無人機系統(tǒng)按費用設(shè)計體系頂層框架研究

喬楠 吳靜敏 梁春華 曾昊

摘要無人機系統(tǒng)作為高精尖、高性能信息化武器裝備之一，被頻繁應(yīng)用在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，并發(fā)揮著越來越重要的作用。世界各國競相研制與采購無人機，我國無人機系統(tǒng)經(jīng)過近十幾年的發(fā)展，也取得了長足的進步。然而，大量先進技術(shù)的采用使得無人機系統(tǒng)的各種費用大幅度增長。如何利用有限的財力資源獲取效能最高的系統(tǒng)，已成為無人機系統(tǒng)論證、研制、采購以及使用部門普遍關(guān)注的問題。按費用設(shè)計技術(shù)是在國外已經(jīng)被證明可以有效解決以上問題的關(guān)鍵技術(shù)，在國內(nèi)尚缺乏系統(tǒng)、完整的方法體系，也未形成便捷有效的實施手段，亟待有序開展深入研究。本文對國內(nèi)無人機系統(tǒng)按費用設(shè)計體系進行了頂層設(shè)計，提出了按費用設(shè)計的三個階段、三個層級、四個角色和九個步驟，供無人機系統(tǒng)及相關(guān)武器裝備系統(tǒng)的工程和管理人員使用參考。

關(guān)鍵詞 無人機設(shè)計；按費用設(shè)計；費用控制

DOI： 10.19840/j.cnki.FA.2020.06.004

高效費比是無人機系統(tǒng)得以應(yīng)用發(fā)展的重要特點。2009年美國環(huán)球戰(zhàn)略網(wǎng)《戰(zhàn)斗機飛行員日漸退出》一文中曾說道：“F-35將是美國最后一種有人駕駛戰(zhàn)斗機，無人機將主導(dǎo)未來的空戰(zhàn)”。2010年，美國國防部《四年防務(wù)評估報告》也提出：“無人作戰(zhàn)平臺是今后發(fā)展的主要方向”。正是由于無人機系統(tǒng)與有人機相比，在性能方面更具發(fā)展提高的潛力，在全壽命周期費用方面也更具獨特優(yōu)勢，才得以逐漸發(fā)展成為軍事強國武器裝備發(fā)展的熱點。然而有數(shù)據(jù)表明：隨著結(jié)構(gòu)復(fù)雜度提高、技術(shù)集成度加強、研制費用逐漸升高，某些無人機系統(tǒng)采購價格已經(jīng)逼近過去某些轟炸機價格，使用保障費用能高于有人機的兩倍。無人機系統(tǒng)需提高效費比的問題已經(jīng)得到了美、英、法等發(fā)達國家的高度重視。美國國防部稱，無人機系統(tǒng)的費用必須控制，否則采購速度將放慢。美國國防部最高官員還表示，美國軍方對無人機的青睞已經(jīng)使在役無人機數(shù)量超過700架，其中有12種近400架飛機參加了全球反恐戰(zhàn)爭。21世紀(jì)以后，在役無人機數(shù)量將有四倍以上的增長。但是，如果找不出抑制無人機費用急速增長的途徑，以及無法實現(xiàn)無人機與有人機共享數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的通信技術(shù)，那么，就很難看到無人機與有人機并肩作戰(zhàn)的場景。如果一架無人機與有人機費用接近的話，他們寧可采購后者。國內(nèi)無人機系統(tǒng)研制發(fā)展也面臨著同樣的問題。大量先進技術(shù)的采用使得無人機系統(tǒng)的各種費用大幅度增長。對無人機系統(tǒng)全壽命周期費用論證不充分、使用控制不合理、不科學(xué)，已成為制約無人機系統(tǒng)發(fā)展的一個重要問題。國內(nèi)無人機系統(tǒng)研制項目急需一種可以有效提高效費比的技術(shù)手段。

一、按費用設(shè)計技術(shù)是可以提高無人機系統(tǒng)效費比的重要技術(shù)

按費用設(shè)計（Design To Cost，DTC）是美國自20世紀(jì)70年代開始采用的管理辦法[1]，當(dāng)時被稱為革命性的。依據(jù)美國國防部文件DoD5000.28，按費用設(shè)計指在系統(tǒng)發(fā)展過程中要確立嚴(yán)格的費用目標(biāo)，并通過在使用能力、性能、費用以及進度間進行權(quán)衡的方式，對系統(tǒng)的費用（采購、運行和支援）予以控制，使之達到既定目標(biāo)。費用作為一項關(guān)鍵的設(shè)計參數(shù)，與技術(shù)、性能和進度同等重要，在系統(tǒng)發(fā)展過程中要連續(xù)不斷地予以審核。為了得到合理的全壽命周期費用的設(shè)計，應(yīng)當(dāng)在可靠的模型和經(jīng)驗的基礎(chǔ)上確定合理的費用目標(biāo)，使設(shè)計人員發(fā)揮能動作用，使設(shè)計結(jié)果達到預(yù)期的費用目標(biāo)。在完成系統(tǒng)初步設(shè)計凍結(jié)技術(shù)狀態(tài)時，如最終證明達到費用目標(biāo)，將對承包商予以獎勵，達不到時將降低承包商的利潤。要修改載入合同的費用指標(biāo)，必須經(jīng)批準(zhǔn)合同的最高當(dāng)局同意。研制過程中，承包商設(shè)計的費用問題也一直處于軍方項目辦公室的監(jiān)控之中，與性能一樣，都要按期報告并多次評審。費用管理者要及時向工程師和經(jīng)理們反饋費用信息，以便及時采取行動調(diào)整技術(shù)方案。當(dāng)發(fā)現(xiàn)費用超過預(yù)設(shè)的門限值時，則須將整個工作重新評審，重新對系統(tǒng)技術(shù)方案、研制周期與費用進行權(quán)衡取舍[2]。

按費用設(shè)計技術(shù)應(yīng)用后取得了顯著的經(jīng)濟效益，該技術(shù)陸續(xù)在英國、法國等其他航空發(fā)達國家得到應(yīng)用和推廣。Jack V.Michaels的《Design To Cost》、Klaus Ehrlenspicl等的《Cost-Efficient Design》等專業(yè)書籍陸續(xù)出版。美國本土則將按費用設(shè)計納入采辦管理制度，要求各軍兵種武器裝備系統(tǒng)按費用設(shè)計。軍地雙方研究機構(gòu)就按費用設(shè)計的原則、實施方法展開了深入研究。2002年發(fā)表在美國航空航天學(xué)會（American Institute of Aeronautics and Astronautics，AIAA）第一屆無人機技術(shù)論壇的一篇文章“A Design Approach For Low Cost，‘ExpendableUAV System”即披露了美國在無人機系統(tǒng)按費用設(shè)計方面所取得的部分研究成果。有資料表明：美國軍用飛機中A-10是首先“按費用設(shè)計”的，取得了很好的效果。F-16戰(zhàn)斗機由于采用了按費用設(shè)計技術(shù)，從方案設(shè)計階段就把費用作為與性能同等重要的因素，通過仔細比較各種候選設(shè)計方案，最終選擇了一個尺寸小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單和技術(shù)風(fēng)險小的低費用方案。據(jù)分析，若F-16戰(zhàn)斗機的設(shè)計不采用此方法，就要多花費42億美元的全壽命周期費用。F-16戰(zhàn)斗機的設(shè)計既符合了要求的性能，又保證了較低的費用，與其他戰(zhàn)斗機相比研制費用和全壽命周期費用都比較低，在國際同類型戰(zhàn)斗機中處于領(lǐng)先地位。由此看來，按費用設(shè)計技術(shù)是一種可以在無人機系統(tǒng)研制階段使用，通過早期費用分析、控制手段的介入，有效控制全壽命周期費用、提升效費比的重要技術(shù)手段之一。

二、我國在無人機系統(tǒng)研制中應(yīng)用按費用設(shè)計技術(shù)仍存在困難

國內(nèi)早在20世紀(jì)80年代就引入了按費用設(shè)計技術(shù)，并一直就其中涉及的核心技術(shù)內(nèi)容進行多方位探索。例如，原總裝備部駐重慶地區(qū)軍事代表室研究了定費用設(shè)計在裝備研制生產(chǎn)中的應(yīng)用；國防科技大學(xué)航天與材料工程學(xué)院研究了大型固體火箭發(fā)動機按費用優(yōu)化設(shè)計技術(shù)；空軍工程大學(xué)研究了軍用飛機效能評估、費用估算、效—費綜合評價的方法；航空工業(yè)綜合所翻譯了一套介紹美國軍方按費用設(shè)計的制度規(guī)范；中國航空工業(yè)發(fā)展研究中心研究了美國武器裝備按費用設(shè)計、費用作為獨立變量、經(jīng)濟可承受性設(shè)計等技術(shù)發(fā)展，提出了飛機DTLCC程序，率先在某型號研制中嘗試實施經(jīng)濟性評審技術(shù)；北京航空航天大學(xué)研究了軍用飛機全壽命費用—效能分析與決策問題；天津大學(xué)建筑工程學(xué)院研究了船艇費用-效能分析方法等。當(dāng)前與無人機系統(tǒng)按費用設(shè)計技術(shù)密切相關(guān)的部分成果見表1。

通過梳理前期國內(nèi)在無人機系統(tǒng)按費用設(shè)計技術(shù)方面取得的成果，可以看到國內(nèi)已經(jīng)開展了不少研究，也取得了卓有成效的成績。但國內(nèi)在觀念上實現(xiàn)從片面的重視性能到重視效能的轉(zhuǎn)變，從重視采購費用到重視全壽命周期費用的轉(zhuǎn)變還有距離；在了解按費用設(shè)計要素、步驟、流程、應(yīng)用方法的基礎(chǔ)上實現(xiàn)按費用設(shè)計，為無人機系統(tǒng)研制、采購決策提供足夠的、有價值的支撐還有距離；最重要的是缺少頂層設(shè)計，以及系統(tǒng)完整的方法體系和便捷有效的實施手段，因而在無人機系統(tǒng)研制中應(yīng)用按費用設(shè)計技術(shù)仍存在困難，亟待更深入地開展研究工作。

三、無人機系統(tǒng)按費用設(shè)計體系頂層框架設(shè)計

為了在工程實踐中更深入、有效地支持國內(nèi)無人機系統(tǒng)按費用設(shè)計，我們在研究國內(nèi)現(xiàn)有成果的基礎(chǔ)上，對實際工程需求進行了調(diào)研，提出了按費用設(shè)計體系頂層框架。該框架由“三個階段、三個層級、四個角色和九個步驟”構(gòu)成，如圖1所示。依照該框架可以吸收現(xiàn)有成果、發(fā)展新的方法模型，在國內(nèi)無人機系統(tǒng)研制中逐層、逐步實現(xiàn)按費用設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用。

（一）按費用設(shè)計的三個階段

按費用設(shè)計主要圍繞無人機系統(tǒng)的設(shè)計開展相應(yīng)的工作，重點包括概念設(shè)計、初步設(shè)計、詳細設(shè)計三個階段。

概念設(shè)計階段，按費用設(shè)計要為制定最經(jīng)濟的早期規(guī)劃和設(shè)計決策提供指導(dǎo)。軍方論證單位開展立項論證時，應(yīng)開展費用-效能分析。按費用設(shè)計對每個備選方案的技術(shù)要求及其對系統(tǒng)總體性能的影響進行分析評價，并對各備選方案的壽命周期費用影響作出評估，明確方案的主要費用和影響因素。在立項綜合論證報告評審時，除了作戰(zhàn)需求、戰(zhàn)技指標(biāo)，還應(yīng)對初步總體方案的經(jīng)濟性、效費分析合理性等工作開展評審，明確無人機系統(tǒng)整機按費用設(shè)計指標(biāo)。

初步設(shè)計階段，一項重要工作是進行結(jié)構(gòu)方案設(shè)計，結(jié)構(gòu)方案設(shè)計階段可初步確定各零部件所選用的材料類型、重量指標(biāo)和制造方法等。有了較多的關(guān)于結(jié)構(gòu)方案的信息，此階段可對費用進行更細化的估算，從材料類型、制造技術(shù)和部件幾何復(fù)雜性等方面綜合分析無人機部件成本的影響情況。在研制總要求中，應(yīng)提出按費用設(shè)計要求條款，并作為“研制總要求評審”的考核內(nèi)容。在軍方開展的技術(shù)審查中應(yīng)增加對研制單位按費用設(shè)計工作檢查的要求。總體設(shè)計單位要形成費用分解指標(biāo)體系，將整機費用目標(biāo)分解到部件、系統(tǒng)級，并在分承包研制合同（協(xié)議）中明確。各研制單位要制定成本控制實施方案和定費用設(shè)計準(zhǔn)則，建立成本管理體系、成本控制責(zé)任制和項目型號經(jīng)濟師系統(tǒng)。

詳細設(shè)計階段，已經(jīng)可以獲得全套生產(chǎn)圖樣和設(shè)計技術(shù)文件，即可獲得零件的各種特征參數(shù)，如零件重量、加工精度、去材率、表面粗糙度、材料等，因此，此階段可對費用進行更精細化的估算，從零件模型特征參數(shù)方面針對無人機零件費用的影響情況進行詳細分析。在詳細設(shè)計階段，要將費用目標(biāo)進一步細分到零件級，作為每個零件項的目標(biāo)費用設(shè)計指標(biāo)進行控制。研制單位要制定并落實成本控制實施方案，開展過程成本監(jiān)控，跟蹤成本變化。詳細設(shè)計階段的費用分析結(jié)果更為準(zhǔn)確，要對概念設(shè)計和初步設(shè)計階段的費用估算結(jié)果進行修正。同時，如果在研制過程中裝備的性能或費用發(fā)生了重大變化，則要進行新的效費分析。

（二）按費用設(shè)計的三個層級

隨著無人機系統(tǒng)研制工作的不斷深入，設(shè)計信息量的逐步增加和細化，無人機系統(tǒng)按費用設(shè)計目標(biāo)逐漸擴展到三個層級。

第一層級：整機目標(biāo)費用。指無人機系統(tǒng)整體所設(shè)定的目標(biāo)費用。該層級目標(biāo)費用的確定可參考類似機型、歷史參考數(shù)據(jù)，還可根據(jù)飛機構(gòu)型、重量、速度、材料、發(fā)動機/系統(tǒng)選型等總體信息進行粗略的費用估算。無人機系統(tǒng)概念設(shè)計階段需要確立整機目標(biāo)費用。

第二層級：部段/系統(tǒng)目標(biāo)費用。指將無人機機體結(jié)構(gòu)制造成本依托飛機工程BOM和工藝制造裝配程序分解至部段，將機載成品按系統(tǒng)類別分解到各系統(tǒng)。在具備細化到部段/系統(tǒng)級的重量、材料、工藝等信息時，可根據(jù)相應(yīng)的成本估算方法和工程經(jīng)驗，將目標(biāo)費用分解到部段/系統(tǒng)級。無人機系統(tǒng)初步設(shè)計階段，將目標(biāo)費用分解到第二層級。

第三層級：零件/成品目標(biāo)費用。指將無人機機體結(jié)構(gòu)制造成本依托BOM和工藝制造裝配程序分解至零件，將機載成品按系統(tǒng)類別分解到總設(shè)計師系統(tǒng)劃分的成品。隨著飛機的設(shè)計、制造特征更加明晰，成本的控制力度可更強，當(dāng)具備裝配單元和工作包的詳細信息時，便可根據(jù)適當(dāng)?shù)馁M用估算方法和工程經(jīng)驗，將目標(biāo)費用分解到零件/成品級。無人機系統(tǒng)詳細設(shè)計階段，可將目標(biāo)費用分解到第三層級。

在每個層級上，當(dāng)目標(biāo)費用分解完成以后都要使用一定的方法和工具開展設(shè)計過程中的費用控制，以費用預(yù)計、分析為主的費用評估，以及效費權(quán)衡、設(shè)計改進等主要工作，如圖2所示。

（三）按費用設(shè)計的四個角色

按費用設(shè)計是有組織的集體設(shè)計活動，必須建立一套完整的組織體系，將各方面的力量組織起來，協(xié)調(diào)各個角色間的縱橫關(guān)系，才能完成按費用設(shè)計活動。可以這么說，強有力的領(lǐng)導(dǎo)、周密的組織和管理是保證按費用設(shè)計活動計劃的順利實施、取得成效的前提條件。

按費用設(shè)計組織的基本職能是管理職能和實施職能。管理職能多由較高層次承擔(dān)，而實施職能則由較低的層次承擔(dān)，這樣的組織分建形式有利于發(fā)揮不同層次的作用，提高各級組織的工作效率。為有效推行按費用設(shè)計，需結(jié)合無人機系統(tǒng)研制項目管理機制，建立由軍方機關(guān)級、項目級、研制單位級和技術(shù)支持單位組成的多層次按費用設(shè)計組織機構(gòu)，明確職責(zé)分工，如圖3所示。

1.軍方按費用設(shè)計領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)

高層領(lǐng)導(dǎo)的支持和參與，對推行按費用設(shè)計是非常重要的。在無人機系統(tǒng)研制項目中推行按費用設(shè)計，軍方作為采購方和用戶，也應(yīng)該建立按費用設(shè)計領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)，充分發(fā)揮對按費用設(shè)計的主導(dǎo)作用。

軍方按費用設(shè)計領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)可由軍方型號管理辦公室主任或軍方指定的型號具體負責(zé)人擔(dān)任組長，計劃、技術(shù)、經(jīng)費管理人員參加，主要職責(zé)有：（1）制定項目按費用設(shè)計實施規(guī)劃和工作計劃；（2）組織編制項目按費用設(shè)計規(guī)定、實施指南、實施方案等法規(guī)文件；（3）協(xié)調(diào)、監(jiān)督和決策有關(guān)按費用設(shè)計工作事宜；（4）組織開展階段評審、檢查評估和技術(shù)培訓(xùn)等工作；（5）安排合同獎勵條款。

2.項目按費用設(shè)計管理機構(gòu)

項目按費用設(shè)計管理機構(gòu)可由項目管理辦公室負責(zé)組織建立，項目計劃、技術(shù)、財務(wù)、質(zhì)量人員和相關(guān)承研單位的項目負責(zé)人參加。

項目按費用設(shè)計管理機構(gòu)的主要職責(zé)有：（1）組織相關(guān)承研單位開展按費用設(shè)計工作；（2）協(xié)助軍方按費用設(shè)計領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)組織檢查、評審相關(guān)承研單位的項目按費用設(shè)計實施方案；（3）匯總各承研單位的按費用設(shè)計實施情況，針對存在的問題提出解決方案或辦法，報送至軍方按費用設(shè)計領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)；（4）協(xié)助軍方按費用設(shè)計領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)協(xié)調(diào)有關(guān)項目按費用設(shè)計工作事項。

3.研制單位按費用設(shè)計機構(gòu)

研制單位按費用設(shè)計機構(gòu)由產(chǎn)品或子任務(wù)的承研單位組織建立，包括按費用設(shè)計委員會和工作小組。（1）按費用設(shè)計委員會。委員會以產(chǎn)品或子任務(wù)的總工程師和總會計師為首，由計劃、技術(shù)、財務(wù)、質(zhì)量部門的負責(zé)人共同組成，下設(shè)專職的按費用設(shè)計辦公室。委員會的主要職責(zé)有：負責(zé)組織制定產(chǎn)品或子任務(wù)的按費用設(shè)計實施方案、工作制度、工作計劃；負責(zé)協(xié)調(diào)有關(guān)產(chǎn)品或子任務(wù)的按費用設(shè)計事項；負責(zé)產(chǎn)品或子任務(wù)按費用設(shè)計的資源保障、檢查評估。（2）按費用設(shè)計小組。在企業(yè)按費用設(shè)計委員會領(lǐng)導(dǎo)下，按部門、車間、班組，成立不脫產(chǎn)的按費用設(shè)計小組，由各職能科室負責(zé)對各按費用設(shè)計小組對口業(yè)務(wù)指導(dǎo)。小組的主要職責(zé)有：根據(jù)按費用設(shè)計工作計劃開展具體的按費用設(shè)計研究工作，包括目標(biāo)選擇、設(shè)計控制、權(quán)衡研究等；配合按費用設(shè)計委員會開展按費用設(shè)計效果評估。

4.技術(shù)支持機構(gòu)

建立技術(shù)支持機構(gòu)，為無人機系統(tǒng)項目推行按費用設(shè)計提供技術(shù)支持。技術(shù)支持機構(gòu)的主要職責(zé)有：（1）協(xié)助軍方按費用設(shè)計領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)和項目按費用設(shè)計管理機構(gòu)制定按費用設(shè)計規(guī)定、實施規(guī)劃、工作計劃、實施指南、實施方案等文件；（2）開展按費用設(shè)計理論方法研究，解決推行按費用設(shè)計中存在的技術(shù)問題；（3）對項目按費用設(shè)計情況進行分析、評估；（4）協(xié)助軍方按費用設(shè)計領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)和項目按費用設(shè)計管理機構(gòu)組織有關(guān)評審、檢查和技術(shù)培訓(xùn)等工作；（5）對承研單位的按費用設(shè)計工作進行技術(shù)指導(dǎo)。

（四）按費用設(shè)計的九個步驟

按費用設(shè)計工作包括前期準(zhǔn)備工作，確定目標(biāo)費用，進行目標(biāo)費用分解，開展按費用設(shè)計，目標(biāo)費用的預(yù)計與分析，初始設(shè)計改進，階段性設(shè)計改進，制定改進措施，記錄按費用設(shè)計優(yōu)化提升過程與效果等九個基本工作步驟。這九個步驟相互作用，互為前提與因果，將按費用設(shè)計整體的工作程序關(guān)聯(lián)起來。每個步驟包含具體的工作事項，有明確的輸入輸出、工作內(nèi)容、工作目標(biāo)。這些具體的工作事項與工作人員組織結(jié)構(gòu)與機制相結(jié)合，使按費用設(shè)計工作具有更強的可操作性，能夠保證按費用設(shè)計的有效實施。

如圖4所示，為按費用設(shè)計工作流程框架，從全局的角度對按費用設(shè)計工作程序機制進行了描述，全面反映按費用設(shè)計工作在各階段需要進行的工作活動以及相關(guān)的輸入輸出，是按費用設(shè)計工作程序的整體體現(xiàn)。

1.準(zhǔn)備工作

按費用設(shè)計的前期準(zhǔn)備工作主要包括制定按費用設(shè)計要求、制定按費用設(shè)計工作準(zhǔn)則、準(zhǔn)備按費用設(shè)計工具等三個方面的內(nèi)容，為按費用設(shè)計的深入展開提供前提和基礎(chǔ)。

2.確定目標(biāo)費用

目標(biāo)費用為按費用設(shè)計工作的核心指標(biāo)，按費用設(shè)計工作就是圍繞目標(biāo)費用進行的一系列估算、評審、優(yōu)化設(shè)計等工作。目標(biāo)費用的確定需要結(jié)合型號研制的需求背景、研制單位實際情況、制造單位實際情況以及行業(yè)行情等進行具體的分析，并在研制過程中根據(jù)實際情況不斷改進優(yōu)化。確定目標(biāo)費用主要包括分析型號能力指標(biāo)需求、分析型號目標(biāo)費用需求、設(shè)計型號備選方案、以目標(biāo)費用為約束初步優(yōu)化方案、編寫型號目標(biāo)費用初步分析報告等具體工作內(nèi)容。

3.目標(biāo)費用分解

在目標(biāo)費用確定以后，需要進行目標(biāo)費用的分解，將目標(biāo)費用的設(shè)計任務(wù)分解到不同的團隊中去。目標(biāo)費用的分解是一項復(fù)雜的工作，需求結(jié)合研制單位當(dāng)前的設(shè)計組織架構(gòu)，型號的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，在相似型號歷史數(shù)據(jù)積累以及相關(guān)技術(shù)方法研究的基礎(chǔ)上，進行科學(xué)的目標(biāo)費用分解。因此目標(biāo)費用分解包括采集財經(jīng)相關(guān)技術(shù)經(jīng)濟數(shù)據(jù)，測算型號生產(chǎn)費用，按單位、任務(wù)、時間、費用進行目標(biāo)費用分解，編寫型號目標(biāo)費用分解報告等具體工作內(nèi)容。

4.費用優(yōu)化設(shè)計

目標(biāo)費用的分解，使得按費用設(shè)計任務(wù)根據(jù)研制單位的具體情況分配到了具體的組織和團隊，因此，設(shè)計團隊就能夠在型號工作中，實現(xiàn)以目標(biāo)費用為約束的設(shè)計，從而實現(xiàn)按費用設(shè)計工作的落實。按費用設(shè)計工作主要包括以目標(biāo)費用為約束的結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化、工藝設(shè)計優(yōu)化、工裝設(shè)計優(yōu)化、試驗設(shè)計優(yōu)化、內(nèi)部管理設(shè)計優(yōu)化以及外部供應(yīng)設(shè)計優(yōu)化等內(nèi)容。

5.目標(biāo)費用的預(yù)計與分析

在按費用設(shè)計的過程中，需要不斷進行目標(biāo)費用的預(yù)計與分析。尤其是在關(guān)鍵節(jié)點，進行費用的預(yù)計分析，與按費用設(shè)計中設(shè)定的目標(biāo)費用進行對比分析，明確設(shè)定的目標(biāo)費用不合理的地方，找出按費用設(shè)計過程的薄弱環(huán)節(jié)，在下一步的工作中，對前期按費用設(shè)計工作進行優(yōu)化，提出按費用設(shè)計改進建議。主要工作內(nèi)容包括型號能力數(shù)據(jù)庫的建設(shè)與維護，型號經(jīng)濟性數(shù)據(jù)庫建設(shè)及維護，按單位、任務(wù)、時間、費用項目預(yù)計型號目標(biāo)費用，分析型號按費用設(shè)計階段性狀況，階段性按費用設(shè)計評審等。

6.初始設(shè)計改進

初始設(shè)計改進是指在前期目標(biāo)費用確定過程中，以按費用設(shè)計的設(shè)計要求和原則為基礎(chǔ)，發(fā)現(xiàn)總體設(shè)計方案中的問題，及時進行型號總體設(shè)計方案的改進。

7.階段性設(shè)計改進

階段性設(shè)計改進是貫穿按費用設(shè)計整個工作流程的一項工作。在按費用設(shè)計的每一個階段，尤其是關(guān)鍵節(jié)點，如論證階段、方案階段、研制階段、定型階段的轉(zhuǎn)階段評審，結(jié)構(gòu)設(shè)計、工藝設(shè)計、工裝設(shè)計、試驗設(shè)計等設(shè)計關(guān)鍵點，都需要根據(jù)按費用設(shè)計的預(yù)計與分析結(jié)果，結(jié)合按費用設(shè)計要求，進行階段性設(shè)計改進，包括改進型號設(shè)計方案以及改進按費用設(shè)計方案等。

8.制定改進措施

改進措施的制定是針對按費用設(shè)計過程中存在的問題，在設(shè)計改進之外進行的另一項重要的工作。制定改進措施包括設(shè)計改進措施與管理改進措施，一方面，是設(shè)計改進的具體落實，另一方面，是針對按費用設(shè)計過程中的問題，在管理層面進行的改進舉措。

9.記錄按費用設(shè)計提升過程及效果

按費用設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)的問題，為此而進行的設(shè)計改進、管理改進，以及改進后產(chǎn)生的效果，都應(yīng)記錄下來，做好知識管理，為以后的按費用設(shè)計工作提供借鑒。

四、無人機系統(tǒng)按費用設(shè)計體系頂層框架的應(yīng)用發(fā)展途徑

依據(jù)無人機系統(tǒng)按費用設(shè)計頂層框架，后續(xù)可以深入開展三個階段的工作，以保證通過更精細化的研究，為無人機系統(tǒng)研制提供更為系統(tǒng)完整的方法體系和便捷有效的實施手段。

第一階段：細化完成頂層設(shè)計。以問題為導(dǎo)向，在系統(tǒng)工程視角的指引下，設(shè)計無人機系統(tǒng)按費用設(shè)計體系，包括分析無人機系統(tǒng)按費用設(shè)計的對象與范圍；劃分無人機系統(tǒng)設(shè)計階段，提出各階段設(shè)計要求、設(shè)計流程；歸納無人機系統(tǒng)按費用設(shè)計共性關(guān)鍵技術(shù)，梳理其涉及的共性知識；提出無人機系統(tǒng)按費用設(shè)計組織管理體系要素，制定按費用設(shè)計管理制度的構(gòu)成要素。本階段目的是實現(xiàn)無人機系統(tǒng)按費用設(shè)計工作界面清晰、工作責(zé)任明確、基本工作程序可參考。

第二階段：研究形成方法體系。面向概念設(shè)計、初步設(shè)計、詳細設(shè)計三個階段，圍繞提出費用目標(biāo)、分解費用目標(biāo)、將費用約束信息傳遞給不同設(shè)計責(zé)任主體，不同設(shè)計責(zé)任主體依據(jù)設(shè)計方案反饋信息，進而完成費用估算、效能評估、效-費權(quán)衡優(yōu)化的按費用設(shè)計過程，研究整機級、部件級、零件級按費用設(shè)計方法。本階段目的是基本形成支持無人機系統(tǒng)按費用設(shè)計工作的方法體系。

第三階段：開發(fā)驗證實施工具。集成方法、模型、數(shù)據(jù)等，構(gòu)建無人機系統(tǒng)按費用設(shè)計支持軟件和綜合數(shù)據(jù)庫，并型號中驗證使用。通過實踐研究，形成無人機系統(tǒng)按費用設(shè)計準(zhǔn)則和方法應(yīng)用指南。本階段目的是實現(xiàn)國內(nèi)無人機系統(tǒng)按費用設(shè)計從理論到基本可操作的轉(zhuǎn)化，達到無人機系統(tǒng)研制過程中技術(shù)與經(jīng)濟的緊密結(jié)合。

五、結(jié)束語

型號項目70%-80%的費用是由研制階段決定的，為了保證無人機系統(tǒng)具備良好的效費比，必須盡早開展關(guān)于效能、費用指標(biāo)的分析與權(quán)衡。按費用設(shè)計技術(shù)是在國外已經(jīng)被證明有效提高效費比的技術(shù)，能夠按照科學(xué)、有效的方法和手段指導(dǎo)無人機系統(tǒng)評估效能、費用，以效費比為目標(biāo)，不斷優(yōu)化設(shè)計方案[3]。無人機系統(tǒng)按費用設(shè)計體系頂層框架的提出，有助于國內(nèi)更為系統(tǒng)完整地開展按費用設(shè)計技術(shù)研究。相信將來，在按費用設(shè)計技術(shù)的支持下，國內(nèi)無人機系統(tǒng)定能在提高效費比方面獲得有效助力！AFA

參考文獻

[1]趙國銘，劉祥靜.美國定費用設(shè)計方法的應(yīng)用研究[J].企業(yè)與管理，2012（11）：92-96.

[2]秦旭.定費用設(shè)計在裝備研制生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].軍事經(jīng)濟研究，2010（3）：46-48.

[3]譚云濤，郭波.基于CAIV的武器裝備費效分析與指標(biāo)決策方法研究[J].系統(tǒng)工程理論與實踐，2007（11）：48-53.

（審稿：王遠偉編輯：趙晴）