文／廖小文·武漢光谷機電科技有限公司

標準化是指對產品（或零件）的類型、性能、規(guī)格、質量、所用原材料、工藝裝備和檢驗方法等規(guī)定統(tǒng)一標準，并使之貫徹實施，以獲得較好的社會效益的過程。

標準化案例

現(xiàn)以我們身邊的手機充電接口、臺式計算機擴展槽接口以及型鋼機柜的型鋼案例進行說明。

手機充電接口的發(fā)展歷史

我們很多人可能有印象，在2018年前買的手機，新舊手機的充電線大多不能互用，而在2018年后，國內品牌的手機充電線基本可以互用了，這為有多個手機的用戶帶來了方便，即只要帶一根手機充電線，就可以對多個手機進行充電。

如圖1所示，最早期手機充電器接口為圓形接口，類似八九十年代的收音機上電源口，由于是圓形接口，插入是沒有方向的，不用擔心插錯方向，但是容易出現(xiàn)松動，接觸不可靠。此外，這種接口只能用來充電，不能傳輸文件，如果要傳輸文件，還需單獨增加一個數(shù)據(jù)接口。

圖1 圓形接口

進入2000年，手機上先后開始采用Mini USB（圖2）和Micro USB（圖3）接口，這兩種接口既可以充電，又可以與計算機的USB口連接，可以用來傳輸數(shù)據(jù)。這種接口體積小巧，防誤插性能好，但是存在一個缺點：只能一個方向插入，不能雙向插入。

圖2 Mini USB

圖3 Micro USB

大概在2015年，Type-C接口（圖4）出現(xiàn)，該接口為對稱接口，可以正反插，插入時不用對準方向。在2018年，Type-C接口開始在國內品牌手機上使用。

圖4 Type-C接口

但是蘋果公司是個例外，它沒有使用Type-C接口，而是使用蘋果公司自己的Lightning接口，如圖5所示。

圖5 Lightning接口

盡管如此，Type-C接口還是得到了手機行業(yè)內多數(shù)企業(yè)（安卓系手機）的認可和應用，這也符合標準化組織的初衷。

從上面可以看出，通過統(tǒng)一手機的充電接口標準，可以減少手機充電線的浪費，有利于實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟；從經(jīng)濟學角度來講，標準化有利于社會生產的分工，有利于提高社會生產率及整個社會的福利；從企業(yè)角度來講，標準化便于企業(yè)的生產組織，從而提高企業(yè)的生產效率，降低產品的生產成本。

手機充電和數(shù)據(jù)接口的發(fā)展歷史也反映了USB接口標準的發(fā)展歷史，而USB接口標準是由USB實施者論壇（USB-IF）組織制定的。

計算機擴展卡接口發(fā)展歷史及其鈑金件面板

大多數(shù)人都接觸過臺式計算機，其后部一般留有3～7個擴展槽位，這些擴展槽位用于插入各種擴展卡（簡稱插卡），如圖6所示。

圖6 插卡

擴展槽是主板上用于固定插卡并將其連接到系統(tǒng)總線上的插槽，其用于加強電腦的某些功能。在1990年至2000年生產的臺式計算機有各種插卡接口，如PCI、ISA、AGP、CNR、AMR、ACR等插卡接口。這些插卡接口都是基于當時的計算機核心芯片—32位CPU設計的，其中ISA、AGP、CNR、AMR、ACR等插槽接口在當今生產的PC機上基本不用了，因為目前PC機的CPU是64位，并且目前芯片的集成度也增加了很多，原來需要通過擴展插卡來實現(xiàn)的很多功能已經(jīng)直接集成在計算機主板上，而且這些芯片在主板上占用的面積也很少。因此，這些插槽接口就基本淘汰不用了。盡管目前PCI插槽接口還在使用，但是現(xiàn)在的PCI插槽的物理接口也不是原來的PCI插槽物理接口，因為隨著CPU的更新?lián)Q代，PCI的接口標準也進行了升級，其傳輸速率由原來的133MB/s 增加到目前的10GB/s以上，因此PCI插槽長度增加了。

盡管臺式計算機擴展槽進行了更新?lián)Q代，但是擴展卡上的鈑金面板的外形和接口尺寸一般是標準的，不同的是面板上的用戶接口孔，如圖7所示。

圖7 擴展卡

從手機充電器接口和計算機擴展槽接口可以看出，標準是根據(jù)產品的需求來制定的，是不斷發(fā)展和完善的，標準的制定是需要一個標準化的組織來主導和組織的。標準的制定便于產品的接口統(tǒng)一，便于專業(yè)分工協(xié)作，便于互換，也符合循環(huán)經(jīng)濟的理念。

機柜用型鋼：C型鋼、九折型鋼和十六折型鋼

在電力機柜行業(yè)，20世紀70年代我國從歐洲引進了C型鋼（圖8），C型鋼用于搭建電力機柜的承重骨架，是我國電力機柜行業(yè)使用的最早一款型鋼，成為了電力行業(yè)的一款通用型鋼，目前C型鋼還在使用。

圖8 C型鋼

20世紀90年代，德國威圖公司的九折型鋼機柜傳入中國，由于九折型鋼（圖9）剛性好、拼裝方便，且由專業(yè)化的型鋼廠大量生產，其成本相對便宜，成為了一款機柜用的通用型鋼，目前該型鋼還在電力、控制和通信等行業(yè)應用。

21世紀初，威圖公司開發(fā)了十六折型鋼（圖10）。十六折型鋼剛性好、尺寸緊湊、拼裝方便，已成為新一代機柜的通用型鋼。

圖9 九折型鋼

圖10 十六折型鋼

從我國機柜型鋼的發(fā)展歷史來看，C型鋼、九折型鋼和十六折型鋼之所以成為行業(yè)機柜的通用型鋼，主要是其符合該型鋼開發(fā)期的經(jīng)濟技術要求，具有較好的剛性，便于生產和組裝。型鋼的標準化便于企業(yè)分工、協(xié)作，因此，其成本也相對較低。

19英寸機柜和插框的標準化發(fā)展歷史

19英寸機柜（圖11）和19英寸插框（圖12）最早的標準是IEC60297-1（1986年）、IEC60297-2（1982年）和IEC60297-3（1984年），其分別規(guī)定了19英寸面板和機架的尺寸、19英寸機柜和機架結構的間距、19英寸插箱和相關插入單元（拉手條、PCB板、插卡連接器與母板連接器間的相對位置等）的尺寸。由于標準統(tǒng)一了19英寸機柜和19英寸插框間的接口尺寸，使得19英寸插框可裝入19英寸機柜內；同時，標準也規(guī)定了19英寸插框和插入單元的尺寸，因此，滿足標準要求的19英寸插入單元可插入滿足標準要求的19英寸插框。這樣，IEC60297標準的制定，便于產品的互插、互換和專業(yè)化分工（出現(xiàn)專業(yè)做機柜、插框和插卡等廠家）。20世紀八九十年代國外有多個跨國企業(yè)開發(fā)了標準的19英寸插框和機柜，目前國內也有企業(yè)在專業(yè)生產19英寸插框和19英寸機柜。

圖11 19英寸機柜

圖12 19英寸插框產品

隨著時代的發(fā)展，新產品開發(fā)過程中出現(xiàn)了新的需求，IEC60297原有的標準也需要進行更新，以滿足新產品開發(fā)的需求。這樣，IEC60297標準就增加了新的內容，同時由于標準內容的增加，原有標準構架也重新進行了調整，使標準更具有系統(tǒng)性。目前這些標準也基本轉化成了國家標準。

鈑金企業(yè)的特點及鈑金件標準化的目的和意義

現(xiàn)以某鈑金企業(yè)為例，作為具有1億左右規(guī)模的鈑金制造企業(yè)，其產品、市場和生產特點如下：

⑴品種多：其物料品種多達1萬多種，部分物料形似而神不似，差別不大但不能通用；

⑵鈑金件多品種、小批量：鈑金件數(shù)量從幾件到幾十件的訂單的數(shù)量占總訂單的38%；有時一個定單還未完工，同一零件的另一個訂單又來了；

⑶訂單金額低：40%多的訂單金額從數(shù)十元到數(shù)百元；

⑷部分外形相似的特征不能通用同一模具，而需要開發(fā)新模具。

從上面可以看出，該鈑金企業(yè)屬于典型的吃百家飯、穿百家衣的企業(yè)，其在中大型鈑金企業(yè)中具有一定的普遍性。正因該企業(yè)以上特點，企業(yè)領導人很重視鈑金產品的標準化工作，特別關注通用物料（如標準件、行業(yè)通用件、鈑金通用件）、鈑金零件特征方面的標準化工作，希望能夠通過持續(xù)對鈑金件進行標準化方面的工作，能進一步減少物料的品種和規(guī)格，以降低生產、模具和倉儲管理等費用，提高生產效率，增加企業(yè)的利潤。

如何開展鈑金件標準化工作

鈑金行業(yè)協(xié)會

鈑金行業(yè)協(xié)會對零件標準化進行宣傳，希望在鈑金企業(yè)內部形成標準化工作的意識。之后，鈑金協(xié)會組織細分領域的企業(yè)進行交流，當這些企業(yè)對細分鈑金產品（含零部件）標準化達成共識時，即可制定鈑金產品行業(yè)標準（團體標準），當行業(yè)標準（團體標準）符合升為國家標準的規(guī)則時，可升為國家標準。具體流程見圖13。

圖13 標準化流程

鈑金行業(yè)協(xié)會與其他行業(yè)協(xié)會或標委會

首先，鈑金行業(yè)協(xié)會組織細分領域（如通信、電力、醫(yī)療等）的鈑金企業(yè)進行交流，找到鈑金件標準化需求點。由于要在細分領域進行鈑金件的標準化工作，因此一定要對該領域的產品和結構有較深入的理解，才可能找到鈑金件標準化的需求和切入點。然后，鈑金行業(yè)協(xié)會組織細分行業(yè)領域企業(yè)或細分領域的標委會和鈑金企業(yè)進行交流，達成制定鈑金件行業(yè)標準共識，聯(lián)合制定鈑金件行業(yè)標準，符合條件時再制定國家標準。

圖14 制定標準的流程

在哪些行業(yè)可以做鈑金件的標準化工作

鈑金協(xié)會可以嘗試從以下行業(yè)進行鈑金件的標準化工作：通信領域、電力和工控領域、激光領域、服務器領域、生物醫(yī)療領域等。下面就以19英寸機柜上掛柱和網(wǎng)孔門為例進行探討。

19英寸機柜上的掛柱（插框安裝豎梁）

19英寸機柜在通信、電力、自動化控制等領域廣泛應用，其遵循GB/T 19520.16-2015（IEC60297-3-100）標準。19英寸機柜外形尺寸、內部插框（機箱）的安裝接口尺寸是標準的，很多企業(yè)推出了系列化的19英寸機柜。機柜一般由機柜骨架、前后門板、左右側板、頂?shù)咨w板和插框安裝豎梁等組成。19英寸機柜按機柜骨架結構形式可分為九折型鋼柜、鋁型材柜、純鈑金機柜等，按機柜骨架拼裝方式可分為焊接柜和組裝柜。

對于相同結構形式的機柜，從理論上來講，其掛柱（插框安裝豎梁）是比較容易做成標準件的。但是由于生產廠家（設計者）的不同，盡管其結構類似、尺寸相近，但是還沒有做成標準件，其主要原因是標準GB/T 19520.16-2015只對外形和接口尺寸提出了要求，而對機柜內部的結構和零件詳細尺寸沒有提詳細的要求，這樣每個設計者設計時有很多發(fā)揮的空間，因此不能保證詳細零件的結構形狀和尺寸一致。如果通過協(xié)會組織行業(yè)頭部企業(yè)和該行業(yè)頭部鈑金制造企業(yè)對19英寸機柜標準進行更詳細的統(tǒng)一，并形成了行業(yè)標準，那么19英寸掛柱（插框安裝豎梁）就成為標準件了，這樣就會有專門的企業(yè)對其生產（比如用滾壓方式生產），其生產成本就可以降低，材料利用率也可以提高。

網(wǎng)孔門

另外一個案例就是網(wǎng)孔門的標準化工作。網(wǎng)孔門主要用于通風散熱，同時又具有電磁兼容性能方面的作用。由于廠家的不同，門上網(wǎng)孔的形狀、大小、間距和沖孔區(qū)域必定五花八門，這樣就需要開發(fā)不同的網(wǎng)孔模具，增加模具成本，降低制造響應速度。同樣，我們也可以從產品使用和性能等方面來統(tǒng)一規(guī)劃門板上的網(wǎng)孔，形成標準。如果門板上的網(wǎng)孔標準化了，就會有專業(yè)的工廠從事網(wǎng)孔門板毛坯的加工，其生產成本就可以進一步降低。

結束語

總之，要想做好鈑金件的標準化工作，需要協(xié)會和企業(yè)共同發(fā)力，找到需求和切入點；然后組織細分領域的產品頭部企業(yè)或細分領域的標委會和該細分領域的鈑金制造頭部企業(yè)進行交流討論，制定行業(yè)標準。

由于鈑金件是最基本的零部件，其標準化工作不僅要找到需求和切人點，還需要花費大量的時間和精力，此工作任重道遠。