彈上綜合電子產(chǎn)品科研生產(chǎn)管理模式探討

何宴輝　汪理虎

（上海航天電子技術(shù)研究所，上海，201109）

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彈上綜合電子產(chǎn)品科研生產(chǎn)管理模式探討

何宴輝汪理虎

（上海航天電子技術(shù)研究所，上海，201109）

文摘：提出彈上綜合電子產(chǎn)品的概念，結(jié)合產(chǎn)品特點(diǎn)對(duì)現(xiàn)行的科研生產(chǎn)管理模式進(jìn)行分析和梳理，借鑒國(guó)內(nèi)衛(wèi)星類產(chǎn)品的先進(jìn)管理經(jīng)驗(yàn)，對(duì)彈上綜合電子產(chǎn)品現(xiàn)行的科研生產(chǎn)管理模式提出幾點(diǎn)改進(jìn)建議。

關(guān)鍵詞：彈上電子設(shè)備；綜合電子產(chǎn)品；產(chǎn)品化，管理模式。

彈上綜合電子產(chǎn)品是指以高速總線連接、系統(tǒng)信息共享、通用功能模塊為特征，將原有多種彈上單機(jī)設(shè)備以標(biāo)準(zhǔn)模塊形式通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口綜合到一臺(tái)彈上設(shè)備中。涉及的電子產(chǎn)品主要包括彈上計(jì)算機(jī)、慣性測(cè)量設(shè)備（慣測(cè)）、電氣控制盒、遙測(cè)設(shè)備和數(shù)據(jù)記錄儀等。國(guó)內(nèi)外先進(jìn)導(dǎo)彈電子設(shè)備應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)表明，彈上電子設(shè)備的一體化融合設(shè)計(jì)即形成彈上綜合電子產(chǎn)品，不僅可以大幅減少?gòu)椛想娮釉O(shè)備軟硬件規(guī)模，提升導(dǎo)彈系統(tǒng)的可靠性、維修性，還可以從本質(zhì)上提升導(dǎo)彈裝備的系列化、模塊化、通用化（“三化”）水平。如美國(guó)的SM-3導(dǎo)彈，率先實(shí)現(xiàn)了制導(dǎo)艙的綜合電子設(shè)計(jì)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)彈上電子產(chǎn)品的科研生產(chǎn)呈現(xiàn)出多種產(chǎn)品同時(shí)研制生產(chǎn)、計(jì)劃有一定的不確定性、項(xiàng)目需求變更多等特點(diǎn)。在這種形勢(shì)下，必須改善原有科研生產(chǎn)管理模式。

1　彈上綜合電子產(chǎn)品特點(diǎn)及管理現(xiàn)狀

彈上綜合電子產(chǎn)品科研生產(chǎn)的特點(diǎn)：①型號(hào)定制化要求與彈上綜合電子產(chǎn)品化需求長(zhǎng)期共存；②多任務(wù)并發(fā)模式長(zhǎng)期存在，需要快速設(shè)計(jì)及敏捷生產(chǎn)；③武器裝備的特殊性造就彈上綜合電子產(chǎn)品的高可靠性需求；④產(chǎn)品綜合性能最優(yōu)需求高，需要多家單位協(xié)調(diào)共贏；⑤定型后批次多、產(chǎn)量大，產(chǎn)品具有較強(qiáng)的生產(chǎn)屬性。

從上述特點(diǎn)可以看出，此類產(chǎn)品特別適合進(jìn)行產(chǎn)品化。但是目前，彈上綜合電子產(chǎn)品形式還處于初級(jí)階段，產(chǎn)品化程度不高，多以定制化的單機(jī)組合而成為彈上綜合電子產(chǎn)品，沒(méi)有形成貨架化的產(chǎn)品科研模式?；旧弦粋€(gè)型號(hào)一種產(chǎn)品，產(chǎn)品為型號(hào)量身定制，每種產(chǎn)品在外形結(jié)構(gòu)和處理器構(gòu)成上都不相同，各個(gè)型號(hào)之間也無(wú)法通用。新研一個(gè)型號(hào)，彈上綜合電子產(chǎn)品也要從頭研制，從而拖長(zhǎng)了研制周期。另外，由于是新研產(chǎn)品，其成熟度和穩(wěn)定性往往需要在實(shí)踐中去驗(yàn)證與改進(jìn)，導(dǎo)致重復(fù)性質(zhì)量問(wèn)題時(shí)有發(fā)生。

由于國(guó)家體制和自身行業(yè)特點(diǎn)，傳統(tǒng)的科研生產(chǎn)管理模式主要以“保成功”為導(dǎo)向，缺乏對(duì)產(chǎn)品成本、利潤(rùn)、效率等概念的理解，忽視了企業(yè)自身市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力的提升。在生產(chǎn)中由于處理器、功能電路無(wú)法統(tǒng)型，設(shè)計(jì)師根據(jù)自己的風(fēng)格選型，所用元器件產(chǎn)品種類分散，導(dǎo)致研制成本、質(zhì)量成本上升。另外，設(shè)計(jì)中過(guò)于強(qiáng)調(diào)單機(jī)的性能最優(yōu)，導(dǎo)致高性能高成本器件應(yīng)用在低應(yīng)用場(chǎng)合或者對(duì)于總體性能提升效果不大，造成成本提升，毛利下降。

彈上綜合電子產(chǎn)品與宇航電子產(chǎn)品的最大區(qū)別是具有批生產(chǎn)階段，如何保證彈上綜合電子的可生產(chǎn)性以及如何保證批生產(chǎn)階段的質(zhì)量和進(jìn)度，都是需要繼續(xù)研究的問(wèn)題。有些產(chǎn)品在研制階段可以由設(shè)計(jì)師精心手工打造完成，可以保證性能指標(biāo)，一旦到達(dá)批生產(chǎn)階段會(huì)暴露諸多問(wèn)題。比如某些電子產(chǎn)品的可測(cè)試性差，導(dǎo)致產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)度延緩；又如焊接工藝的問(wèn)題可能導(dǎo)致印制板成品率低等。

2　改進(jìn)彈上綜合電子科研生產(chǎn)管理模式的建議

2.1面向產(chǎn)品，明確任務(wù)分工，建設(shè)專業(yè)團(tuán)隊(duì)

按照“兩總抓型號(hào)，廠所長(zhǎng)抓產(chǎn)品”的產(chǎn)品化工作思路，需進(jìn)一步明確各承制單位間的分工?？傮w單位應(yīng)以提升產(chǎn)品的整體性能為研究重點(diǎn)，分系統(tǒng)單位應(yīng)注重研究彈上綜合電子產(chǎn)品的系統(tǒng)需求與產(chǎn)品定義，專業(yè)所應(yīng)注重本專業(yè)綜合電子產(chǎn)品的可靠實(shí)現(xiàn)技術(shù)。以真正形成戰(zhàn)術(shù)性能優(yōu)良、需求合理、定義準(zhǔn)確、實(shí)現(xiàn)可靠的彈上綜合電子產(chǎn)品科研生產(chǎn)模式。

在生產(chǎn)實(shí)踐中，彈上綜合電子產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)是分散到各個(gè)廠所完成的。因此，對(duì)于彈上綜合電子產(chǎn)品各階段的研制需求，各單位間應(yīng)以任務(wù)書形式進(jìn)行固化，并加強(qiáng)綜合電子產(chǎn)品任務(wù)書的評(píng)審工作。任務(wù)書指標(biāo)應(yīng)充分考慮產(chǎn)品化的要求，以彈上綜合電子產(chǎn)品需求產(chǎn)品化和整體最優(yōu)為原則，避免為追求一個(gè)不重要的高指標(biāo)而犧牲了其他性能。目前，科研生產(chǎn)中往往重視產(chǎn)品驗(yàn)收的評(píng)審而忽略研制任務(wù)書的評(píng)審。嚴(yán)格按照任務(wù)書要求，合理確定產(chǎn)品驗(yàn)收交付方法，最重要的是統(tǒng)一產(chǎn)品的試驗(yàn)條件和測(cè)試方法，盡早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，不把問(wèn)題帶入系統(tǒng)。

筆者建議，進(jìn)行彈上綜合電子產(chǎn)品定義時(shí)應(yīng)打破型號(hào)壁壘，按產(chǎn)品化思路進(jìn)行產(chǎn)品定義，在產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)中應(yīng)按照產(chǎn)品保證思路，細(xì)化專業(yè)分工。如彈上綜合電子產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)會(huì)包含多個(gè)專業(yè)分工：硬件架構(gòu)設(shè)計(jì)工作、FPGA仿真時(shí)序分析工作、處理器軟件代碼編寫工作、PCB的LAYOUT及布線工作、可靠性設(shè)計(jì)工作、電磁兼容分析工作以及物資篩選與采購(gòu)等。而每個(gè)專業(yè)分工都有很多值得研究的內(nèi)容，爭(zhēng)取讓專業(yè)設(shè)計(jì)師從事自己最擅長(zhǎng)的工作，避免設(shè)計(jì)師身兼數(shù)職，廣而不精的現(xiàn)象。

2.2以功能電路型譜化為基礎(chǔ)，推動(dòng)科研模式轉(zhuǎn)型

技術(shù)層面上，彈上綜合電子產(chǎn)品包含結(jié)構(gòu)和電氣兩方面的屬性。因裝備功能的不同需求，目前實(shí)現(xiàn)彈上電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)統(tǒng)型存在一定困難。在電氣方面，任何一個(gè)彈上電子產(chǎn)品不外乎由幾種功能電路組成，如電源電路、處理器電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、電氣控制電路、總線通信電路等。通過(guò)統(tǒng)型功能電路元器件、規(guī)范功能電路實(shí)現(xiàn)形式，可以實(shí)現(xiàn)功能電路的產(chǎn)品化和型譜化。在功能電路的產(chǎn)品化中要盡量使功能電路對(duì)不同場(chǎng)合的需求形成包絡(luò)，如可以設(shè)計(jì)兩種不同的處理器功能電路應(yīng)用在控制和信息處理場(chǎng)合。對(duì)于列入型譜表的功能電路模塊，可以適時(shí)對(duì)其進(jìn)行SiP集成，該技術(shù)可將不同功能的元器件，混合裝載到同一封裝之內(nèi)，并由此提供系統(tǒng)或子系統(tǒng)級(jí)功能的集成封裝形式。進(jìn)而在SiP層面實(shí)現(xiàn)彈上綜合電子產(chǎn)品的貨架化，在設(shè)計(jì)彈上綜合電子產(chǎn)品時(shí)，只需選取滿足功能要求的SiP模塊在不同結(jié)構(gòu)尺寸的PCB上進(jìn)行快速集成即可。

管理層面上，以綜合電子產(chǎn)品貨架化為基礎(chǔ)，借鑒一些先進(jìn)管理經(jīng)驗(yàn)，推動(dòng)科研生產(chǎn)模式由型號(hào)管理向產(chǎn)品管理轉(zhuǎn)變。主要從以下幾個(gè)方面實(shí)施改進(jìn)。

a）強(qiáng)化產(chǎn)品生產(chǎn)組織管理。貨架式綜合電子產(chǎn)品的生產(chǎn)重點(diǎn)是如何實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的重復(fù)穩(wěn)定生產(chǎn)，因此，必須圍繞產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過(guò)程組建專業(yè)化生產(chǎn)隊(duì)伍，強(qiáng)化隊(duì)伍專業(yè)化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)與制造隊(duì)伍分離。同時(shí)，在產(chǎn)品生產(chǎn)隊(duì)伍中設(shè)置專職產(chǎn)品調(diào)度，對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)進(jìn)行統(tǒng)一管理，改變過(guò)去由各型號(hào)調(diào)度分別負(fù)責(zé)各自產(chǎn)品生產(chǎn)的模式，以最大限度地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化。

b）落實(shí)產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)控制。為確保貨架式綜合電子產(chǎn)品狀態(tài)穩(wěn)定，各產(chǎn)品研制單位應(yīng)制定專門的管理辦法和規(guī)范，明確專門的組織機(jī)構(gòu)，嚴(yán)格控制產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)變更，實(shí)行院內(nèi)部定型管理。貨架式產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)變更需向技術(shù)狀態(tài)管理機(jī)構(gòu)提出更改申請(qǐng)，并邀請(qǐng)用戶參與討論，經(jīng)管理機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)后，以文件版本升級(jí)的形式完成更改。嚴(yán)格落實(shí)研制階段產(chǎn)品投產(chǎn)前的技術(shù)狀態(tài)確認(rèn)評(píng)審工作，尤其是所內(nèi)確認(rèn)評(píng)審。避免進(jìn)行事后評(píng)審，導(dǎo)致將失誤帶入型號(hào)產(chǎn)品中。

c）統(tǒng)一產(chǎn)品測(cè)試方法和環(huán)境試驗(yàn)條件。產(chǎn)品研制單位要加強(qiáng)與總體單位溝通，分析綜合電子產(chǎn)品在導(dǎo)彈上的具體工作環(huán)境，在滿足型號(hào)任務(wù)要求前提下，統(tǒng)一貨架式綜合電子產(chǎn)品的測(cè)試和環(huán)境試驗(yàn)條件，加強(qiáng)產(chǎn)品的通用性，提升產(chǎn)品測(cè)試交付環(huán)節(jié)的效率。例如，統(tǒng)型后的某產(chǎn)品在不同戰(zhàn)術(shù)型號(hào)應(yīng)用較多，但由于不同型號(hào)環(huán)境試驗(yàn)條件不同，導(dǎo)致產(chǎn)品無(wú)法組批開(kāi)展環(huán)境試驗(yàn)，降低生產(chǎn)效率。此種情況下產(chǎn)品研制單位與總體單位通過(guò)協(xié)調(diào)統(tǒng)一、統(tǒng)型產(chǎn)品的環(huán)境試驗(yàn)條件，可大幅提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。

d）轉(zhuǎn)變物資采購(gòu)方式。由于目前未到達(dá)產(chǎn)品化的階段，元器件產(chǎn)品種類繁多，元器件的采購(gòu)、篩選成為制約產(chǎn)品交付進(jìn)度的“瓶頸”。應(yīng)盡快實(shí)現(xiàn)綜合電子產(chǎn)品貨架化，使物資采購(gòu)方式由型號(hào)采購(gòu)模式轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品采購(gòu)模式，統(tǒng)一元器件等級(jí)和規(guī)格，按照產(chǎn)品生產(chǎn)批次實(shí)施組批采購(gòu)，并建立有效的物資儲(chǔ)備機(jī)制，加強(qiáng)物資策劃與精細(xì)化管理，做好風(fēng)險(xiǎn)分析和應(yīng)對(duì)措施。

e）規(guī)范產(chǎn)品文件管理。產(chǎn)品文件包括產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程控制的依據(jù)性文件以及產(chǎn)品的質(zhì)量信息記錄等，文件中包含了產(chǎn)品的可重復(fù)生產(chǎn)性、生產(chǎn)過(guò)程受控程度、質(zhì)量與可靠性量化和可控程度。必須對(duì)研制生產(chǎn)中的文件進(jìn)行合理配置和嚴(yán)格管理，確保裝配工藝文件、調(diào)試工藝文件等指導(dǎo)性文件的正確性和唯一性。

在大數(shù)據(jù)時(shí)代，要充分利用信息化手段建立綜合電子產(chǎn)品的電子履歷表，實(shí)施全壽命周期質(zhì)量控制；通過(guò)大數(shù)據(jù)分析找到產(chǎn)品的薄弱點(diǎn)，在后續(xù)的產(chǎn)品研制中予以改進(jìn)，從而不斷提升彈上綜合電子產(chǎn)品的技術(shù)性能與可靠性。

對(duì)彈上綜合電子產(chǎn)品的科學(xué)管理可有效縮短彈上電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、批生產(chǎn)和交付時(shí)間，具有重要的戰(zhàn)略意義。通過(guò)分析目前彈上綜合電子產(chǎn)品的科研管理現(xiàn)狀和特點(diǎn)，筆者提出了改進(jìn)彈上綜合電子產(chǎn)品科研生產(chǎn)模式的幾點(diǎn)想法，實(shí)踐工作也表明了綜合電子產(chǎn)品化和功能電路型譜化的科研模式，保證了現(xiàn)行彈上綜合電子產(chǎn)品的科研進(jìn)度，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。但在后續(xù)彈上綜合電子產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化模塊的研制、采購(gòu)和推廣等方面還需進(jìn)一步探索。

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作者簡(jiǎn)介：

何宴輝（1978年—），男，碩士，高級(jí)工程師，現(xiàn)從事彈上計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)、數(shù)字化調(diào)試工位的建設(shè)及相關(guān)科研管理工作。