滕海云，蘇 偉

（中國電子科技集團(tuán)公司第38 研究所，安徽合肥 230088）

“通用化、系列化、組合化（也稱模塊化）”（簡稱三化）是標(biāo)準(zhǔn)化的重要形式，是科學(xué)的設(shè)計方法［1］。提升裝備的三化水平，是我國裝備發(fā)展的一項基本要求，總裝備部在《2020 年前軍用標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展綱要》中進(jìn)一步明確提出“加大《全壽命周期標(biāo)準(zhǔn)化工作規(guī)定》實施力度，大力推行通用化、系列化、組合化，全面滿足重大工程和重點(diǎn)裝備建設(shè)需求”。

我國電子整機(jī)裝備的三化工作起步于20 世紀(jì)80 年代，經(jīng)過30 多年的努力，已達(dá)到一定的水平，但面對新時代國家安全的更高要求和行業(yè)競爭的不斷加劇，三化工作必須探索提升、推陳出新。

1 三化工作存在的主要問題

電子整機(jī)裝備多為復(fù)雜產(chǎn)品系統(tǒng)，要進(jìn)一步提升三化水平，必須解決多年來一直存在的兩方面主要問題。

一方面，因每型裝備需求差異大、批量小、定制化等原因，業(yè)內(nèi)習(xí)慣采用一型一研的研發(fā)模式，難以實施基于產(chǎn)品平臺的集成產(chǎn)品開發(fā)模式：

（1）研發(fā)人員全面進(jìn)入型號研制工作，沒有精力進(jìn)行技術(shù)儲備和項目間共性問題的解決與提升，很多同類問題在不同型號中重復(fù)出現(xiàn)，研發(fā)人員疲于重復(fù)設(shè)計和修改，人力資源消耗大。

（2）人力資源的不足和問題的重復(fù)出現(xiàn)，不僅影響型號產(chǎn)品的質(zhì)量、進(jìn)度和成本，而且嚴(yán)重制約三化工作的開展，造成難以集中人力構(gòu)建產(chǎn)品通用平臺，因而也無法真正實施基于產(chǎn)品平臺的集成產(chǎn)品開發(fā)，制約了產(chǎn)品研發(fā)效率的提升。

另一方面，原有的三化工作缺少頂層規(guī)劃，偏重于事后沉淀模塊：

（1）三化頂層規(guī)劃（如產(chǎn)品架構(gòu)等）是三化工作的方向和引領(lǐng)，電子整機(jī)裝備的三化頂層規(guī)劃要保證先進(jìn)、可行、通用、可擴(kuò)充以及清晰的功能界面等，技術(shù)難度很大，尤其在當(dāng)前技術(shù)更新與應(yīng)用速度不斷加快、產(chǎn)品升級換代周期越來越短的大環(huán)境下，難度更大，如果沒有相應(yīng)的機(jī)制、條件和方法是無法開展的。

（2）由于頂層規(guī)劃的缺失，三化工作只能采用沉淀模塊的方式，即從已有產(chǎn)品中優(yōu)選出可供后續(xù)產(chǎn)品使用的模塊，這種方法在技術(shù)發(fā)展較慢的時期取得了一定的成效，但隨著技術(shù)更新不斷加快，模塊的生命周期不斷縮短，沉淀模塊已越來越難以滿足新產(chǎn)品的需求，后續(xù)應(yīng)用非常有限。

以上兩方面是三化工作的根本問題，此外，領(lǐng)導(dǎo)重視不夠、缺少激勵機(jī)制，也是三化工作普遍存在的問題，但如果根本問題不解決，領(lǐng)導(dǎo)重視和激勵機(jī)制也是難以發(fā)揮作用的，三化工作也不會有根本的改變和提升。

2 探索三化工作新方法

面對問題，各單位都在根據(jù)各自產(chǎn)品特點(diǎn)以及外部環(huán)境、內(nèi)部條件等的不同，探尋解決方法。從2012 年開始38 所轉(zhuǎn)變思路，借鑒IBM 公司的CBB（公用構(gòu)建模塊）工作理念和方法，針對復(fù)雜產(chǎn)品系統(tǒng)的特點(diǎn)和本單位的研發(fā)機(jī)制，探索三化工作新方法。

2.1 三化工作的要素

我們所說的三化與IBM 公司的CBB 是對一項工作的兩種不同表達(dá)方式，三化采用的是方法表達(dá)法，CBB 采用的是實體表達(dá)法，但兩者的工作對象和目標(biāo)是相同的。

IBM 公司的CBB 工作包含組織、架構(gòu)、流程、績效四個要素，簡單地說就是建立工作組織，構(gòu)建產(chǎn)品架構(gòu)，明確工作流程，制定評價標(biāo)準(zhǔn)。四要素相互協(xié)同、缺一不可，但從工作實踐來看，組織與架構(gòu)兩要素尤為重要，而構(gòu)建架構(gòu)的難度最大。

“組織”即建立什么樣的組織，才能與單位研發(fā)機(jī)制相適應(yīng)，保證有效運(yùn)作，這是開展三化工作的先決條件?！凹軜?gòu)”即怎樣才能構(gòu)建出與單位產(chǎn)品發(fā)展相匹配、能夠切實落地的產(chǎn)品架構(gòu)，這是三化工作產(chǎn)生實效的根本保證。組織與架構(gòu)，也正是前面分析的三化工作的根本問題所在。

2.2 復(fù)雜產(chǎn)品系統(tǒng)的特征

復(fù)雜產(chǎn)品系統(tǒng)是指研發(fā)投入大、技術(shù)含量高、單件或小批量、定制化、集成度高的大型產(chǎn)品、系統(tǒng)或基礎(chǔ)設(shè)施［2］。復(fù)雜產(chǎn)品系統(tǒng)的概念最早是由英國學(xué)者Hobday 提出，并與大規(guī)模制造品進(jìn)行了比較研究，得出了兩者的基本區(qū)別（見表1），揭示了復(fù)雜產(chǎn)品系統(tǒng)在管理與創(chuàng)新中所面臨的困難［3］。

表1 復(fù)雜產(chǎn)品系統(tǒng)與大規(guī)模制造品的比較分析

復(fù)雜產(chǎn)品系統(tǒng)由眾多模塊組成，需要模塊實現(xiàn)的功能日趨復(fù)雜，技術(shù)含量不斷提高，開發(fā)成本不斷上升。復(fù)雜產(chǎn)品系統(tǒng)創(chuàng)新最終成敗與否不僅取決于各模塊開發(fā)的成功，還取決于各模塊之間的協(xié)調(diào)。因此，在復(fù)雜產(chǎn)品系統(tǒng)創(chuàng)新過程中，從架構(gòu)設(shè)計、模塊集成，直到系統(tǒng)調(diào)試等的技術(shù)與管理難度都進(jìn)一步加大［4］。

電子整機(jī)裝備尤其是大型電子整機(jī)裝備，具有明顯的復(fù)雜產(chǎn)品系統(tǒng)特征，而復(fù)雜產(chǎn)品系統(tǒng)開展三化工作的難度遠(yuǎn)大于大規(guī)模制造品，這也是為什么多年來電子整機(jī)裝備的三化工作缺乏頂層規(guī)劃、基本停留在“沉淀模塊”層面、難有重大提升的深層原因。

2.3 建立三化管理體系

要提升電子整機(jī)裝備的三化水平，必須要設(shè)法突破模塊“數(shù)量”的限制，不僅要在同類產(chǎn)品的各級組成中找到產(chǎn)品間可以通用的部分，而且還要在非同類產(chǎn)品中找到具有共性技術(shù)、可以通用的部分，最大限度地擴(kuò)大數(shù)量，產(chǎn)生規(guī)模效益；同時還要確立“系統(tǒng)”的思想，不僅要重點(diǎn)解決束縛三化工作的難點(diǎn)問題，還要建設(shè)全面的管理體系，確保三化工作能夠系統(tǒng)、長效地推進(jìn)提升。

對比大規(guī)模制造品，借鑒IBM 公司的CBB 工作方法，38 所對本單位的研發(fā)組織模式、市場特性、產(chǎn)品特點(diǎn)、技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用、產(chǎn)品開發(fā)管理等各個方面進(jìn)行梳理分析，建立了三化管理體系（見圖1）：

（1）組織與制度：三化管理體系的筑路基石，主要與組織、流程兩要素對應(yīng)，規(guī)定工作組織、工作流程、標(biāo)準(zhǔn)體系；

（2）架構(gòu)與規(guī)劃：三化管理體系的策劃核心，主要對應(yīng)于架構(gòu)要素，構(gòu)建產(chǎn)品頂層架構(gòu)，進(jìn)行下層模塊規(guī)劃，并明確核心模塊；

（3）開發(fā)與應(yīng)用：三化管理體系的執(zhí)行核心，主要對應(yīng)于流程要素，規(guī)定模塊的開發(fā)模式和模塊的應(yīng)用管控；

（4）激勵與支撐：三化管理體系的助推動能，主要與績效、流程兩要素對應(yīng)，建立激勵機(jī)制，并建立信息系統(tǒng)支撐三化工作；

（5）評估與提升：三化管理體系的驅(qū)動核心，主要對應(yīng)于績效要素，通過成熟度評估持續(xù)完善三化管理體系。

圖1 三化管理體系

應(yīng)用系統(tǒng)思想，通過以上五方面工作的協(xié)同開展， 38 所建立了完整、全要素的三化管理體系，為三化工作的規(guī)范與提升，全面夯實管理基礎(chǔ)；創(chuàng)新采用綜合方法，在構(gòu)建產(chǎn)品頂層架構(gòu)、制定模塊規(guī)劃工作中，突破模塊數(shù)量限制，為三化工作的落實與推進(jìn)，提供頂層技術(shù)保障。

表2 所列是38 所在建立三化管理體系工作中，基于復(fù)雜產(chǎn)品系統(tǒng)的特征，所把握的關(guān)鍵點(diǎn)、采用的基本原則和主要方法。

表2 三化管理體系建立的基本原則和主要方法

3 解決三化工作難點(diǎn)問題

在三化管理體系的建立工作中，對于組織、架構(gòu)兩大難點(diǎn)問題，我們采用以下方法進(jìn)行重點(diǎn)突破。

3.1 組織

3.1.1 三化工作組織模式分析

三化之間，既有區(qū)別又相互關(guān)聯(lián)、相互滲透，模塊化以通用化、系列化為基礎(chǔ)，又高于通用化、系列化，是一種高級的標(biāo)準(zhǔn)化形式［1］。模塊化思想在國外以及不少國內(nèi)企業(yè)中已然上升到戰(zhàn)略層，而組織機(jī)構(gòu)跟隨戰(zhàn)略而變化，當(dāng)模塊化思想成為企業(yè)的戰(zhàn)略思想時，組織結(jié)構(gòu)就必然要與模塊化戰(zhàn)略相匹配，模塊化思想由此滲透到組織結(jié)構(gòu)中；產(chǎn)品模塊化是對復(fù)雜產(chǎn)品的重新整合與流程再設(shè)計，在實施模塊化的過程中，企業(yè)需要建立相應(yīng)的組織結(jié)構(gòu)［5］。

過去的三化工作是沉淀方式，沒有專門的工作組織，要將自然“沉淀”方式轉(zhuǎn)化為主動“規(guī)劃”方式，必須建立組織、明確職責(zé)。主動規(guī)劃方式的三化工作一般有兩種組織模式，一種是基于專業(yè)、以“專業(yè)技術(shù)委員會”為核心的模式，一種是基于平臺、以“產(chǎn)品通用平臺”為核心的模式。

“專業(yè)技術(shù)委員會”模式是按專業(yè)分別成立技術(shù)委員會，負(fù)責(zé)本專業(yè)的模塊規(guī)劃與研發(fā)，團(tuán)隊成員包括專業(yè)技術(shù)以及器材、質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)化、制造、財務(wù)等各類人員。由于電子裝備整機(jī)單位研發(fā)領(lǐng)域多、產(chǎn)品復(fù)雜、專業(yè)分工細(xì)，所以專業(yè)技術(shù)委員會不僅團(tuán)隊數(shù)量多，而且團(tuán)隊成員跨領(lǐng)域、跨部門也多，造成歸口掛靠部門難以有效推進(jìn)團(tuán)隊工作，團(tuán)隊成員也難以長期有效投入；而且，這種基于專業(yè)的模式會弱化領(lǐng)域總體的引領(lǐng)作用，也會弱化總體與專業(yè)的銜接。

“產(chǎn)品通用平臺”模式主要源自汽車、計算機(jī)等行業(yè)，對產(chǎn)業(yè)規(guī)模和產(chǎn)品數(shù)量要求高，一般需要形成以通用平臺為中心的產(chǎn)品線，并以通用平臺為核心變革組織機(jī)構(gòu)，構(gòu)建新的科研生產(chǎn)體系。電子裝備整機(jī)單位涉足的裝備領(lǐng)域多樣，產(chǎn)品復(fù)雜多變、定制化、批量小，應(yīng)用于陸基、?；?、空基、天基等多種搭載平臺，而且各領(lǐng)域所處的發(fā)展階段不同，采用這種模式存在組織機(jī)構(gòu)變革大、風(fēng)險高、實施難度大等問題。

3.1.2 以“總體牽引、專業(yè)拉通”為核心理念，建立三化工作組織

多領(lǐng)域、多平臺發(fā)展的很多電子裝備整機(jī)單位，其研發(fā)部門都采用“總體部門各領(lǐng)域獨(dú)立，專業(yè)部門領(lǐng)域間合并”的方式設(shè)置。基于研發(fā)部門的這種設(shè)置方式，38所提出不改變單位已有部門格局，以“領(lǐng)域總體牽引、專業(yè)技術(shù)拉通”為核心理念，技術(shù)與管理并重，從決策到執(zhí)行， 投入高水平人才，組建跨職能、跨專業(yè)的三化技術(shù)與管理團(tuán)隊（見圖2）。

圖2 跨職能、跨專業(yè)的三化技術(shù)與管理團(tuán)隊

在管理層面，專門設(shè)立以所長為主任，主管所領(lǐng)導(dǎo)為副主任，所副總工程師、部門主任等為成員的所級三化管理委員會，領(lǐng)導(dǎo)三化管理體系的建立健全、工作方針的確定、資源協(xié)調(diào)、重大問題決策和考核激勵。委員會下設(shè)秘書處由三化管理辦公室負(fù)責(zé)，包含質(zhì)量部門的標(biāo)準(zhǔn)化專業(yè)人員、各技術(shù)部門兼職的三化工作接口人等。

在技術(shù)層面，專門設(shè)立以集團(tuán)首席科學(xué)家為主任，集團(tuán)首席專家為副主任，所副總工程師、所聘專家等為成員的所級三化技術(shù)委員會，評審領(lǐng)域總體部門的產(chǎn)品頂層架構(gòu)和專業(yè)技術(shù)部門的模塊規(guī)劃，并對模塊進(jìn)行鑒定和評價。委員會下可根據(jù)業(yè)務(wù)領(lǐng)域的發(fā)展情況設(shè)立頂層架構(gòu)團(tuán)隊和模塊規(guī)劃團(tuán)隊，以及具體模塊開發(fā)團(tuán)隊。

在組建跨職能、跨專業(yè)的頂層架構(gòu)團(tuán)隊和模塊規(guī)劃團(tuán)隊時，采用領(lǐng)域總體牽引、專業(yè)技術(shù)拉通和高水平人才投入的主導(dǎo)思想：一方面，突出領(lǐng)域總體的引領(lǐng)作用，由領(lǐng)域總體部門領(lǐng)導(dǎo)負(fù)責(zé)，投入高水平總體技術(shù)人員，并吸納專業(yè)技術(shù)人員，組建基于領(lǐng)域的頂層架構(gòu)團(tuán)隊；一方面，注重專業(yè)技術(shù)的融合統(tǒng)一，并兼顧領(lǐng)域間的共性技術(shù)，由專業(yè)技術(shù)部門領(lǐng)導(dǎo)負(fù)責(zé)，投入高水平專業(yè)技術(shù)人員，并吸納總體技術(shù)人員，組建基于專業(yè)技術(shù)且與相關(guān)領(lǐng)域總體相融合的模塊規(guī)劃團(tuán)隊。

這種工作組織在不改變單位原有部門設(shè)置的情況下，實現(xiàn)了對三化工作的全面管理和技術(shù)把控，不僅保證了領(lǐng)域總體的引領(lǐng)作用，強(qiáng)化了總體與專業(yè)之間的銜接，并且還促進(jìn)了相關(guān)領(lǐng)域間共性專業(yè)技術(shù)的拉通融合。

3.2 架構(gòu)

3.2.1 架構(gòu)的基本要素

架構(gòu)即產(chǎn)品架構(gòu)，體現(xiàn)了系統(tǒng)的分解和集成，產(chǎn)品架構(gòu)首先作為一個系統(tǒng)整體而存在，這保障了產(chǎn)品的整體性和功能集成，然后包含了模塊和界面，系統(tǒng)、模塊、界面是產(chǎn)品架構(gòu)的三個基本要素［6］。

3.2.2 IBM 公司的產(chǎn)品架構(gòu)（CBB 頂層規(guī)劃）

企業(yè)應(yīng)根據(jù)用戶需求、產(chǎn)品功能等進(jìn)行模塊劃分和產(chǎn)品架構(gòu)定義，根據(jù)自身的技術(shù)創(chuàng)新、制造等能力調(diào)整模塊的自制或采購策略，再圍繞設(shè)定的目標(biāo)進(jìn)行生產(chǎn)的布局和優(yōu)化。產(chǎn)品架構(gòu)是模塊化設(shè)計階段的關(guān)鍵輸出，是企業(yè)整合內(nèi)外資源、構(gòu)建最有效生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)［7］。

IBM公司在計算機(jī)等的產(chǎn)業(yè)發(fā)展和產(chǎn)品研發(fā)中，將產(chǎn)品架構(gòu)分成“組合/架構(gòu)”和“構(gòu)建模塊”兩個部分，共同作為CBB 的頂層規(guī)劃。

“組合/架構(gòu)”的含義是“把產(chǎn)品功能配置到物理組件上的一種模型/圖解方式”，它包含的信息有：產(chǎn)品由多少組件構(gòu)成，這些組件如何在一起工作，如何構(gòu)建和裝配，如何被使用，如何被拆解等等?！皹?gòu)建模塊”則是對應(yīng)于“組合/架構(gòu)”，確定各層級模塊及指標(biāo)、接口等。在制定“組合/架構(gòu)”、確定“構(gòu)建模塊”的過程中，需要對產(chǎn)品進(jìn)行逐層分解，直到共用重用的層級（發(fā)現(xiàn)重用模塊），或者直到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)功能模塊的層級（挑出外部已有的模塊/把自己的模塊賣給外部客戶）。

制定“組合/架構(gòu)”、確定“構(gòu)建模塊”需要把握的主要因素包括：市場需求、技術(shù)發(fā)展、功能分解、結(jié)構(gòu)及軟件分解、接口關(guān)系、核心技術(shù)、模塊層級等等。

3.2.3 確定三化頂層規(guī)劃的核心工作及內(nèi)容

通過分析架構(gòu)的基本要素，借鑒IBM 公司CBB頂層規(guī)劃的內(nèi)容實質(zhì)，38所提出了以“產(chǎn)品頂層架構(gòu)”和“下層模塊規(guī)劃”作為產(chǎn)品架構(gòu)即三化工作的頂層規(guī)劃，在技術(shù)層面上引領(lǐng)三化工作。

“產(chǎn)品頂層架構(gòu)”側(cè)重于整機(jī)和分系統(tǒng)級的功能分解、結(jié)構(gòu)分解、界面劃分和接口要求等；“下層模塊規(guī)劃”則是在產(chǎn)品頂層架構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行分系統(tǒng)以下的分解細(xì)化，并確定具體的模塊及其功能、指標(biāo)、界面和接口要求等。

產(chǎn)品頂層架構(gòu)（簡稱頂層架構(gòu)）是以單位總體規(guī)劃、市場需求和技術(shù)發(fā)展趨勢為基礎(chǔ)，總體部門牽頭聯(lián)合專業(yè)部門一起梳理制定。以浮空器領(lǐng)域為例，通過對同類型浮空器產(chǎn)品線的梳理，提煉用戶需求、分析任務(wù)使命和作戰(zhàn)對象，重新定義產(chǎn)品的構(gòu)成，弱化單個型號之間的界限，明確用戶需要的能力組成和指標(biāo)要求，形成產(chǎn)品的功能架構(gòu)與分解，進(jìn)一步細(xì)化為可實現(xiàn)的硬件功能分解、軟件功能分解、結(jié)構(gòu)要求、接口與協(xié)議要求、模塊需求等。

下層模塊規(guī)劃（簡稱模塊規(guī)劃）是基于頂層架構(gòu)，專業(yè)部門牽頭聯(lián)合相關(guān)領(lǐng)域總體部門一起提煉共性技術(shù)和模塊，實現(xiàn)更大程度上的通用，確保模塊在某平臺、某領(lǐng)域乃至跨平臺、跨領(lǐng)域的通用。同時，這些共性模塊也可以是系列化的，不同產(chǎn)品可以選擇不同的模塊進(jìn)行組合，使模塊在不同的產(chǎn)品架構(gòu)中實現(xiàn)更大的應(yīng)用價值，擴(kuò)大規(guī)模效應(yīng)和成本節(jié)約空間，這對于多領(lǐng)域、多平臺、多型號、小批量、定制化的裝備整機(jī)單位，重要意義不言而喻。

產(chǎn)品頂層架構(gòu)與下層模塊規(guī)劃的綱目和產(chǎn)品組成分解示例見圖3。

圖3 產(chǎn)品頂層架構(gòu)與下層模塊規(guī)劃的綱目與產(chǎn)品組成分解示例

3.2.4 探索基于“市場+技術(shù)、總體+專業(yè)、平臺+模塊”的三化頂層規(guī)劃構(gòu)建方法

構(gòu)建頂層架構(gòu)、制定模塊規(guī)劃是一項技術(shù)上與管理上都存在很大難度的工作。在技術(shù)上，所有模塊必須遵循設(shè)計規(guī)則才能實現(xiàn)模塊之間的兼容，完善的設(shè)計規(guī)則對模塊化系統(tǒng)的正常運(yùn)行至關(guān)重要，但設(shè)計規(guī)則的制定難度往往難以想象：需求變化導(dǎo)致模塊化系統(tǒng)的復(fù)雜性提高，而技術(shù)變化迅速且不可預(yù)測又導(dǎo)致模塊化系統(tǒng)不確定性增加［8］。在管理上，產(chǎn)品的復(fù)雜性越高，專業(yè)技術(shù)分工越細(xì)，要實現(xiàn)總體和各類專業(yè)人員的工作協(xié)調(diào)性和認(rèn)知一致性的難度越大，在設(shè)計規(guī)則的制定過程中的管理難度也越大。

38 所探索運(yùn)用“市場+技術(shù)、總體+專業(yè)、平臺+模塊”的綜合方法（見圖4）解決這道難題：

（1）市場+技術(shù)：即市場需求和技術(shù)創(chuàng)新互動，牽引頂層架構(gòu)和模塊規(guī)劃的目標(biāo)方向；

（2）總體+專業(yè)：即總體技術(shù)與專業(yè)技術(shù)深度對接，確保頂層架構(gòu)與模塊規(guī)劃的謀劃精準(zhǔn)；

（3）平臺+模塊：即平臺化和模塊化方法融合，保證頂層架構(gòu)與模塊規(guī)劃能夠全面落地實施。

這三種方法的綜合運(yùn)用，保證了對架構(gòu)基本要素的把握，保證了三化頂層規(guī)劃的系統(tǒng)性、先進(jìn)性、可行性、通用性、可擴(kuò)充性以及清晰的界面、接口等，為各領(lǐng)域三化工作的落實與推進(jìn)提供了明確的技術(shù)依據(jù)。

圖4 產(chǎn)品頂層架構(gòu)與下層模塊規(guī)劃工作的基本方法和主要內(nèi)涵

3.2.4.1 市場需求與技術(shù)創(chuàng)新互動，牽引頂層規(guī)劃的目標(biāo)方向

技術(shù)與市場具有互為引領(lǐng)性，兩者的良性互動是產(chǎn)品競爭力的重要保證。技術(shù)創(chuàng)新和市場需求都是決定產(chǎn)品平臺演化路徑和方向的重要因素，兩者相互作用、相互影響，兩者綜合作用的模式是以市場的潛在需求為出發(fā)點(diǎn)，以技術(shù)應(yīng)用為支撐，共同決定產(chǎn)品平臺的演化［9］。

頂層架構(gòu)與模塊規(guī)劃作為三化工作和產(chǎn)品研發(fā)工作的規(guī)范和引領(lǐng)，必須兼顧技術(shù)創(chuàng)新與市場需求，在保證技術(shù)先進(jìn)性和市場符合性的同時，還必須保證市場需求與技術(shù)創(chuàng)新之間的關(guān)聯(lián)與協(xié)調(diào)，這是工作成功的關(guān)鍵。

新時代高新裝備技術(shù)發(fā)展快、應(yīng)用快，準(zhǔn)確把握遠(yuǎn)期市場需求難度越來越大，面對技術(shù)快速趕超、需求變化加快的時代特點(diǎn)，我們在構(gòu)建產(chǎn)品頂層架構(gòu)與制定模塊規(guī)劃時：一方面把市場目標(biāo)確定為，在保持對遠(yuǎn)期需求關(guān)注的前提下，把握中期需求，兼顧近期需求；同時在技術(shù)方面，通過全面分析總體和專業(yè)各層次的技術(shù)儲備、發(fā)展趨勢和發(fā)展規(guī)劃，與市場需求全面對接和互動，確保對中期市場需求的準(zhǔn)確預(yù)判和對近期項目研發(fā)需求的兼顧。

市場需求與技術(shù)創(chuàng)新之間的關(guān)聯(lián)與協(xié)調(diào)，主要通過建立兩者之間的映射關(guān)系進(jìn)行保證。從創(chuàng)新的源頭切入，建立市場需求和產(chǎn)品技術(shù)特征的映射，將市場需要什么直接與產(chǎn)品關(guān)聯(lián)起來［10］：首先，研究市場需求，并把市場需求和產(chǎn)品特征參數(shù)聯(lián)接起來；其次，構(gòu)建技術(shù)方案，將市場需求映射到產(chǎn)品的功能性能和具體設(shè)計中，并以模塊對應(yīng)市場的特定需求。采用這種基于模塊化的映射方法，將市場與技術(shù)進(jìn)行合理映射，再通過功能、性能、結(jié)構(gòu)、硬件、軟件等的逐層傳遞與分解，最終轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品架構(gòu)中的各級模塊，確保市場需求與技術(shù)創(chuàng)新之間的關(guān)聯(lián)與協(xié)調(diào)。

通過市場需求與技術(shù)創(chuàng)新的互動，使構(gòu)建的頂層架構(gòu)與模塊規(guī)劃既有前瞻性，又有現(xiàn)時性，既能滿足當(dāng)前產(chǎn)品研發(fā)需求，又能準(zhǔn)確引領(lǐng)近期和中期的三化工作和產(chǎn)品研發(fā)工作。

3.2.4.2 領(lǐng)域總體與專業(yè)技術(shù)對接，確保頂層規(guī)劃的謀劃精準(zhǔn)

頂層架構(gòu)與模塊規(guī)劃的重要性和難度決定了其制定工作必須經(jīng)過總體與專業(yè)的雙向、多輪次對接與迭代，而且要權(quán)衡利弊、達(dá)成共識，不僅需要管理層面的不斷推進(jìn)，也需要技術(shù)層面的合理決策。

由三化管理辦公室推進(jìn)，組織總體部門負(fù)責(zé)的架構(gòu)團(tuán)隊并邀請專業(yè)部門相關(guān)人員對頂層架構(gòu)進(jìn)行多輪次正式會議形式的對接。對于無法達(dá)成共識的問題，則由三化所級技術(shù)委員會決策，最終迭代出內(nèi)容的完整性和顆粒度等方面既符合要求又達(dá)到專業(yè)部門認(rèn)可、并經(jīng)評審?fù)ㄟ^的頂層架構(gòu)，以作為專業(yè)技術(shù)部門開展模塊規(guī)劃的依據(jù)。

同樣，由三化管理辦公室推進(jìn)，在雙方對頂層架構(gòu)達(dá)成共識的基礎(chǔ)上，組織專業(yè)部門負(fù)責(zé)的規(guī)劃團(tuán)隊并邀請總體部門相關(guān)人員進(jìn)行多輪次正式會議形式的對接。如遇意見分歧，同樣由三化所級技術(shù)委員會決策，最終形成既符合頂層架構(gòu)又分解到位、細(xì)致精準(zhǔn)、并經(jīng)評審?fù)ㄟ^的模塊規(guī)劃，作為下一步模塊開發(fā)的依據(jù)。

在管理組織的不斷推進(jìn)下，通過領(lǐng)域總體與專業(yè)技術(shù)的深度對接，并經(jīng)過技術(shù)組織的合理決策，保證了頂層架構(gòu)與模塊規(guī)劃的全面精準(zhǔn)。

3.2.4.3 平臺化與模塊化融合，保證頂層規(guī)劃的落地實施

平臺化與模塊化的概念來源于汽車等大規(guī)模制造業(yè)，平臺化方法的核心在于實現(xiàn)同一平臺下、不同產(chǎn)品間零部整件的通用，模塊化方法則是進(jìn)一步打通不同平臺之間的藩籬、以實現(xiàn)更大范圍的通用［11］。在實施產(chǎn)品平臺戰(zhàn)略時，如果為每個細(xì)分市場都開發(fā)一個平臺，而這些平臺之間又缺乏足夠的技術(shù)共享，也不利于降低開發(fā)成本或縮短開發(fā)周期［12］。在科技全球化背景下，模塊化設(shè)計在引導(dǎo)企業(yè)創(chuàng)新過程中具有重要作用，可以加快核心競爭力的突破式創(chuàng)新：華為在模塊化創(chuàng)新領(lǐng)域一直走在國內(nèi)企業(yè)的前沿，在研發(fā)中通過控制產(chǎn)品核心模塊及核心模塊的設(shè)計能力來引領(lǐng)創(chuàng)新的趨勢［5］。

對于小批量、定制化的整機(jī)裝備，早期的三化工作一般只局限在整機(jī)中的部分設(shè)備，模塊一般只是在某一類產(chǎn)品中通用。要提升模塊的通用性，突破數(shù)量限制，產(chǎn)生規(guī)模效益，必須擴(kuò)大格局，所以在構(gòu)建頂層架構(gòu)和制定模塊規(guī)劃的過程中，我們將平臺化與模塊化有機(jī)融合，不僅滿足單一平臺內(nèi)小批量、定制化的產(chǎn)品需求，也力求尋找共性技術(shù)和共性需求，兼顧多平臺乃至多領(lǐng)域的產(chǎn)品。

在具體實施過程中，我們首先以領(lǐng)域總體為牽引，協(xié)同專業(yè)技術(shù)，對主營產(chǎn)品進(jìn)行分析、分解和重構(gòu)，明確產(chǎn)品能力和指標(biāo)，逐層分解產(chǎn)品功能，映射到產(chǎn)品的硬件架構(gòu)和軟件架構(gòu)，并明確結(jié)構(gòu)要求及相互間的機(jī)電熱接口等要求，從而形成完整的“平臺化”頂層架構(gòu)，作為將產(chǎn)品進(jìn)一步“模塊化”深度解構(gòu)的輸入和依據(jù)。

接下來，以專業(yè)技術(shù)為牽引，聯(lián)合總體部門，對各領(lǐng)域產(chǎn)品進(jìn)行更深層次的分解和重構(gòu)，不僅提煉同領(lǐng)域產(chǎn)品的共性技術(shù)和模塊，而且還充分發(fā)掘相關(guān)領(lǐng)域間和不同搭載平臺間的共性技術(shù)和模塊，形成層次完整，功能、指標(biāo)、接口等清晰明確的“模塊化”規(guī)劃。

在此基礎(chǔ)上，針對產(chǎn)品的瓶頸和痛點(diǎn)問題確定核心模塊，集中資源研發(fā)、突破，以解決長期制約產(chǎn)品降本增效的問題，引領(lǐng)產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新，提升產(chǎn)品在行業(yè)內(nèi)的核心競爭力。

在構(gòu)建頂層架構(gòu)、制定模塊規(guī)劃的過程中，領(lǐng)域總體的“平臺化”方法與專業(yè)技術(shù)的“模塊化”方法互為支撐、緊密融合，實現(xiàn)了對產(chǎn)品各級組成的全面重構(gòu)，不僅保證了架構(gòu)的完整、模塊層次的分解到位，以及模塊間功能界面和接口的清晰，還兼顧了平臺間乃至領(lǐng)域間的共性技術(shù)和共性需求，為模塊研發(fā)工作以及新產(chǎn)品研制中的架構(gòu)對標(biāo)和模塊應(yīng)用提供了全面完整的依據(jù)。

4 結(jié)束語

針對電子整機(jī)裝備三化工作存在的問題，通過查閱近年來關(guān)于產(chǎn)品平臺、產(chǎn)品架構(gòu)、模塊化方面的文獻(xiàn)資料，借鑒其他行業(yè)的成功經(jīng)驗，38 所探索了提升三化工作的新方法。

概括而言，在管理上，以系統(tǒng)的思想全面把握三化工作要素，建立完整、全流程的工作體系和標(biāo)準(zhǔn)體系，規(guī)范各環(huán)節(jié)工作；在技術(shù)上，科學(xué)制定頂層規(guī)劃，設(shè)法突破模塊數(shù)量的限制，最大限度地擴(kuò)大規(guī)模效益，并且嚴(yán)格把控模塊的研發(fā)鑒定和產(chǎn)品應(yīng)用，按需不斷升級頂層規(guī)劃和各級各類模塊。

關(guān)于組織和架構(gòu)兩大難點(diǎn)問題，38 所也探索了解決方法：在工作組織方面，以“總體牽引、專業(yè)拉通”的理念，組建跨職能、跨專業(yè)團(tuán)隊，為多平臺、多領(lǐng)域發(fā)展的裝備整機(jī)單位開創(chuàng)了一種簡約實用的三化工作組織模式；在架構(gòu)即頂層規(guī)劃方面，探索運(yùn)用“市場+技術(shù)、總體+專業(yè)、平臺+模塊”的綜合方法構(gòu)建三化頂層規(guī)劃，在保證系統(tǒng)、模塊、界面三要素的同時，盡量擴(kuò)大模塊的數(shù)量和規(guī)模效益，為新時期裝備整機(jī)單位制定三化頂層規(guī)劃探索出了一種有效可行的綜合方法。

38 所通過對組織與架構(gòu)兩大難題的探索，通過全要素、全流程三化管理體系的建立，三化工作正在發(fā)生根本改變，初步實現(xiàn)了從自然“沉淀”模塊到主動“規(guī)劃”模塊的方式轉(zhuǎn)變，以及從“模塊”自下而上應(yīng)用到“平臺+模塊”上下雙向組合應(yīng)用的方式轉(zhuǎn)變。下一步，我們將繼續(xù)探索、優(yōu)化三化工作方法，提升工作成熟度，使三化這種科學(xué)方法在新時期裝備整機(jī)研制發(fā)展中煥發(fā)新的生機(jī)。