朱 韜,王宇飛
(海軍研究院,上海 200235)
標準化工作是船舶研制的重要組成部分,貫穿于船舶研制的全過程。圍繞深入推進標準化工作,國內(nèi)先后頒布了一系列法規(guī)標準,有力指導和規(guī)范了船舶標準化工作的有效開展[1-2]。通常,在船舶型號研制前一般會提出標準化要求,明確船舶研制中標準化工作目標和原則、貫徹實施標準要求以及“通用化、系列化、組合化(模塊化)”(以下簡稱:三化)、“互連、互通、互操作”(以下簡稱:三互)等方面的要求。但是,目前這些要求主要是以定性的方式提出,缺乏定量的指標要求,使得標準化要求很難實質(zhì)性貫徹落實,往往停留在形式上,極大影響了標準化工作的組織開展及其實施效果。船舶標準化要求只有指標化、定量化,可檢查、可考核,才能更有助于推動標準化要求的貫徹落實。然而,目前國內(nèi)外有關(guān)標準化定量計算主要還是集中在“標準化經(jīng)濟效果”[3]、“標準化系數(shù)”[4-5]等指標要求,尚未系統(tǒng)性開展船舶標準化指標體系的研究。本文從船舶標準化要求的目的出發(fā),分析了標準化要求的性質(zhì),構(gòu)建了船舶標準化定量考核指標體系,研究了各項技術(shù)指標要素的計算方法,以期為船舶標準化工作的定量分析提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。
目前國外對標準化定量考核方面,主要是標準化經(jīng)濟效果的計算。德國標準化協(xié)會對德國、奧地利等國對標準化工作在整體經(jīng)濟中的價值進行了研究,并提出德國1998年的標準化經(jīng)濟利潤是其國民生產(chǎn)總值的 1%。英國標準化協(xié)會的研究也表明:在宏觀經(jīng)濟層面,標準的有效使用能夠貢獻 1%以上的GDP[6]。國外的研究提出了標準化對國民經(jīng)濟貢獻率的概念,并經(jīng)統(tǒng)計分析得出大約 1%的定量結(jié)果,對拓展標準化定量考核要求很有價值。國內(nèi)自上世紀80年代頒布實施《標準化經(jīng)濟效果的評價原則和計算方法》、《標準化經(jīng)濟效果的論證方法》、《評價和計算標準化經(jīng)濟效果數(shù)據(jù)資料的收集和處理方法》3個標準開始,相關(guān)單位針對某項產(chǎn)品或某個企業(yè)也逐步開展了標準化經(jīng)濟效果的計算。針對產(chǎn)品標準化程度評估,提出了標準化系數(shù)這一指標要求,對壓縮產(chǎn)品規(guī)格、提高型號產(chǎn)品通用性發(fā)揮了較好的作用。
從標準化定量計算的有關(guān)研究來看,目前在產(chǎn)品標準化定量考核指標及其評價計算方法都不完善,在考核指標上,僅從產(chǎn)品“三化”角度提出了“標準化系數(shù)”,缺乏對貫徹實施標準的定量考核要求;在計算方法上,對產(chǎn)品的經(jīng)濟效果關(guān)注較多,對實施標準的社會效果和技術(shù)效果沒有進行計算,而且對標準化經(jīng)濟效果的計算僅適用于單個標準和簡單產(chǎn)品,對復雜產(chǎn)品或系統(tǒng)則缺乏計算方法。這些問題不但極大影響了標準化工作本身的開展,而且也影響了廣大工程技術(shù)人員對標準化的認識和重視程度。
船舶研制是一個龐大的系統(tǒng)工程,標準化工作是該系統(tǒng)工程的重要組成部分,一個子系統(tǒng)工程。從系統(tǒng)工程角度來看,在工程實踐開始前要重視目標分析,建立目標體系,對船舶標準化工作提出的各項指標要求正是系統(tǒng)工程的目標體系。按照相關(guān)法規(guī)的規(guī)定,目前船舶標準化要求基本可概括為貫徹實施標準和在型號研制中開展“三化”兩大要求。
貫徹實施標準的要求主要是采購方對研制部門以及研制部門中上層次對下層次提出的貫徹實施標準的要求。進一步可細化為:一是船舶貫徹實施標準的數(shù)量、標準的代號和名稱;二是貫徹實施標準的程度、深度等總體宏觀要求;三是根據(jù)船舶研制的要求和條件對重大標準實施的特定要求;四是實施標準的管理和協(xié)調(diào)要求。
開展“三化”的要求同樣是采購方對研制部門以及研制部門上層次對下層次提出的“三化”的要求。主要包括:一是船舶總體、系統(tǒng)(分系統(tǒng))、設(shè)備等各層次研制應進行“三化”方案論證和設(shè)計管理要求;二是采用現(xiàn)有標準化零部件及其達到的“三化”百分比定量要求;三是對采用的各層次“三化”產(chǎn)品的鑒定定型等管理要求。
從船舶標準化要求的性質(zhì)來說,可以分為標準化水平要求、標準化效果要求和標準化任務要求 3個方面。
標準化水平要求可表述為產(chǎn)品研制應達到的標準化水平,是產(chǎn)品研制過程中制定和執(zhí)行標準、推廣標準化的總體水平,一般是從宏觀上來綜合評價。比如在上世紀八十年代,彩色電視機的綜合標準化,通過制定和貫徹實施約500項標準,要求產(chǎn)品裝配后直通率達到95%。又如HB《工藝裝備選擇、訂貨、設(shè)計工作條例》中對中小批量的裝備在研制、試制階段,組合夾具的占比應達到不低于70%;而批量生產(chǎn)階段應達到不低于40%。標準化水平要求也可以表述為標準本身達到的水平,目前這方面還只有定性描述的要求,如“先進性”、“可操作性”、“達到國內(nèi)或國際先進水平”等。
標準化效果要求即對貫徹實施標準或“三化”要求體現(xiàn)為效果方面應達到的目標,通常可以分為經(jīng)濟效果、社會效果和技術(shù)效果。對標準化效果的描述可以是定性的,也可以是定量的。定性的描述目前應用的較多,比如“通過標準化縮短研制周期,降低研制風險,節(jié)約研制費用”等等。這種效果要求顯得原則化、籠統(tǒng),不便檢查考核,意義不大。從定性的角度也可以提出更為具體的要求,比如在以往有些產(chǎn)品的研制任務書中要求通過標準化工作降低研制經(jīng)費多少萬元或降低百分之幾,縮短研制周期幾個月等,這些要求很難在研制前就能夠提得比較準確。
標準化任務要求是為了更好地在型號研制中開展標準化工作提供依據(jù),一般提出型號標準化目標、標準化工作系統(tǒng)要求等。目前,主要是根據(jù)中央軍委、原總裝備部、原國防科工委等機關(guān)頒布的相關(guān)標準化工作規(guī)定,提出制定型號標準化文件以及貫徹實施標準、“三化”的要求等工作任務要求。
船舶標準化指標體系不僅要以相關(guān)理論為基礎(chǔ),以實際需要和可實現(xiàn)為出發(fā)點,而且指標要求要具體明確,可操可行。應具有如下特性:一是層次性,對不同層次產(chǎn)品,應對其下層次產(chǎn)品提出不同內(nèi)容、項目的要求和指標,即建立總體、系統(tǒng)、設(shè)備各層次的指標要求。二是階段性,即不同層次、不同內(nèi)容和項目的要求在船舶研制不同階段提出和實施,在船舶研制不同階段有不同的標準化任務。三是動態(tài)性,貫徹實施標準和“三化”要求的指標要隨著船舶研制階段的推進和深入,在適當?shù)臅r候進行修改完善。四是獨立性,即指標要求應相對獨立,與其他指標不應重復,指標要求間不能存在包含關(guān)系,不重復、不交叉。五是可檢查性,即指標要求應可測試或可檢查的,便于評估。
根據(jù)船舶標準化要求及其性質(zhì),分別從貫徹實施標準要求、“三化”要求、標準化工作任務等方面,分別設(shè)計船舶標準化指標要求。根據(jù)船舶“三化”的概念和內(nèi)涵,可以進行定量考核的是采用已有船舶型號及其達到的“三化”百分比要求,即“三化”率。在貫徹實施標準要求方面,可以從貫徹實施標準數(shù)量、貫徹實施標準的程度和深度兩個方面設(shè)計考核指標,即貫標率、標準實施系數(shù)。從標準化工作的任務要求來看,對船舶研制各階段標準化工作的完成程度,也可以設(shè)計考核指標,即標準化任務完成率。此外,從控制船舶整個標準化特征件的角度來看,目前提出的標準化系數(shù)指標也是一個很好的選擇。
基于以上分析,提出船舶標準化指標體系如圖1所示。
1)“三化”率
“三化”率的概念在國內(nèi)電子行業(yè)已有應用,在國外與之類似的詞語是“復用率”,是來自于軟件開發(fā)的思想。從“三化”的內(nèi)容來看,可以將“三
圖1 船舶標準化指標體系`
化”率進一步細化為通用化率、系列化率和組合化率。通用化率即產(chǎn)品采用的通用件數(shù)與總件數(shù)之比。系列化率即產(chǎn)品采用的系列化件數(shù)與總件數(shù)之比。組合化率即產(chǎn)品采用的組合化件數(shù)與總件數(shù)之比。其計算公式如下。
式中:k1為三化率(通用化率/系列化率/組合化率);ΣT為“三化”件數(shù)(產(chǎn)品通用化件數(shù)/系列化件數(shù)/組合化件數(shù));ΣZ為產(chǎn)品總件數(shù)。
以通用化率來說,產(chǎn)品研制中通用件越多,通用化率越高,說明產(chǎn)品通用化程度越高,不僅可以減小研制成本和周期,而且有助于提高后續(xù)維護保障工作能力?!叭毕嚓P(guān)指標的計算應針對不同層次、不同項目提出要求,如系統(tǒng)級通用化率、設(shè)備級通用化率、零件通用化率等,分層次進行指標統(tǒng)計計算,而且要避免重復統(tǒng)計。目前設(shè)備級是“三化”工作的重點內(nèi)容,零件級的“三化”工作是最容易實現(xiàn)的,也是整個產(chǎn)品“三化”工作的基礎(chǔ)。
2)貫標率
產(chǎn)品研制前確定的貫徹標準總量的要求(包括貫徹實施標準的數(shù)量、名稱、代號),這一點是繼承過去部分產(chǎn)品先進的做法。在實際產(chǎn)品研制中貫徹的標準量與總量之比即為貫標率。其計算公式如下。
式中:k2為貫標率;ΣN為產(chǎn)品實際貫徹實施標準數(shù)量;ΣG為規(guī)定的產(chǎn)品貫徹實施標準總數(shù)。
3)標準貫徹實施系數(shù)
標準貫徹實施系數(shù)的概念是將標準貫徹實施水平的要求細化到條款一級,并且對不同條款視其重要程度采用不同的加權(quán)系數(shù)。貫徹實施系數(shù)可分為單個標準和產(chǎn)品實施標準的總體提出計算要求。其中,標準中貫徹條款數(shù)量的統(tǒng)計與標準條款數(shù)的統(tǒng)計,應建立在同一層級條款,一般取三級條款的層級進行統(tǒng)計。
單個標準貫徹實施系數(shù)按式(3)計算。
式中:Bi為第i個標準貫徹實施系數(shù);ΣP為單個標準中貫徹實施標準條款數(shù);ΣM為單個標準條款總數(shù)。
產(chǎn)品總體標準貫徹實施系數(shù)按式(4)計算。
式中:k3為標準貫徹實施系數(shù);ni為標準實施系數(shù),ΣBi為Bi的標準個數(shù);ΣN為產(chǎn)品實際貫徹實施標準總數(shù)。
4)標準化任務完成率
標準化任務完成率是對產(chǎn)品研制工作完成后對產(chǎn)品標準化工作的一個綜合評判。需要在產(chǎn)品各階段的標準化工作任務進行細化分類,制定各階段分項目標完成程度指標要求,通過專家檢查、打分和評審,計算各階段標準化完成率,然后對各階段進行綜合評判。計算公式如下。
式中:k4為產(chǎn)品標準化任務完成率;Bi為產(chǎn)品研制第i個階段標準化任務完成率;ni為第i個階段標準化任務量修正系數(shù);ΣN為產(chǎn)品研制階段總數(shù)。
5)標準化系數(shù)
目前對標準化系數(shù)的定義為產(chǎn)品研制中采用的具有標準化特征的零部件的件數(shù)(或種數(shù))與產(chǎn)品所有零部件的總件數(shù)(或總種數(shù))之比,可以分為標準化件數(shù)系數(shù)、標準化種數(shù)系數(shù)。在產(chǎn)品生產(chǎn)定型時,還應用到工藝標準化系數(shù)、工裝標準化系數(shù)。從現(xiàn)有研究成果來看,標準化系數(shù)也要按照總體、系統(tǒng)、設(shè)備直至零部件的層級進行細分,而且不同層次的標準化系數(shù)在進行統(tǒng)計時還應考慮件數(shù)修正系數(shù)和重要性修正系數(shù)。以某一產(chǎn)品設(shè)備標準化品種系數(shù)為例,計算公式見式(6)。
綜上分析,可以將設(shè)備標準化種數(shù)系數(shù)按式(2)計算。
式中:k5為設(shè)備標準化種數(shù)系數(shù);bi為設(shè)備第i個標準件、通用件(或借用件)或外購件的零、部、組件的品種數(shù),不同系列視為不同品種,取值為 1;Δi為設(shè)備第i個標準件、通用件(或借用件)或外購件品種的件數(shù)修正系數(shù);ΣZ為設(shè)備總的品種數(shù)。
船舶標準化定量考核是評價船舶標準化工作水平與效果的重要指標,然而目前國內(nèi)外對定量考核指標的相關(guān)理論研究基本處于空白,本文基于近年來標準化工作的實踐,初步探討了標準化定量考核相關(guān)指標及其計算方法,下一步應著重從以下幾個方面深入研究:一是從船舶標準化工作的目的和意義出發(fā),深入研究定量考核指標要素,注重理論研究與實踐相結(jié)合;二是構(gòu)建船舶標準化工作數(shù)據(jù)庫,積累和固化標準化工作經(jīng)驗成果和基礎(chǔ)數(shù)據(jù);三是研究利用信息化手段在貫徹實施標準信息收集與反饋、“三化”數(shù)據(jù)收集等方面的應用。