筵§札空标喳化与质量2011年l!■
究工作的必雌性，详细摊山，产品研制中玎催“---''it．’工作的jr}体思踏
l关键词J产品研制：“i化”】．忭：研究
l中围分类号】TP31【文献标识硼Cl文章编号】1003----6660(2011)02—0052_05
在市场竞争日益激烈的今无，客户埘产晶的需
求越来越个性化．导致产品的形式越米越多样化，
承制方为满足前求晰生产的产品品种也变得越来越
繁杂．报容易选成产品晶种及其相戈要素的iR复和
混乱。针对这一现状．H有建扯起个结构、功能
齐舒H能满足需求的人工产品系统．一能既满足市
场需求叉xt产品生产进行彳J散的规范化管理。“通
用化、系列化、组合化(模块化)”(简称“三
化”)就是甜产品进行系统的规范化控制的冉效手
段，它通过对产品的优化设计，使之简化和统．
对发腱进行预测．使已有技术成果被综台利用、开
发，逐步史现对产鼎的有序控制和管理。2004年2
月19H，lq防科T委颁布r科I．法[20041176号文
《武器装舔研制生产标准化I．怍规定》．强调深化
型号标准化J=作应皿点开展产t仙通Ⅲ化、系列化、
组合化(模块化)设计工作．将“三化”设计作为
币耍的设计思想和设计准!|!】J之一：型号产r协的世
¨也将“·化”作为发艘武器装备的重坚原则．并
列为军用标准化的任务之一。山此看柬．“一化”
己成为我国发展武器装备的一项重要技术政蕈．作
为航空机-b研宄中心．我们应’_时惧进．粤『板歼展
“-．it,”1．作．征确保豳|满完成型吁{￡务的删时，
_】靛赏现对产c协的规范化管理。
木史通过埘“：化”1．怍的研兜与探讨．剖析
产晶研制中丌燧“2ft．”工作的Jt{丰思路。
1“三化”工作的研究内窖
11通用化
迎I}j化址垃大限度地自大I·4坼儿使用范围的
种标准化方法或形式。即通用化址选掸或研制且
呲船li删l20lo-io-20
打互换性的逋川啦元．它是以瓦换性为前提的。通
用化单兀的通用性越强，应用范围越J，儿效果越
好。
逝JtJ化是在系统中最大限度地使用通用单元。
这里的通用单元可l三【小到某个零件．甚至某种结构
要素、某种原材料的晶种和规格，也u，以大到分系
统、系统。以提高系统重构能山及后勤保障能力井
降低赞朋。例如在海湾战争巾，荧下将空军HjJP．8
煤油型涡轮喷气燃油通用r坦兜、地面车辆、飞机
和音|i分舭船，夫人方便了油料补给，打效提高后勤
保障能力。m京，11心飞机燃油系统附件产品种类很
多．目的t2中请型弓的产品有200多项．但按其结
构和功能可以9f类为：油泵类、控制活门共、管路
附什类、；l{|Ⅲ信号类等。扑类碰的活¨往不同种类
或吲种类不同型寸产晶中使Hj卑报掰．主要用于
打开车u戈目j燃油管路．常川形式有傩腔活门、锥形
活¨、球形活f1、莆状活『j、碟形活门、浮于活
『】…一(有些足以独立产品形式出现，有些作为产
·记的向成巾元出现)其中结构、功谴树似者众多。
这衅若”r以归类做成耳种独立的通抖{单元(通用零
部件)．如电磁活i】，球m】密封-n向活『1等，就太
大硅少J7整个产品iI，构成堆元的种类厦所需配件的
数口。
诅H{化‘j如州啦几有哲街切的盖最．蟹实现产
品通用化必颈阿先做到产品构成单元的通用化：反
之，通州m儿的好坏叉以通儿j化程度为衡显准则。
迎t}j化是通j=￡贯彻统。的标准帛l胜范柬赏现的。通
常需制定通脚单儿机械结掏怀准、接u林准、产品
规范曹。，，拈研制豁『J一】r根州功能篮求灵活地选用
嚣种通用单元．配以少最的专用件掬成々用产品。
nⅢ四万方数据
1．2系列化
系列化是根据同一类产品的发展规律和使用需
求，将其主要参数按一定数列作合理安排或规划，
并对其类型和结构进行规定或统一，从而有目的地
指导同类产品发展的一种标准化方法或形式。
系列化既包括了整机产品的系列化，又包含了
通用单元自身的系列化。系列化包含了二层意义：
一是制定基本参数系列，编制产品系列型谱。基本
参数是确定产品功能范围、规格尺寸的依据，基本
参数系列是指导产品品种发展的依据；系列型谱是
在基本参数系列基础上，表示基型与变型产品关系
以及产品发展总趋势的品种系列表。例如：活门类
产品是否可按密封形式分成多种系列，每种系列再
按主参数(如单向活门、电磁活门按通径来分)分
为多种规格，供新产品研制时选用。二是产品结构
系列设计。产品结构系列设计是指以有代表性的典
型结构为基型，对产品进行同一系列不同参数的设
计。基型选择时，应选择有代表性，规格适中、用
量大、结构先进、有发展前途的型号产品或通用单
元作为基型。
1．3组合化(模块化)
组合化(模块化)是在对一定范围内的同类产
品进行功能分析和结构分解的基础上，划分并设
计、生产出一系列通用模块或标准模块，然后从其
中选取相应的模块，并补充新设计的专用模块和零
部件一起进行相应的组合，以构成满足各种不同需
要的产品的一种标准化方法或形式。
组合化(模块化)是采用分解和组合的原理。
在航空武器装备中，组合化的对象一般是分系统和
设备级产品，通用模块应具有独立的功能和结构。
例如南京中心压力加油控制活门类产品即可开展组
合化(模块化)设计，压力加油控制活门产品按其
功能和结构一般可分解为正常控制部分和应急控制
部分，其每一部分的控制功能基本是通过相应的活
门来完成的，如果预先建立各类活门通用模块系
列，那么就可以在各类活门通用模块系列中选择相
应活门模块组合成新产品压力加油控制活门，缩短
产品研制周期，快捷满足用户需求。某设计部首次
研制的地面压力加油系统由压力加油控制活门、油
面控制器、磁浮子开关、压力加油控制盒等组合
而成，其压力加油控制活门、油面控制器、磁浮
子开关等均为成熟技术产品，如果能够有目的进行
经验交流砼
开发研究，作出压力加油控制活门系列产品模块、
油面控制器系列产品模块、磁浮子开关系列产品模
块等，那么，在系统设计时，采用组合化设计，我
们就可以组合出多种压力加油系统。组合化有利于
产品的改进和品种发展，组合化可使生产形成专业
化、降低成本，大大提高产品综合保障能力。
1．4“三化”的共同点
1．4．1具有相同的目的
都是为了充分利用现有成果，最大限度地减少
同一水平上的重复劳动，以有限的品种、规格满足
多样化需求，达到缩短研制周期、降低成本、提高
质量和可靠性、简化维修和后勤保障及提高效益的
目的。
1．4．2具有相似的理论基础
都是建立在继承性原则和互换性原理之上的。
1．4-3具有相同的对象
“三化”的对象极其广泛。就产品而言，既可
是硬件，又可是软件。从系统、分系统、设备直到
零部件和结构要素都是“三化”的对象。
1．5“三化”的联系与区别
“通用化、系列化、组合化(模块化)”都
从不同的角度体现了标准的统一、简化、协调和选
优的原理，它们属于标准化工作范畴，通用化和
系列化两者在压缩品种、简化事物方面都是相同
的。从某种意义上讲，系列化的各种规格的产品实
质上都在相应的一定范围内通用。通用化是系列
化的基础和前提。组合化(模块化)不但具有通用
化的特征，而且具有系列化的特征。组合化(模块
化)是分解和组合的过程，而通用化则不是这样。
组合化(模块化)的模块是分解的产物，具有很强
的通用性和组合性，而且通用互换的层次是部、组
件级以上，其更强调的是功能的独立性，而通用化
的通用单元不是功能分解的产物，绝大多数不具备
。模块(即功能的独立性)的特征。系列化也是组合
化(模块化)的一个特征。如果通用模块不形成系
列，就不能满足对系统多样的要求。系列化是在实
现同样功能的情况下，具有不同技术参数、不同结
构尺寸的一组产品。组合化(模块化)是为了研制
具有多种功能的不同产品，不是某一产品，而是一
组不同功能的不同产品。组合化(模块化)是以通
用化、系列化为基础，又高于通用化、系列化的一
种高级形式的标准化方法。
万方数据
d△航空标准化与质量2011年第2期
2“三化”研究工作的必要性
“三化”设计的实质是在对同类产品进行功
能和结构分析的基础上，优化设计出通用的功能结
构，提供给同类产品直接选用，以实现重复利用现
有的技术成果，最大限度地减少重复性的劳动，从
而缩短研制周期、节省研制费用。
新产品研制可分为成熟技术的继承和新技术
创新两部分。在技术创新部分中，有属于技术性能
提高和发展的内容，有改善及提高可靠性和工艺性
等方面的问题，包含面甚广，要解决的问题也比较
多。针对产品研制中的共性问题，需选择与“三
化”密切联系的课题，开展“三化”研究工作。
我国某型号导弹导引头从研制到定型用了17年
时间，由于预先开展了“三化”研究，在随后的派
生改型中，52种部件中有24种是通用的，其它28种
也是在原有基础上进行改进，这样在产品研制中设
计、试制、试验工作量大大减少，只用了2年半时
间就完成设计定型。
南京中心某型号中3项燃油泵类产品在设计定
型前由于开展了通用化研究，设计定型时采用了通
用化设计，产品中某部件的零组件数量由原来的39
个专用零组件减少为13个通用零组件，这l3个通
用零组件构成一个通用部件，且按成件管理，每
年统一投产。据统计计算，采用通用化设计后产品
设计费用可节约1．23万元，工艺文件编制费用可节
约4．68万元，工装设计费用可节约17．55万元，复
制费用可节约1．88万元，工装制造费用可节约50．4
万元。又如南京中心某型号中多处使用的柔性接
头，多项雾化喷嘴产品等，其结构相似，具备“三
化”研究的条件；热交换器类产品目前约42项，其
中己初具系列的种类有不锈钢制热交换器(板翅
式)、初级热交换器、次级热交换器、回热器、冷
凝器等；控制系统电子产品的单元电路，如电源电
路部分，数据采集部分，数据处理部分，控制输出
部分等，也需加强“三化”研究。在国外，美国机
载计算机研究最具坚实基础，为了实现其机载计算
机的通用化、模块化，就运用了典型的有关机载计
算机的3个军用标准，即MIL一1750A、MIL—SFD一
1553B、MIL—SFD一1589C(指令系统结构、数据
传输总线和军用高级语言)，据此形成了一系列符
合上述标准的计算机模块。从而简化了设备间的连
接，减轻了质量，减小了电磁干扰，实现了信息共
享，解决了系统功能和处理能力的综合，改变了相
互独立的分散式系统结构方式，建立了模块化结构
方式。使用此种通用模块的航空电子系统，主要装
备在F-15E、F_16等军用战斗机上，且在海湾战争
中证明是卓有成效的。由此可见，为做好产品的
“三化”工作，开展一些“三化”研究工作是必要
的，可以为“三化”工作的深入开展，建立良好的
基础。
3产品研制中如何开展“三化”工作
提高产品“三化”水平的有效途径是：具体运
用系统工程的理论和方法，在产品研制中开展“三
化”工作。如何组织实施“三化”工作，下面谈几
点看法。
3．1将“三化”研究课题纳入型号预先研究中
“三化”研究工作需系统筹划，进行大量的
分析、试验验证。由于经费有限，可将“三化”
研究工作纳入型号预先研究中，解决经费问题，
使“三化”研究工作得到全面有效的开展。首先，
可在型号的预先研究中利用继承性原则科学地确定
预先研究产品的品种、规格和系列，利用标准化的
基本原理，对在研的各种产品，进行统计分析、充
分论证，分别将其主要参数、形式、尺寸和基本结
构等进行选优、简化、作出合理的安排，研制出一
些基本型产品，并尽可能作成具有高度使用兼容性
的产品(即一物多用)；然后，在随后的型号研制
中，合理利用基本型产品标准，应用在具体型号的
科研生产上，以避免大量的重复劳动；最后，根据
需求有继承的发展，形成派生型产品。逐步形成系
列后，可编制一系列标准，如：产品标准、系列型
谱标准、接口标准。这些标准，对内，可直接或间
接地体现出显著的经济效益；对外，可获取“标准
的话语权”，并利用先进的技术占据“标准的制高
点”，最终可望出现挟“标准”以令“诸侯”的最
佳局面。
3．2进行各型号同类产品的系统论证
各型号同类产品的系统论证，是指要摒弃以往
按型号开展“三化”设计工作的习惯，把用于各型
号的同一类产品作为一个整体进行系统考虑，以同
类产品作为一个整体进行“三化”研究，在对同类
产品系统分析的基础上进行目标分析。从而找出实
现整体最佳的要求，确立最佳的目标，从各类型产
万方数据
品的原材料、元器件、设计、工艺、检验、试验、
测试、使用、维修、运输、贮存和管理等现有的主
要环节，都要研究其相应的标准化问题，提出关于
结构、参数、试验方法等方面的通用化、系列化、
组合化(模块化)要求。然后，根据型号研制的要
求和国内外技术发展的趋势，初步分析“三化”的
可行性，提出“三化”研究课题。
3．3研制新产品时，结构要具有继承性
“三化”是设计思路、管理思路和发展思路的
变革，要从过去单纯按型号思维和管理的模式中转
变过来，正确认识继承和创新的关系，摒弃那些无
实际意义的标新立异。树立技术创新与继承相结合
的思想；在产品的换代发展中，在研制新产品时，
合理地使用老产品上具有高技术性能的部件的结构
设计，实现继承性这条原则，一方面可使新产品在
结构上达到一定程度的通用性，降低对新工艺设备
的需求量，另一方面可稳定产品的结构，降低研制
风险、提高产品可靠性。目前我们南京中心的“三
化”工作虽然取得了一些成绩，但还存在一定的问
题，如部分设计人员没有从全局考虑，不愿意采用
借用件，认为用计算机多绘几张图也很方便，免得
以后登记、盖借用件章；有的设计人员将计算机中
其它相同的零件图样调出，只修改其型号、代号，
稍作改头换面将其变为专用件图样。这种现象长期
发展下去，必将导致继承性设计的重要载体一一借
用件逐渐销声匿迹，失去借用件也就失去了通用化
工作的一项重要途径。从一个孤立的产品来看，这
种现象并不感到其严重和危害，但从整个产品系统
来看，就会发现这种状况导致资源浪费、效率低
下。从长远看，不能满足产品技术发展的需求。
3．4加强零部件的通用化设计，改进生产管理模式
“三化”最基本的工作是进行零部件的通用化
设计，建立“‘三化’资源数据库”。
美国在研制第三代飞机F一16时，其备件种类
多达437种，而第四代飞机F一22由于大力推行通用
化、模块化，使所需备件种类降为43种，大大提高
了武器装备的可靠性、维修性和后勤保障能力；
1993年美国国防部将海军A／F-X先进攻击机计划和
空军MRF多用途战斗机合并，搞了一个空海军通用
的“联合先进攻击机计划”，这样使空海军飞机
71％零部件可以通用，电子设备硬件90％～95％通
用，软件100％通用。仅此一项全机的全寿命周期
经验交流砼
费用降低约40％。为提高通用化，我国的小口径枪
族各分系统联合开展通用化设计，各种枪的通用化
程度均很高，例如：步枪全枪零件种数95种(不含
弹具和附件)，通用件零件种数高达74种(不含弹
具和附件)；机枪全枪零件种数97种(不含弹具和
附件)，通用件零件种数高达74种(不含弹具和附
件)，根据需要，可随时组装，80％的零部件在步
枪、机枪、短步枪之间通用，从而使零部件品种大
大减少，快捷满足战时需求，提高互换性。因此，
在型号研制中，须加强零部件的通用化设计。
加强零部件的通用化设计，离不开利于零部
件通用化的有效的生产管理模式。目前，以型号产
品为单位进行生产管理，这种生产管理模式使得我
们的借用产品、通用产品无法以产品的形式充分发
挥其应有的作用，借用产品变成了借用图纸。在计
算机绘图的年代，绘制一张相似的图纸实在太容易
了，设计人员不愿意仅仅为少画几张图纸而去采用
借用件。所以，借用件、通用件、系列件的生产迫
切需要改变现在的生产管理模式，以零组件为单元
统一管理、投产。
3．5注重理论与应用的研究
随着“三化”工作的逐步深化，要注重“三
化”理论与应用的研究。结合各专业产品的特点，
应组织力量作好顶层设计和长远规划，使“三化”
研究与型号预研、型号研制有机结合，形成良性循
环机制，避免“三化”和型号预研、型号研制的脱
节，减少失误，使“三化”工作始终建立在正确的
理论指导和牢固的技术基础之上，在产品研制中发
挥重要的作用。
3．6通力合作、发挥各方作用建立有效激励机制
“三化”是一项涉及面广，协调关系复杂的技
术工作，产品工程技术人员和标准化人员，是开展
“三化”工作的骨干力量，开展“三化”工作无论
对工程技术人员，还是对标准化人员都提出了更高
的要求，双方要通力合作，充分发挥各自的作用。
标准化人员应把开展产品“三化”设计作为标准化
工作的出发点、落脚点，切实起好先导、保障和服
务作用。为型号开展“三化”工作充分准备和提供
可执行的标准，并指导标准的实施，参与研制过程
中对“三化”工作的监督检查和阶段评审，为型号
开展“三化”工作提供各种技术服务。
为鼓励设计人员采纳“三化”设计思想，应
万方数据
(壁l兢空慷噎化与质-f201I耳12囊
将产品一讹”轷崆作为产品设¨水’P岛低的，R篮盈l。艇扦巫坚件州．【t_】时建托彳J效的撒蛐机制．对
杯准之．建议建立々坝资金开腱”．化”I．作．托产品设计中开鹱“讹”设计的冉功人员进行奖
用r外拔大量的”·化”产晶膊川l：众多型号．使鼢．健进“。化”1+n的深入开腱。蒲
创新‘，继承褂剥“正玎嫂结合t计^保¨I避慢和哳‘描辑：劳边)
(1接吼47Ⅲ)
H5乍西命嘲期货llliuf用噬比
3l垃硐装蔷技术信息服务中台的散m
通i=上装蔷技术纯息服务平台在装备开毁过程中
的应肘，在以下4个矗l^1产生r#：掘的影响：
3Il缩短了装备的研制周期
¨lr使用新的信恩化手段比原米纳Il=作方式加
快了速度．番个部门之问信息淘通反{爨的速度大大
提高。
3，J2摊高，裴斋的研制质量
通过使用装格似息化服务甲台．教据信息次
生成．anA多次巫墅使用．作数据传辅环节中太最
减少数据传辅的链谩，同时…r电r样罔涵过刚络
传剜制造部门．可A接生成数托机眯的加I．信息．
提岛r教书和埙量．也提高r装备的可制遗性和可
装配摊，
3l3降低装蔷的研制成木
缩蛳了曰}制周期．楗离了研制牛产腰{i}．研制
成奉自然下降．I爿时充蒋的后勤像障数掂支持了装
街的使朋．也降低丁全奄命圳删的赞州。
3l4提高r装备的保障水甲
用户技术资抖和垛碲峙g建成矗起．蚌且
鼬装符他用．人人提岛r州户的维悖侏障缱力．“
IL通过故障的佑息反馈和}lE''}经驰^f二息j}fi并数据
阼t{·的秘糍．大夫难高r装符的艟吼和{l}传雠婚水
甲。
3．2应用装备f二忍服务1+台的州必
、rf，茧然是揪鼎柑戈集城“：0腰务．鼯坤性．
u，靠性、电r化等扔：准编制．fu娃…r现行的fI：作
流荨至和方式仍然以传统的I．作方式为土．和倌患化
集成的貅准还灶打很大的艘距．也存在不少制约推
广使用的问题，如数据1：能融台、交换．从而形
成rfj息的孤岛．如j15进行数据转换叉增加了工
作量。装备信息】{fi务平台的关键数摧能从研制到生
产．再到使用的_!；1个过程中流}幸和艇用．这就需舞
对科研的流程按照CAIS标准进行体系建设。
4结语
装备信B雌务’r台的使用使装备的研制、生
产，使用摊高r散半．减少r全蓐命川期的赀j}|。
但址要在理太范嘲的碰用和推J-CALS，就需舞统
一规划、统一悱调和制定强制性技术标准．避免吾
个却fl条块分割、自行规划、自行丌发的情况，使
之相瓦冉机坍谤．玎联互通避免“孤岛”的存m。
建迸包含装备全奋命删期信息的数糌库，该数据库
为不同玎lJ!．提{I}拄水数据支持。装备技术信息公
教措环境址装备从“定性”止向定最的戈键之．
优化装箭体系结构，使装器具肯时效性、安全性和
可靠性。
如过装备技术竹息化骨理的推进，挫装备交
付时不fu耍受付蛮物．还需要n装备拿辟命用期内
向客户方提供挂术盘持和信息瑕务。扯姨备的研奉1J
q-产吐粹中町以向川广提供信息服务．使甜使}}l方
殷时r解研制，丰产中的m人技术问题、进展情况、
抬赞使川情况、蛭量侏im情况等．以便对生产加强
监控．加强管理。“毡蔷，卫付时．能持续攫供技术
直持．乜括提供支”培圳、维修和备件{I}戍智吾靠
l酊信息数据(例如：用p技术资抖、培训教材和课
件、籍件信息等)．确雠装蔷的正确他用、保养、
维悟、改进升级等。陟若装备技术信息化管理的实
施．从来舟管理，研制生产、仕用保障等抖项工作
曲建一个和l的数卞化fi；忠环境．将会人幅度的提
升生产力和带来旺人的经济效盘。蕾
(籀w：骨越)
、mⅣ／／蜀万方数据
产品研制中开展"三化"工作的思路研究
作者：孟翠玲
作者单位：南京机电液压工程研究中心,江苏南京,211102
刊名：航空标准化与质量
英文刊名：AERONAUTICSTANDARDIZATION&QUALITY
年，卷(期)：2011(2)
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文]-计算机工程与设计2007,28(12)
引用本文格式：孟翠玲产品研制中开展"三化"工作的思路研究[期刊论文]-航空标准化与质量2011(2)
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