地（艦）面加固計算機(jī)技術(shù)要求統(tǒng)型實(shí)踐

高宇、丁寶華 /上海航天電子通訊設(shè)備研究所

隨著新研型號對各配套產(chǎn)品功能、性能指標(biāo)、研制進(jìn)度、成本以及通用質(zhì)量特性要求的日益提高，型號產(chǎn)品更加傾向于功能綜合化、系統(tǒng)小型化、工程實(shí)現(xiàn)高效化與成本控制集約化。在地（艦）面加固計算機(jī)產(chǎn)品領(lǐng)域，以單一型號應(yīng)用為牽引的定制開發(fā)新產(chǎn)品的研制模式存在研發(fā)效率低、技術(shù)風(fēng)險高和成本控制難的問題。產(chǎn)品成熟度迭代周期長，不能適應(yīng)新時期型號任務(wù)多、產(chǎn)品配套量大、質(zhì)量要求高、成本控制嚴(yán)的要求。按照“明確目標(biāo)、注重實(shí)效、協(xié)同推進(jìn)、持續(xù)完善”的武器裝備產(chǎn)品統(tǒng)型工作指導(dǎo)思想，中國航天科技集團(tuán)有限公司以“結(jié)對子”工作為協(xié)同推進(jìn)的重要抓手，推動武器裝備產(chǎn)品統(tǒng)型工作取得實(shí)效。設(shè)備總體單位和承研單位積極響應(yīng)號召，開展加固計算機(jī)“結(jié)對子”工作，旨在將成熟產(chǎn)品應(yīng)用統(tǒng)型與新一代產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)形成合力，共同提升地（艦）面加固計算機(jī)研制生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量保證能力。

一、現(xiàn)狀問題分析

當(dāng)前研究院地（艦）面加固計算機(jī)主要裝備于地（艦）面武器系統(tǒng)武控設(shè)備、指揮控制、火力控制等分系統(tǒng)，總體單位梳理了現(xiàn)有和后續(xù)地（艦）面武器系統(tǒng)型號中用于武控設(shè)備的接口轉(zhuǎn)換計算機(jī)、用于指揮控制系統(tǒng)的指揮決策計算機(jī)和情報處理計算機(jī)、用于火力控制系統(tǒng)的火力攔截計算機(jī)、用于信息處理的接口計算機(jī)、用于配合訓(xùn)練的訓(xùn)練計算機(jī)、用于文件記錄的記錄計算機(jī)等加固計算機(jī)的功能使用需求。在本次加固計算機(jī)統(tǒng)型“結(jié)對子”協(xié)同推進(jìn)活動中，總體單位對原有近10 個型號的加固計算機(jī)配套情況作了梳理?，F(xiàn)有型號應(yīng)用中，加固計算機(jī)多達(dá)30 余款，各型計算機(jī)的外形尺寸和接口定義均有差異，其中包含10 余種主處理模塊、5 種雙冗余網(wǎng)絡(luò)模塊和7 種電源模塊，不同型號的加固計算機(jī)技術(shù)要求與驗(yàn)收要求也各不相同。該現(xiàn)狀突出反映了以下幾方面問題：一是各型號加固計算機(jī)以通用質(zhì)量特性為典型代表的技術(shù)要求存在差異；二是總體單位與專業(yè)單位開展工作僅局限于型號維度，不利于產(chǎn)品統(tǒng)型技術(shù)狀態(tài)協(xié)調(diào)和信息共享；三是各型號計算機(jī)內(nèi)部模塊功能、性能指標(biāo)相似，但缺乏通用技術(shù)要求引導(dǎo)和型譜化梳理；四是定制化的計算機(jī)配套現(xiàn)狀嚴(yán)重制約了產(chǎn)品的研制周期和產(chǎn)品成熟度的提升；五是加固計算機(jī)型號選用缺乏型譜化貨架產(chǎn)品的支撐。

二、產(chǎn)品統(tǒng)型思路

總體單位和專業(yè)單位開展了近2 年的加固計算機(jī)統(tǒng)型“結(jié)對子”協(xié)同推進(jìn)工作，該工作包括：①統(tǒng)型技術(shù)要求；②建立協(xié)同工作組織；③共建產(chǎn)品型譜清單；④共建貨架產(chǎn)品研制；⑤做實(shí)產(chǎn)品選用工作等內(nèi)容。具體工作思路為：以統(tǒng)型各型號的加固計算機(jī)技術(shù)要求為牽引，以優(yōu)化產(chǎn)品統(tǒng)型協(xié)同工作組織為基礎(chǔ)，通過面向通用技術(shù)要求的產(chǎn)品型譜共建和產(chǎn)品研制，實(shí)現(xiàn)地（艦）面加固計算機(jī)的統(tǒng)型，支撐研究院地（艦）面型號的產(chǎn)品選用。加固計算機(jī)統(tǒng)型“結(jié)對子”協(xié)同推進(jìn)工作思路如圖1 所示。

圖1 加固計算機(jī)統(tǒng)型“結(jié)對子”協(xié)同推進(jìn)工作思路

1.統(tǒng)型技術(shù)要求

根據(jù)加固計算機(jī)功能使用通用需求，確定加固計算機(jī)主要的功能模塊有：主處理模塊、雙冗余網(wǎng)絡(luò)模塊、電源模塊等。根據(jù)各型號地面（陸基）和艦面（?；┎煌褂谩惭b、環(huán)境等要求，將產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)、環(huán)境條件、接口要求等進(jìn)行整合，分別梳理各模塊的主要技術(shù)要求（含通用質(zhì)量特性），形成地（艦）面加固計算機(jī)通用技術(shù)要求。不同型號的加固計算機(jī)可在通用技術(shù)協(xié)議的技術(shù)要求基礎(chǔ)上進(jìn)行裁剪和補(bǔ)充，保證通用技術(shù)要求能覆蓋最大范圍的使用場景。需求梳理情況見表1。

表1 需求梳理情況

通過總體單位對地（艦）面加固計算機(jī)通用技術(shù)要求的梳理，牽引專業(yè)單位根據(jù)通用技術(shù)要求，結(jié)合陸基（車載）和?；ㄅ炤d）產(chǎn)品不同的使用環(huán)境，開展加固計算機(jī)技術(shù)要求與通用質(zhì)量特性分析，對配套總體單位不同型號的計算機(jī)主處理、電源、網(wǎng)絡(luò)等模塊進(jìn)行統(tǒng)型設(shè)計，滿足多個型號產(chǎn)品選用，形成計算機(jī)主處理模塊、電源模塊、雙冗余網(wǎng)絡(luò)模塊等典型產(chǎn)品規(guī)范，固化各產(chǎn)品模塊的技術(shù)狀態(tài)和工藝狀態(tài)，有效指導(dǎo)后續(xù)產(chǎn)品的生產(chǎn)和調(diào)試，支撐后續(xù)新研型號加固計算機(jī)產(chǎn)品的選用。

總體單位根據(jù)陸基（車載）和?；ㄅ炤d）產(chǎn)品不同的使用環(huán)境，制定了陸基和海基兩類加固計算機(jī)驗(yàn)收通用技術(shù)要求，為共建加固計算機(jī)型譜及貨架產(chǎn)品奠定基礎(chǔ)。

通用技術(shù)要求的制定主要體現(xiàn)在功能、性能指標(biāo)、外形尺寸及對外接口、通用質(zhì)量特性等方面。技術(shù)要求統(tǒng)型具體思路如下：

（1）功能性能。各型號對加固計算機(jī)的功能、性能指標(biāo)存在差異，加固計算機(jī)實(shí)施整機(jī)統(tǒng)型會受到整機(jī)對外提供功能性能差異、對外接口及內(nèi)部模塊的種類和數(shù)量不統(tǒng)一等影響。而加固計算機(jī)各模塊功能、性能、對外接口均比較專用單一，因此技術(shù)要求統(tǒng)型可通過模塊來落實(shí)。目前及后續(xù)型號常用模塊主要有主處理模塊、雙冗余網(wǎng)絡(luò)模塊、電源模塊等?？舍槍? 種模塊的功能、性能指標(biāo)，采用以最高指標(biāo)全覆蓋的原則來制定通用技術(shù)要求的功能、性能指標(biāo)。

（2）外形尺寸。鑒于目前和后續(xù)型號加固計算機(jī)應(yīng)用場景，加固計算機(jī)模塊的安裝方式均屬于前插式，因此模塊外形尺寸可根據(jù)加固計算機(jī)高度統(tǒng)型為標(biāo)準(zhǔn)6U 和3U 兩種。

（3）對外接口。相比各型號加固計算機(jī)整機(jī)對外接口的規(guī)格、數(shù)量的多樣性，加固計算機(jī)模塊對外接口相對統(tǒng)一，統(tǒng)型為CPCI 和VPX2 類。

（4）通用質(zhì)量特性。通用質(zhì)量特性統(tǒng)型集中體現(xiàn)在環(huán)境適應(yīng)性指標(biāo)上。環(huán)境適應(yīng)性統(tǒng)型策略主要有兩點(diǎn)：全面包絡(luò)和就高執(zhí)行。全面包絡(luò)是指不同軍種環(huán)境適應(yīng)性項(xiàng)目存在差異，統(tǒng)型試驗(yàn)條件應(yīng)包含全部項(xiàng)目，例如，?；a(chǎn)品有顛振試驗(yàn)條件指標(biāo)，而陸基產(chǎn)品沒有，則加固計算機(jī)統(tǒng)型技術(shù)要求中應(yīng)涵蓋顛振指標(biāo)；?；完懟a(chǎn)品力學(xué)試驗(yàn)中都有沖擊，但試驗(yàn)方法要求不同，則加固計算機(jī)統(tǒng)型技術(shù)要求中應(yīng)涵蓋這兩類沖擊試驗(yàn)條件指標(biāo)。就高執(zhí)行是指不同型號加固計算機(jī)相同環(huán)境條件指標(biāo)存在差異，統(tǒng)型試驗(yàn)條件應(yīng)按照相對高的指標(biāo)要求來制定，例如，陸基艙內(nèi)產(chǎn)品高低溫工作、隨機(jī)振動等環(huán)境條件一般比海基艙內(nèi)產(chǎn)品指標(biāo)更高，則加固計算機(jī)統(tǒng)型技術(shù)要求應(yīng)按陸基產(chǎn)品環(huán)境條件指標(biāo)來制定。通用質(zhì)量特性除環(huán)境適應(yīng)性外，環(huán)境應(yīng)力篩選、可靠性、維修性、測試性、安全性、電磁兼容性等技術(shù)要求統(tǒng)型均可采用全面包絡(luò)和就高執(zhí)行的策略。

2.建立協(xié)同工作組織

為開展加固計算機(jī)技術(shù)要求統(tǒng)型工作，加強(qiáng)總體單位和專業(yè)單位之間的溝通協(xié)作，首先應(yīng)建立協(xié)同工作組織，具體工作如下：

（1）建立由雙方單位所長為組長、主管副所長為副組長、相關(guān)業(yè)務(wù)部門組成的“結(jié)對子”工作組，明確人員職責(zé)和分工；

（2）制定“結(jié)對子”工作專項(xiàng)計劃，并納入計劃考核；

（3）建立定期交流機(jī)制，對相關(guān)問題實(shí)時溝通交流解決；建立工作組季度例會制度，每季度形成共建內(nèi)容開展情況總結(jié)與策劃會議報告，通報工作進(jìn)展，協(xié)調(diào)解決問題，明確后續(xù)工作；

（4）定期進(jìn)行工作小結(jié)，總結(jié)梳理工作成效與問題，為后續(xù)工作開展奠定好基礎(chǔ)。

3.共建產(chǎn)品型譜清單

總體單位應(yīng)當(dāng)牽引專業(yè)單位，依據(jù)統(tǒng)型技術(shù)要求對型譜清單進(jìn)行創(chuàng)建和整理，具體工作如下：

（1）總體單位和專業(yè)單位聯(lián)合研究制定加固計算機(jī)統(tǒng)型項(xiàng)目清單，迭代優(yōu)化編制共建型譜；

（2）總體單位對技術(shù)要求與型譜產(chǎn)品主要技術(shù)指標(biāo)、成熟度和環(huán)境適應(yīng)性等特性指標(biāo)之間的符合性、匹配性進(jìn)行再確認(rèn)；

（3）專業(yè)單位對型譜（4 款主處理模塊、3 款雙冗余網(wǎng)絡(luò)模塊、3 款電源模塊）與現(xiàn)有需求做再分析確認(rèn)。

4.共建貨架產(chǎn)品研制

總體單位應(yīng)當(dāng)牽引專業(yè)單位針對已形成的型譜清單進(jìn)一步建立貨架產(chǎn)品目錄，具體工作如下：

（1）總體單位根據(jù)型號產(chǎn)品特點(diǎn)形成統(tǒng)一的力學(xué)環(huán)境條件、溫度環(huán)境條件、電磁兼容性要求和對外接口要求，制定加固計算機(jī)驗(yàn)收技術(shù)要求；

（2）總體單位牽引專業(yè)單位結(jié)合型號研制飛行試驗(yàn)提升產(chǎn)品成熟度，編制產(chǎn)品規(guī)范，完善產(chǎn)品數(shù)據(jù)包；

（3）根據(jù)共建型譜和產(chǎn)品成熟度情況形成共建貨架產(chǎn)品目錄。

5.做實(shí)產(chǎn)品選用工作

依據(jù)型譜和貨架產(chǎn)品，總體單位相關(guān)業(yè)務(wù)部門貫徹落實(shí)加固計算機(jī)產(chǎn)品選用工作，具體工作如下：

（1）制定選用方案?？傮w單位在系統(tǒng)設(shè)備總體方案設(shè)計中優(yōu)先考慮專業(yè)單位地（艦）面計算機(jī)產(chǎn)品型譜和貨架產(chǎn)品；

（2）貫徹選用原則。依據(jù)設(shè)備總體方案中加固計算機(jī)選用原則，針對綜合武控系統(tǒng)的任務(wù)機(jī)、指控系統(tǒng)的指揮決策機(jī)和情報處理機(jī)、火控系統(tǒng)的火力攔截機(jī)、信息處理的接口機(jī)、配合訓(xùn)練的訓(xùn)練機(jī)、文件記錄的錄取機(jī)等加固計算機(jī)。相關(guān)業(yè)務(wù)部門優(yōu)先考慮專業(yè)單位地（艦）面計算機(jī)產(chǎn)品型譜和貨架產(chǎn)品；

（3）落實(shí)選用工作。相關(guān)業(yè)務(wù)部門對標(biāo)型號總體方案中有關(guān)加固計算機(jī)的技術(shù)指標(biāo)、接口要求、通用質(zhì)量特性等，分析地（艦）面加固計算機(jī)產(chǎn)品的通用技術(shù)指標(biāo)與選用要求的符合性，從專業(yè)單位地（艦）面計算機(jī)貨架產(chǎn)品目錄中選擇滿足配套要求的加固計算機(jī)產(chǎn)品。

三、產(chǎn)品統(tǒng)型實(shí)踐

地（艦）加固計算機(jī)統(tǒng)型協(xié)同推進(jìn)工作的開展使總體單位和專業(yè)單位在計算機(jī)類產(chǎn)品的配套質(zhì)量、集成效率方面有了顯著提高，同時提升了計算機(jī)產(chǎn)品成熟度，降低了產(chǎn)品配套的技術(shù)、質(zhì)量與成本風(fēng)險。

1.顯著提升產(chǎn)品配套質(zhì)量

總體單位將近10 余年加固計算機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量問題梳理匯總，從研制過程、工藝設(shè)計、生產(chǎn)過程控制等方面提出改進(jìn)要求，并開展過程監(jiān)督；在配套型號中，所選用的加固計算機(jī)模塊產(chǎn)品質(zhì)量得到明顯提升。“結(jié)對子”期間未發(fā)生院級以上質(zhì)量問題。

總體單位選用的經(jīng)統(tǒng)型后的加固計算機(jī)模塊產(chǎn)品在集成調(diào)試、試驗(yàn)中的故障率顯著降低。加固計算機(jī)產(chǎn)品經(jīng)統(tǒng)型設(shè)計后，截止目前產(chǎn)品在各型號調(diào)試試驗(yàn)中均未發(fā)生質(zhì)量問題。

2.顯著提高產(chǎn)品集成效率

總體單位的加固計算機(jī)模塊產(chǎn)品技術(shù)協(xié)議均在通用要求基礎(chǔ)上編制。計算機(jī)模塊通過型譜直接選型，顯著提升了產(chǎn)品技術(shù)要求下達(dá)和型號應(yīng)用配套的效率。

總體單位需求牽引下的型譜選型使專業(yè)單位集中優(yōu)勢資源，成批成組啟動計算機(jī)產(chǎn)品備料投產(chǎn)，進(jìn)行型號全流程管理，有效保證了對總體單位產(chǎn)品的交付進(jìn)度。

3.有效提升產(chǎn)品成熟度，降低技術(shù)與成本風(fēng)險

通過開展加固計算機(jī)統(tǒng)型“結(jié)對子”協(xié)同推進(jìn)工作，總體單位對專業(yè)單位的專業(yè)產(chǎn)品有了更深入的理解。

“結(jié)對子”也讓總體單位從任務(wù)提出階段就打破了型號壁壘，對不同型號加固計算機(jī)的技術(shù)要求進(jìn)行統(tǒng)型分析研究，將產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)、接口要求、通用質(zhì)量特性要求等進(jìn)行整合，形成通用的技術(shù)要求，有效牽引專業(yè)單位開展“去任務(wù)化、去型號化”工作，轉(zhuǎn)變了研發(fā)效率低、技術(shù)風(fēng)險高和成本控制難的定制開發(fā)研制模式，適應(yīng)了新時期型號任務(wù)多、產(chǎn)品批量大、質(zhì)量要求高、成本控制嚴(yán)的任務(wù)形勢，有效提升了加固計算機(jī)研制生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量保證能力。

4.做實(shí)型號設(shè)計選用

在近2 年開展加固計算機(jī)統(tǒng)型協(xié)同推進(jìn)工作過程中，從4 款貨架主處理模塊中選用3 款，從3 款雙冗余網(wǎng)絡(luò)模塊貨架產(chǎn)品中選用2 款，3 款電源模塊貨架產(chǎn)品全部選用，總選用率已達(dá)到80%。

在加固計算機(jī)統(tǒng)型“結(jié)對子”協(xié)同推進(jìn)工作中，總體單位積累了許多寶貴經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)秀的管理方法。為繼續(xù)推進(jìn)新型號加固計算機(jī)統(tǒng)型協(xié)同推進(jìn)的長效機(jī)制，后續(xù)雙方將落實(shí)如下工作：

（1）建立基于加固計算機(jī)統(tǒng)型定期交流機(jī)制，實(shí)時溝通交流解決型號產(chǎn)品統(tǒng)型配套過程中的相關(guān)問題；

（2）聯(lián)合研究新一代加固計算機(jī)統(tǒng)型型譜清單，持續(xù)迭代優(yōu)化，建立長效及更新機(jī)制；

（3）結(jié)合型號研制試驗(yàn)進(jìn)一步提升產(chǎn)品成熟度，完善產(chǎn)品規(guī)范，完善產(chǎn)品數(shù)據(jù)包；

（4）進(jìn)一步完善型譜產(chǎn)品的設(shè)計及工藝文件，固化產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)包，優(yōu)化生產(chǎn)線，不斷提升產(chǎn)品成熟度，支撐新研型號選型；

（5）定期開展與加固計算機(jī)相關(guān)聯(lián)的質(zhì)量歸零問題，對歸零措施落實(shí)和舉一反三情況開展“回頭看”。加強(qiáng)共性、典型質(zhì)量問題的治理，落實(shí)到設(shè)計文件和工藝文件中，徹底杜絕此類問題的再次發(fā)生；

（6）對加固計算機(jī)主板模塊、電源模塊、雙冗余網(wǎng)絡(luò)模塊等進(jìn)一步開展關(guān)鍵工藝技術(shù)、短線、薄弱環(huán)節(jié)等改進(jìn)優(yōu)化，開展“三再”工作，落實(shí)以設(shè)計裕度分析為關(guān)鍵的再設(shè)計，以關(guān)鍵特性識別、關(guān)重件清理為核心的再分析，以面向薄弱環(huán)節(jié)強(qiáng)化測試數(shù)據(jù)、測試覆蓋率分析為重點(diǎn)的再驗(yàn)證，提升效率，穩(wěn)定質(zhì)量，提高保成功的能力。