浅析军工行业内的三化六性
军工行业是一个比较特殊的行业,它和民用行业最大的不同点在于,军工行业对产品有着更高的品质要求。如何对更高的品质要求进行系统的定义?这就涉及到军工行业进行产品研制过程中必须遵守的质量管理体系中提到的“三化六性”。
下面,对三化和六性展开讨论。
三化设计
三化一般指通用化、系列化、组合化。通过三化设计,可以提高系统整体在工作过程中工作效率。通用化确保设备和软件的通用性和互换性,系统化提高整体性能和稳定性,组合化设计满足不同用户的需求。这样,系统可以获取准确的原始数据和高精度测量结果,提高系统测量的精度。
通用化
通用化就是让系统的硬件设备和软件可以实现通用互换,通过把系统里面相同功能的设备、零件等进行统一设计,让他们相互交换之后设备和系统都还可以继续使用。在产品设计的初期阶段就考虑哪些设备的功能是一致的,哪些零件的作用是统一的,软件有哪些模块是可重复利用的?针对上面这些问题进行思考后对这一类设备、零件、软件模块按照一定的标准进行设计和优化。
系列化
系列化是让同类型产品成系列,最直观的表现为采用相同或相似的外观、主要参数规划类似,在保持功能统一的同时满足差异化的需求。系统化是标准化的高级形式,一般来说已经实现系列化的产品都具备良好的性能和稳定性,能根据市场的动向及时对产品进行补充发展,保持公司研发活力的同时降低设计成本。系列化设计充分利用结构典型化和零件通用化,对系列里面的零件确定典型结构形式以形成基础件,在产品设计时优先从基础件中进行选择。
组合化
组合化是指把不同的通用化产品进行排列组合后形成新的产品或设备,借此来满足不同用户的需求。组合化的前提是通用化和模块化,将各个不同的功能单元、典型结构等设计成通用的模块,再将这些模块基于不同的搭配形成多样化的产品。在进行组合化设计时重点是进行模块的划分,需要确保每一个模块都应该具有典型性、通用性、互换性,接口和协议的设计都应该满足标准化的设计原则,便于进行模块的组合和升级。
六性设计
六性一般指可靠性、安全性、维修性、测试性、保障性、环境适应性。通过六性设计,可以提高系统整体在工作过程中的可使用性和稳定性。可靠性保障系统的战备完好性和任务成功率,安全性确保任务执行过程中人员和设备的安全,维修性降低设备毁坏后的维修难度,测试性提高设备故障诊断效率,保障性提高设备的可用性和可修复性,环境适应性确保系统软硬件在恶劣环境下可以正常工作,这样,系统可以在恶劣外场环境中开展工作,满足军工行业中常见的外场使用要求。
可靠性
可靠性是系统在规定条件和规定时间内持续有效工作的能力,它的衡量指标主要包括可靠度、累计失效概率、失效率、平均寿命、平均无故障时间等等。可靠性设计主要是对系统里面的各个硬件、软件、功能模块等进行分解,分析它的失效原因和失效概率,并通过结构设计、材料选择、工艺优化、测试验证等方法降低失效概率。一个系统的整体可靠性设计应该把预防为主作为设计原则,从根源寻找问题并尽量解决或优化。
安全性
安全性顾名思义指的是在产品或系统进行设计时应该考虑到人和设备的安全,人的安全主要是和设备进行人机交互的过程中设备对人员安全造成威胁,设备的安全主要是操作人员使用不当或者是操作不当导致设备损坏甚至损毁。进行安全性设计时的重点是对危险源进行识别,并根据识别的危险源进行安全性设计,以避免事故的发生。安全性设计的主要手段一般包括材料选型、器件选型、机械倒角、防误触设计、防呆设计、警告标识等等。
维修性
维修性主要反映系统在故障时的维修难度及维修效率,主要衡量指标为平均故障修复时间。维修性设计主要是依赖于对设备故障的分解以及对维修方式的模拟,并结合分析模拟的结果针对可更换的部件进行易更换设计,针对容易故障的零部件进行易维修设计,同时为了更快的定位到故障的位置,系统最好应该设计有自检和故障诊断功能,可利用系统本身软硬件进行初步的故障排查。
测试性
测试性一般和维修性进行协同设计,主要为系统的日常例行检查、设备故障定向检查、年度大检等多中类型的检验测试提供方便。测试性的设计分为两个部分,一部分为系统自检功能,利用系统内各设备自带的诊断系统实现故障时自动报错,另一部分为预留测试接口,在系统故障但没办法通过自检功能实现故障定位时,通过预留的测试接口借用其他测试设备进行检测。
保障性
保障性是装备的设计特性和计划的保障资源满足平时战备和战时使用要求的能力,简单来说就是保证系统基于现有的条件可正常使用并实现应有的功能。一般包括技术文档要求、备品备件设计、简易维修工具配备、包装设计、运输设计、使用培训等等。
环境适应性
环境适应性设计主要是为系统提供各种环境下的可以正常运行并且功能性能稳定的能力,在设计过程中主要考虑系统可能的使用场景,并根据使用场景分析使用过程中可能面临的自然或人为的环境条件。进行环境适用性设计时一般考虑高低温、湿度、气压、海拔、振动、风力、空气成分等等。
三化六性只是军工行业进行产品设计时必须遵守的质量管理体系中的一个模块,但却是不可或缺的一部分,缺少了三化六性设计的产品便缺少了质量保证,希望军工行业的从业者都可以将质量摆在产品的第一位,重视三化六性设计,重视军工产品质量设计。