摘? 要:簡要介紹電子元器件自主可控的重要意義,對元器件自主可控管理方面開展的工作進(jìn)行了探討,提出了目前元器件自主可控中存在的主要問題,提出了元器件自主可控工作開展建議。
關(guān)鍵詞:電子元器件;自主可控;國產(chǎn)化替代
引言
隨著我國科技水平的不斷提高,國內(nèi)關(guān)鍵元器件和電子材料產(chǎn)業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新方面取得了較大進(jìn)展,目前一些中低端的元器件已經(jīng)實現(xiàn)了國產(chǎn)化,各武器裝備所使用的元器件的國產(chǎn)化程度也在不斷提高,但還是存在一些核心元器件和高端芯片仍然需要依賴進(jìn)口,如微處理器、多核的可編程邏輯器件、半導(dǎo)體存儲器等,成為制約我國武器裝備發(fā)展的瓶頸之一。
一、元器件自主可控的重要意義
由于武器裝備使用進(jìn)口電子元器件,在安全隱患、質(zhì)量風(fēng)險等方面存在諸多問題,在國防和安全建設(shè)中,如果不能實現(xiàn)電子元器件的自主可控,則始終會受制于人。
1、出口限制與禁運
以美國為首的西方國家,對我國實行嚴(yán)格的出口政策和相關(guān)限制我國高新技術(shù)及產(chǎn)品出口,美國商務(wù)部制定了商品管制清單,嚴(yán)禁將清單內(nèi)的電子元器件出口到相關(guān)國家和地區(qū),這種電子元器件的禁運政策給我國高性能的裝備的研制和生產(chǎn)造成了很大影響。
2020年突如其來的新型冠狀病毒肺炎疫情襲卷全球,美國“禁令”舉措導(dǎo)致眾多元器件生產(chǎn)廠商停工停產(chǎn),馬來西亞、菲律賓等諸多東南亞國家的“封城”、“封國”限制舉措而引發(fā)的半導(dǎo)體的測試、封裝工廠產(chǎn)能下降,對全球元器件供應(yīng)鏈造成重大沖擊,一旦進(jìn)口器件斷供將給我國高性能的裝備的研制和性能造成較大影響。
2、安全隱患
進(jìn)口電子元器件可能會在設(shè)計、制造、封裝、測試等環(huán)節(jié)被認(rèn)為植入后門,這些后門可竊取我國裝備的數(shù)據(jù)甚至摧毀設(shè)備,嚴(yán)重危害我國武器裝備的信息安全。
3、質(zhì)量與可靠性風(fēng)險
部分武器裝備使用了一些工業(yè)級的進(jìn)口元器件,這些工業(yè)級元器件無法獲取相關(guān)的質(zhì)量證明文件,個別已經(jīng)停產(chǎn)的元器件甚至是翻新件,而且部分大規(guī)模集成電路國內(nèi)也無相應(yīng)的測試手段,其性能參數(shù)、可靠性水平只能隨設(shè)備測試,無法預(yù)先開展檢測和篩選工作,導(dǎo)致在設(shè)備使用過程中可能存在參數(shù)異常、早期失效等情況,進(jìn)口電子元器存在的質(zhì)量風(fēng)險將嚴(yán)重影響武器裝備的研制、生產(chǎn)以及使用。
二、元器件自主可控工作的實施
為提高武器裝備元器件的自主可控水平,需要根據(jù)“需求牽引、技術(shù)推動”的原則,結(jié)合單位的自身組織結(jié)構(gòu)特點,成立自主可控推進(jìn)工作組,完善自主可控體系架構(gòu),按照總體、專業(yè)技術(shù)和技術(shù)基礎(chǔ)逐級對元器件自主可控工作進(jìn)行分解,按分工內(nèi)容進(jìn)行責(zé)任落地,貫徹型號“兩總”把關(guān)、管理部門協(xié)調(diào),自上而下、層層推進(jìn)的方針,形成有論、有管、有控、有查的持續(xù)循環(huán)推進(jìn)。
在推進(jìn)自主可控的國產(chǎn)中,需要根據(jù)項目情況實施分類管控,對于預(yù)研、新研、在研、在產(chǎn)/在役項目進(jìn)行分類落實,根據(jù)工程型號研制階段的特點分別制定自主可控的要求,進(jìn)行分批、分階段實施。對新立項型號,基于國產(chǎn)元器件進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計,以元器件100%國產(chǎn)化作為目標(biāo)和設(shè)計要求,嚴(yán)格控制進(jìn)口元器件規(guī)格、數(shù)量、經(jīng)費比例;對在研、定型、批生產(chǎn)型號積極開展進(jìn)口元器件國產(chǎn)化替代工作;對暫不能進(jìn)行國產(chǎn)化替代的元器件采取戰(zhàn)略儲備,在保障型號使用的同時加強(qiáng)技術(shù)跟蹤,待條件成熟時進(jìn)行替代。
1、新立項型號
在型號立項前期,在進(jìn)行總體技術(shù)方案論證時將元器件國產(chǎn)率指標(biāo)作為技術(shù)方案論證的輸入,同步制定元器件選用方案,在型號總體的具體論證和設(shè)計工作中對指標(biāo)的可實現(xiàn)情況進(jìn)行深入分析,并在各分系統(tǒng)及單機(jī)的設(shè)計方案中逐級分解落實,從設(shè)計方案上基于國產(chǎn)化元器件進(jìn)行方案設(shè)計,同時在型號總體、各分系統(tǒng)的設(shè)計過程中設(shè)立進(jìn)口元器件選用專項審查,加強(qiáng)電子元器件選用過程控制和管理,并對元器件的可靠性開展國產(chǎn)化替代驗證等工作。
2、在研和定型、批產(chǎn)型號
對已經(jīng)在研、定型、批產(chǎn)型號對使用的元器件進(jìn)行詳細(xì)統(tǒng)計,細(xì)化國產(chǎn)化元器件的情況,分類制定詳細(xì)的自主可控實施方案,充分利用其它項目已取得的國產(chǎn)化效果,對使用的進(jìn)口元器件逐個進(jìn)行國產(chǎn)化替代可行性論證,對選用的進(jìn)口元器件國產(chǎn)化可行性與國內(nèi)研制生產(chǎn)單位進(jìn)行充分對接,根據(jù)型號研制進(jìn)度制定國產(chǎn)化研制計劃。同時,根據(jù)型號的特定使用要求,對國產(chǎn)化元器件進(jìn)行一系列的驗證,確定其可靠性后進(jìn)行裝機(jī)應(yīng)用。
3、暫時不能替代的元器件
為保障部分型號研制任務(wù)的順利完成,各單位需要對暫時不能開展國產(chǎn)化替代工作的元器件,如大規(guī)模FPGA、MPU、DSP等,一方面要納入“負(fù)面清單”進(jìn)行重點管理,一方面也要加強(qiáng)國產(chǎn)化技術(shù)跟蹤,加強(qiáng)與國產(chǎn)廠家研制能力和進(jìn)展的溝通,對于可以通過技術(shù)攻關(guān)完成研制的集成電路器件,應(yīng)進(jìn)行充分的風(fēng)險分析和評估。同時,根據(jù)型號研制、批生產(chǎn)需求計劃,預(yù)測和識別采購周期較長或采購有風(fēng)險的進(jìn)口元器件,進(jìn)行采購儲備,保障型號的使用。
三、元器件自主可控工作中遇到的問題
雖然,在元器件自主可控方面開展了大量工作,并取得了一定的成效,但是在實踐過程中仍然還存在一些問題。
1、研用信息不對稱
受各種因素影響,國內(nèi)很多廠家進(jìn)行產(chǎn)品研制一般根據(jù)裝備對元器件的具體需求進(jìn)行定向研制,對元器件的選型指南、產(chǎn)品技術(shù)資料等信息的推廣和發(fā)布渠道也不夠暢通,導(dǎo)致設(shè)計師選用和了解國產(chǎn)元器件的渠道受限。同時,部分研制單位對元器件使用單位的需求掌握不夠充分,導(dǎo)致很多研制的產(chǎn)品研而少用、研而不用。國產(chǎn)電子元器件研用雙方對元器件需求和已有產(chǎn)品信息的不暢通、不對稱等,極大地影響了元器件自主可控工作的順利推進(jìn)。
2、兼容性與可靠性問題
為了滿足小型化要求,一些武器裝備選擇了部分表貼進(jìn)口電子元器件,但是由于設(shè)計、管殼工藝、原材料等差異,對應(yīng)的國產(chǎn)化替代元器件可能存在無法完全兼容的問題,如封裝形勢不同、工作頻率不同、工作電壓不同。而且,考慮到研制進(jìn)度和技術(shù)風(fēng)險,整機(jī)單位多選用原位替代的國產(chǎn)化方案,且應(yīng)用驗證試驗多為性能、工藝和環(huán)境適應(yīng)性驗證,有些可靠性問題也難以在常規(guī)的元器件級測試和篩選過程中發(fā)現(xiàn),難以暴露因管腳或工藝不匹配導(dǎo)致的問題,從而影響國產(chǎn)元器件在武器裝備上的使用。
3、進(jìn)度與項目研制進(jìn)度沖突問題
由于進(jìn)口元器件國產(chǎn)化難度普遍較大,研制周期較長,而且研制完成后還需要進(jìn)行大量的鑒定、應(yīng)用驗證、鑒定等工作,但是,目前裝備型號項目的研制周期趨于越來越短,所以,存在國產(chǎn)化器件研制進(jìn)度很難在時間上滿足型號項目整體研制進(jìn)度要求。
4、項目經(jīng)費不足問題
在元器件自主可控工作中,不僅元器件研制需要投入大量的經(jīng)費,各參與單位還需要投入大量的人力、物力和財力對國產(chǎn)元器件進(jìn)行鑒定、評估分析、應(yīng)用研制等工作,需要足夠的項目經(jīng)費予以支撐。
四、采取的措施建議
1、加強(qiáng)多方協(xié)作與技術(shù)對接
從立項到研制完成各階段,元器件使用單位需加強(qiáng)與元器件研制單位、專業(yè)技術(shù)支撐單位的聯(lián)系和技術(shù)對接,通過多種渠道獲取國產(chǎn)元器件信息,元器件研制單位也應(yīng)充分發(fā)揮熟悉元器件需求及應(yīng)用環(huán)境的特點,加強(qiáng)新元器件產(chǎn)品信息成果發(fā)布,將進(jìn)口電子元器件及國產(chǎn)替代產(chǎn)品信息、國產(chǎn)高端元器件產(chǎn)品信息提供給設(shè)計師參考和使用,保證研用信息的互融共通。
2、建立進(jìn)口元器件國產(chǎn)替代信息庫
通過對裝備所使用的進(jìn)口元器件清單進(jìn)行梳理,對其進(jìn)行國產(chǎn)兼容產(chǎn)品推薦,對國內(nèi)主流廠家及優(yōu)選廠家的元器件進(jìn)行推薦,建立完善的進(jìn)口元器件國產(chǎn)化替代信息庫,便于各環(huán)節(jié)開展自主可控工作能夠基于數(shù)據(jù)庫信息支撐,提高產(chǎn)品國產(chǎn)化率。
3、建立國產(chǎn)元器件應(yīng)用驗證信息庫
對研制出的國產(chǎn)化元器件需要進(jìn)行應(yīng)用驗證,建議建立國產(chǎn)元器件的應(yīng)用驗證信息平臺庫,將國產(chǎn)元器件在應(yīng)用驗證過程中存在的問題進(jìn)行匯總并進(jìn)行動態(tài)管理,建立國產(chǎn)元器件的適用性、成熟度評價信息,避免不同單位進(jìn)行重復(fù)驗證,為各單位提高型號元器件的自主可控水平提供強(qiáng)有力的信息支撐。
4、提前策劃主要元器件的國產(chǎn)化研制工作
根據(jù)裝備研制任務(wù)的配套需求,以需求為牽引,結(jié)合本單位的科研發(fā)展規(guī)劃、發(fā)展目標(biāo)及國家電子元器件發(fā)展現(xiàn)狀,提出本單位電子元器件的總體需求,在此基礎(chǔ)上形成國產(chǎn)電子元器件的戰(zhàn)略需求規(guī)劃,為國內(nèi)電子元器件的總體發(fā)展提供技術(shù)支撐,為裝備的關(guān)鍵元器件國產(chǎn)化提供依據(jù)。
5、鼓勵使用國產(chǎn)元器件的支撐政策
建議各單位按照型號特點,設(shè)立國產(chǎn)化替代驗證和優(yōu)化設(shè)計驗證專項基金,支撐在研在產(chǎn)項目自主可控專項指標(biāo)的驗證與評估;建立元器件自主可控專項基金,對元器件國產(chǎn)化比例較高、應(yīng)用效果好的部門、型號項目進(jìn)行獎勵,鼓勵型號項目做好主要元器件的選型規(guī)劃。
結(jié)論
元器件自主可控制既是一項國家戰(zhàn)略,也是一項體系工程,需要從管理、總體到技術(shù)人員從觀念、機(jī)制和管理上進(jìn)做出變革,以100%選用國產(chǎn)元器件作為理念,確保裝備所使用的電子元器件都能自主可控,以型號需求來牽引元器件國產(chǎn)化,在條件保障、產(chǎn)品設(shè)計、應(yīng)用驗證平臺上進(jìn)一步深化研究,提升武器裝備的自主可控能力。
參考文獻(xiàn)
[1]? 方怡,元器件國產(chǎn)化應(yīng)用管理的探討[J] .質(zhì)量與可靠性,2013(4):46-49
[2]? 畢錦棟,鄭麗香,周軍連,林長苓,蘇瑜,劉志斯,電子元器件國產(chǎn)化替代工作探討.電子元器件質(zhì)量管理
作者簡介:王娟,1982年12月出生,女,漢族,碩士研究生,工程師,主要從事采購選型管理。