“六性”直接決定了軍工產(chǎn)品能否頂用、耐用?！傲浴毕嗷リP(guān)聯(lián)，互為支撐。可靠性、安全性、環(huán)境適應(yīng)性是最基本的要求。維修性容易為設(shè)計師所忽略，它決定著裝備在戰(zhàn)場上的“復(fù)活”率。1973年的中東戰(zhàn)爭中，以色列和阿拉伯軍隊雙方武器裝備損失慘重。以軍在頭18小時內(nèi)有75%的坦克喪失了戰(zhàn)斗能力。但是由于梅卡瓦坦克良好的維修性設(shè)計，以色列人成功地在24小時內(nèi)使其中80%的受損坦克恢復(fù)了戰(zhàn)斗能力，有些坦克甚至反復(fù)修復(fù)達(dá)4～5次之多，以軍可作戰(zhàn)裝備幾乎沒有減少；而埃及、敘利亞軍隊可作戰(zhàn)的裝備則越來越少，最終以軍取得了勝利。以色列軍隊的經(jīng)驗和做法引起各國高度重視，軍工產(chǎn)品的維修性設(shè)計由此興起。產(chǎn)品缺乏維修性設(shè)計往往不是技術(shù)問題，而是設(shè)計師沒經(jīng)歷過，壓根兒想不到。原蘇聯(lián)的著名戰(zhàn)斗機(jī)米格-17，在地面維護(hù)檢查時動輒要將飛機(jī)從中間拆開，將發(fā)動機(jī)從后機(jī)身拖出，為的是尋找從機(jī)背檢查窗掉下去的螺絲。之所以容易發(fā)生螺絲從飛機(jī)機(jī)背上的發(fā)動機(jī)檢查窗掉進(jìn)發(fā)動機(jī)艙的情況，原因非常簡單，就是該型飛機(jī)發(fā)動機(jī)的檢查窗開在了機(jī)背上。為了解決這一不大不小的麻煩，著名的蘇聯(lián)飛機(jī)設(shè)計師米高揚(yáng)到了經(jīng)典名機(jī)米格-21設(shè)計時，將飛機(jī)發(fā)動機(jī)的檢查窗改到機(jī)腹，螺絲再發(fā)生掉落就直接落到了地上，問題就這樣被徹底解決了。這一改動看似沒有多少技術(shù)含量，但它以使用中的不足為指導(dǎo)，實則暗含了設(shè)計的經(jīng)驗。測試性是先進(jìn)大型復(fù)雜裝備呈現(xiàn)的一個新特征，如美國的F-22戰(zhàn)斗機(jī)，能夠?qū)崟r顯示飛機(jī)狀態(tài)，并能在故障時自動進(jìn)行分析診斷。實現(xiàn)測試性的前提是要在設(shè)計階段提前規(guī)劃，事先預(yù)留可測試點，并安裝相應(yīng)的傳感器，否則到了設(shè)計后期就沒有安裝傳感器的空間。保障性是另一個需要設(shè)計師充分留意的因素，第一次世界大戰(zhàn)中由于美國和英國兩國的坦克車輛所用螺絲標(biāo)準(zhǔn)不同，導(dǎo)致聯(lián)軍的螺絲無法通用，戰(zhàn)場維修不便，很多坦克、汽車因此趴窩，這一教訓(xùn)后來直接催生了國際標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)科的創(chuàng)立。

對于軍工產(chǎn)品而言，設(shè)計師必須樹立“六性”和產(chǎn)品的功能性能同等重要的意識，在設(shè)計之初就做好系統(tǒng)規(guī)劃，并在設(shè)計活動全過程時時留意。設(shè)計時只關(guān)注功能性能，在已完成的設(shè)計方案上添加“六性”措施，往往要付出許多倍的代價，甚至根本無法實現(xiàn)。

3.汲取教訓(xùn)

俗話說失敗是成功之母，但其中的必要條件是要從失敗中分析原因，汲取教訓(xùn)，避免由于相同的原因再次失敗。在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計、制造和使用中，往往伴隨著各種各樣的故障發(fā)生。因為故障會造成損失，很多人都害怕發(fā)生故障，甚至到了談虎色變的程度。殊不知，故障對于產(chǎn)品設(shè)計恰恰是最寶貴的財富，是對設(shè)計師最有用的指導(dǎo)。德國百年軸承企業(yè)KRW公司原本只是一家名不見經(jīng)傳的小公司，但他們格外重視對故障的分析，不僅對自己產(chǎn)品發(fā)生的每一起故障進(jìn)行透徹的機(jī)理分析，還花費相當(dāng)精力對搜集同行產(chǎn)品發(fā)生的故障進(jìn)行研究。他們對故障的重視甚至到了令人咋舌的地步，一旦聽說在世界范圍內(nèi)任何地方發(fā)生了由于軸承失效引起的重大事故，都會第一時間派員趕赴現(xiàn)場。從故障中獲得反面信息，及時在產(chǎn)品設(shè)計中采取規(guī)避措施，從故障反饋到設(shè)計。如此反復(fù)迭代，產(chǎn)品質(zhì)量無形中實現(xiàn)了螺旋式上升。

4.兼顧可制造性

設(shè)計完成之后，產(chǎn)品投入批量生產(chǎn)后的可制造性，其實也是在設(shè)計過程中就應(yīng)該實時留意的，這就是設(shè)計和工藝相結(jié)合的問題。國外對工藝的重視程度甚至高于設(shè)計本身，因為工藝的成熟度對于保證產(chǎn)品質(zhì)量來說十分重要。有記者去過俄羅斯在遠(yuǎn)東地區(qū)共青城的飛機(jī)制造廠，世界最先進(jìn)的戰(zhàn)斗機(jī)之一蘇-27系列殲擊機(jī)就是在那里制造出來的。他回來后寫了一篇報道，驚嘆俄羅斯飛機(jī)制造廠管理落后，那里沒有什么6S、六西格瑪精益管理的概念，而且由于勞動力匱乏，在生產(chǎn)線上從事制造的竟然是一群婦女甚至老人，可是她們卻制造出了性能優(yōu)異、世界一流的飛機(jī)。為什么？答案在于俄羅斯具有相當(dāng)成熟的飛機(jī)制造工藝。二戰(zhàn)中蘇德戰(zhàn)爭前期，由于蘇聯(lián)對戰(zhàn)爭準(zhǔn)備不足，在開戰(zhàn)之初的48小時內(nèi)，蘇聯(lián)空軍就損失了80%的飛機(jī)。可是，蘇聯(lián)的航空工業(yè)很快又制造出來大量的飛機(jī)，及時彌補(bǔ)了損失，并且由于強(qiáng)于德國的生產(chǎn)效率，不僅趕上并且到后期反超了德軍飛機(jī)的數(shù)量。相似的情況還表現(xiàn)在T-34坦克的生產(chǎn)制造上。這一方面是由于蘇聯(lián)通過3個五年計劃擁有了當(dāng)時歐洲第一、世界第二的經(jīng)濟(jì)總量；另一方面就是因為蘇聯(lián)的設(shè)計師們很注意考慮產(chǎn)品的可制造性。號稱坦克殺手的伊爾強(qiáng)擊機(jī)的設(shè)計師伊柳申，后來被授予上將軍銜，他早年的經(jīng)歷顯示，既干過底層的車間工藝員，后又參軍從事過機(jī)務(wù)維護(hù)。恰恰是他的這些經(jīng)歷后來成就了他，使他以伊爾飛機(jī)優(yōu)異的作戰(zhàn)性能、良好的維修性和高效的可制造性成為聞名于世的一代飛機(jī)設(shè)計大師。而在我國重視設(shè)計，輕視工藝

的現(xiàn)象在各軍工行業(yè)都比較普遍，設(shè)計師習(xí)慣于將一些高新技術(shù)成果盲目堆砌搭建積木，缺乏兼顧后期可制造性的“弦”，更不懂得考慮工藝的成熟性問題。結(jié)果到了批產(chǎn)階段，有時所需原材料、元器成件斷檔；有時因為規(guī)定了不必要的精度極大地提高了制造成本，降低了成品率；有的還人為地增大了加工、裝配難度，導(dǎo)致產(chǎn)能上不去。這些對于軍工產(chǎn)品制造都是不相適宜的，因為在戰(zhàn)時裝備制造率有時是決定戰(zhàn)爭勝負(fù)的重要因素。

5.試驗考核要充分

決定產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量的最后一關(guān)是試驗考核。理想與現(xiàn)實往往存在很大差距，設(shè)計師頭腦中美妙的想法轉(zhuǎn)化成設(shè)計產(chǎn)品，到使用中有時會不堪一擊。任憑你絞盡腦汁，運(yùn)用平生所有的經(jīng)驗，使出渾身解數(shù)，也不可能考慮的完美無缺。所謂“智者千慮，必有一失”，只有通過全面、充分的試驗考核，使產(chǎn)品設(shè)計缺陷充分暴露，繼而修改完善，再考核直至全面通過考核試驗，才能打造高質(zhì)量的產(chǎn)品。這是世界民品大公司和軍工行業(yè)普遍采取的質(zhì)量保證措施。為什么大家總感覺國產(chǎn)車比合資車質(zhì)量差一些？從外觀、用料、性能參數(shù)看，國產(chǎn)車似乎不遜于合資車，而且同檔次產(chǎn)品價格還要便宜些，國人對于國產(chǎn)車的認(rèn)可度仍明顯低于合資車，主要是擔(dān)心小毛病會比較多。原因是多方面的，但深究起來，很重要的一點就是國產(chǎn)汽車企業(yè)在產(chǎn)品試驗考核環(huán)節(jié)有缺失、不充分，問題不在廠內(nèi)暴露，就勢必會在廠外暴露。比如，振動試驗很重要，可以檢驗很多零部件牢不牢固、整車抗不抗“造”、能不能經(jīng)得起各種“折騰”；還有各種模擬真實使用條件的環(huán)境適應(yīng)性試驗和專門考核某項性能的針對性試驗等。這些試驗如果不認(rèn)真做，就不會有人家質(zhì)量好。高質(zhì)量的民品贏在市場，軍工產(chǎn)品卻要贏在戰(zhàn)場。同樣道理，軍工產(chǎn)品投入批產(chǎn)前，必須制定完備的鑒定試驗大綱，充分開展考核試驗。在選取試驗項目時要盡可能假象各種實際使用環(huán)境，試驗內(nèi)容和條件要盡可能接近于真實條件，即實戰(zhàn)化考核。忽視試驗環(huán)節(jié)，再好的設(shè)計都可能是風(fēng)中之燭，沒有質(zhì)量可言。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄧小平.鄧小平文選(第二卷)[M].北京：人民出版社，1994.

[2]梁工謙.質(zhì)量管理學(xué)[M].北京：中國人民大學(xué)出版社，2010.

(責(zé)任編校：羅紅，張靜)

DOI:10.19327/j.cnki.zuaxb.1007-1199.2016.03.010

(作者單位：海軍駐洛陽地區(qū)航空軍事代表室)