面向型谱规划的战术武器系统产品化工作探讨

/中国运载火箭技术研究院战术武器事业部

产品化作为近年来国内外广泛采用的技术和管理创新手段，是实现航天型号由任务型向产业发展能力型转型的核心战略，也是应对战术武器系统实现低成本、快研制、高可靠的关键举措，更是战术武器型号研制模式改革和新体系建设的重要推动力。当前，战术武器领域面对白热化、全面性的市场化竞争格局，迫切需要占领核心技术制高点，快速完成研制任务，全面控制产品成本，加快推进型号研制与产品化深度融合的科研生产管理模式转型升级。为此，笔者在分析战术武器系统产品化需求的基础上，提出了面向基本型导弹的战术武器系统型谱架构，通过研究协同推进的战术武器系统产品化工作模式，以及围绕型谱规划的战术武器系统产品货架建设流程，旨在推进战术武器系统产品化工作，促进战术武器领域高质量、高效率、高效益发展。

一、战术武器系统产品化需求

1.战术武器系统开发周期需求

国外军工企业在研制新武器装备时，为减少技术风险，缩短研制周期，一般采取产品化工作思路，选用60%～70%的成熟技术。通过通用或标准模块的直接选用，集中开展专用模块、特制模块的研究开发，可较大程度地简化设计、较快地研制出满足战技指标的新型装备。

2.战术武器系统开发成本需求

战术武器装备研制按照产品化设计开发，推进导弹系统架构标准化、接口通用化、零部组件模块化、组装测试简捷化，既可提高战术武器型号间的产品通用性和互换性，又可简化设计，节省人力成本与研制成本。此外，通过零部组件模块的大批量、专业化生产，可实现单模块的组批生产，节省产品生产成本。

3.战术武器装备批生产保障需求

为应对错综复杂的安全形势变化，战术导弹武器装备急需具备一定规模的储量及批生产能力保障，而要将传统“多研制、小批量”的研究试验型向规模化、市场化的现代工业生产模式转型，需要构建与之相适应的产品化科研生产体系。

二、面向基本型导弹的战术武器系统型谱架构

为实现直接面向客户需求、集约系统管理和统筹产品发展的目的，应构建由面向用户应用的导弹系统型谱、面向顶层规划的总体统一化技术要求以及面向设计生产的单机、零部件组件产品型谱所组成的三层战术武器系统型谱架构，如图1所示。通过对武器系统开展技术研究与前瞻性预测，形成具有设计指导的基本型导弹平台，并面向导弹武器系统开展产品化设计。

1.基于成熟型号与产品化再造的基本型导弹

基本型导弹是武器型号整体发展规划的核心体现，建立在成熟型号基础上，通过前瞻性筛选与规划，综合继承与发展成熟型号的优势，并经产品化再造手段而最终形成。基本型导弹具有典型性、通用性，并具有在相当一段时期内保持不变的特点，其组成单元通过模块化、通用化改造设计，是开展导弹系列化设计、总体统一化技术要求设计以及单机、零部组件模块化设计的依据，具有承担型谱建设总输入条件的作用。

2.面向用户应用的导弹系统型谱

面向用户应用的导弹系统型谱是在研究技术发展、用户需求基础上，对统一化要求进行合理的积木组合和性能评估，形成可覆盖用户选用范围的系列化导弹。导弹系统型谱直接面向市场与用户，为了在竞争中获得更大的优势，应根据需求快速地为用户提供个性化产品。

面对用户需求的动态变化，当现有导弹不能满足新的用户需求时，应对货架产品进行扩展，并在反馈机制的作用下推动总体技术要求以及单机、零部组件型谱增加扩展，以组装形成新的导弹，满足用户需求。一方面，货架内模块的增加会逐步导致货架的冗余，需对货架进行负扩展，去除冗余模块；另一方面，模块扩展必须根据型谱的规划，按照架构与接口规则向有益于产品化设计的型谱和货架方向扩展。

图1 面向基本型导弹的战术武器系统型谱架构

3.面向顶层规划的总体统一化技术要求型谱

面向顶层规划的总体统一化技术要求型谱是基于基本型导弹平台，从顶层规划出发，面向技术发展与需求变化，对总体要求进行通用化和系列化设计形成的型谱，在产品化研制模式中起到约束总体设计和指导分系统设计的作用。

总体统一化技术要求是总体单位产品化工作的重点，总体单位应起到顶层策划和牵引抓总作用，以总体设计任务书和设计要求为抓手，通过型号间设计指标的比对分析和设计原则统一完成统一化工作；在导弹环境设计与产品环境适应性评价工作的基础上，制定统一的隔冲、减振和防热设计规范，并形成一套完整的产品环境试验条件统一原则与方法；以系统间、部段间接口统一为重点，明确电气、机械接口的统一化设计要求和设计方法。

总体统一化技术要求型谱围绕研制流程规范化、指标体系归集化、电气机械接口标准化和软件模型通用化4个方面，在技术要素层面开展研究工作，并形成通用化、系列化的统一研制流程、总体指标、接口要求及软件设计。其中，研制流程包括通用测发控流程、作战流程等，总体指标主要为量化的指标要求，接口要求包括电气、机械接口要求及协议要求，软件类包括通用软件架构、通用软件库等。总体统一化技术要求建设流程如图2所示。

4.面向设计生产的单机、零部组件产品型谱

面向设计生产的单机、零部组件产品型谱是按照导弹各系统进行功能划分与模块分类，形成可支撑产品柔性组装的系列化模块型谱。单机、零部组件产品型谱是产品化最基础的工作，在建设中应发挥总体单位的顶层牵引和专业单位的核心主导作用。其按功能对导弹各系统进行单机、零部组件模块划分，形成型谱的基本组织模型，并在此基础上对模块进行规范化约束，以保障上一级产品的可扩展性，同时限制模块变更对整个组织模型的影响。

单机、零部组件产品型谱建设流程为：市场分析与技术研究→功能划分与模块分类→架构搭建与接口定义→系列规划与指标设计。

三、协同推进的战术武器系统产品化工作模式

依托航天型号“总体—分系统—单机”的传统研制工作模式，创新“总体—单机”研制工作模式，建立上下协同产品化综合推进机制及产品化“结对子”协同推进工作流程，进而形成适用战术武器系统的产品化工作模式。

图2 总体统一化技术要求建设流程

1.上下协同的产品化综合推进机制

上下协同的产品化综合推进机制分为“自上而下”“上下游协同”及“自下而上”3种工作模式，如图3所示。其中，“自上而下”模式适合产品化初期阶段，便于集中优势资源，牵引发展规模；“上下游协同”模式适合产品化成长阶段，便于上下游相互适应，牵引共建规模；“自下而上”模式适合产品化成熟阶段，便于整合单元形成产品规模。

“自上而下”模式强调“顶层牵引”的重要性，在产品化“原始期”发挥着重要作用。其可以准确把握战术武器系统的应用市场与发展动态，通过全面整合各类资源来主导产品开发，准确控制产品化工作推进目标，有效把控产品化工作进度，并能建立符合用户需求的产品化总体架构，驱动产品化工作。同时，为更高效推动产品化整体框架搭建，要按照“自上而下”模式深入开展基本型导弹的论证开发工作，规范模块类型与接口，健全产品配套单位，扩大形成产品化发展规模。

“上下游协同”模式是一种相互适应的工作方法，强调“合作、互动、变化”等动态因素的重要性，在产品化“成长期”发挥着重要作用。随着产品化架构形式的完善，在面对模块细分与复杂利益分配时，强硬的分工与模糊的要求会受到各种质疑，此时推行上下游的合作与互动会将产品化工作推动的更为顺畅，在互动中产生的变化调整也更为容易。

“自下而上”模式强调“主动、因地制宜、创造”的重要性，在产品化“成熟期”发挥着重要作用。在建立完成的产品化架构与工作体制下，模块的承包商根据自身产品特点，充分发挥模块承研单位的主动性和创造性，研究产品分类与类型扩展，主动推动产品的改良与性能提升，不断丰富型谱与货架产品。在形成的产业联盟架构下，承包商通过逆向推动的模式来提高战术武器系统水平，进而推动整个系统的技术发展。

图3 上下协同的产品化综合推进机制

实施上下协同的产品化综合推进机制，可减少系统间接口，以使总体单位与分系统单位的融合形成联合总体，分系统单位与单机单位的融合形成系统供应商，并最终向“总集成商—分供应商”的商业化工作模式发展。

2.产品化“结对子”协同推进工作流程

上下协同产品化综合推进机制以总体单位与专业单位“结对子”作为协同推进（见图4）工作的抓手，通过推进产品化工作模式的应用，打破单位的利益壁垒，实现并行协同及一体化设计，提升研制效率。

总体单位根据战术武器产品化研制任务书或合同优化压缩技术要求，形成通用技术要求；专业单位结合产品研制通用技术要求，开展通用产品研制。总体单位与专业单位通过“结对子”方式，由总体单位牵引，专业单位配合，将通用技术要求与通用产品迭代优化，形成满足双方需求的共建型谱，并开展产品规范编制，固化产品的技术状态和产品数据包，结合型号研制飞行试验提升产品成熟度，形成共建货架产品，支撑新研型号选用。

四、围绕型谱规划的战术武器系统产品货架建设流程

战术武器系统产品化技术工作采取“技术牵引进步、创新牵引发展”的思路，将“定制品”改造为可重复制造的“通用产品”，实现降种类增数量、降状态提质量、降成本提能力。围绕型谱规划，以货架建设为目标，全局系列规划技术路线，形成战术武器系统产品货架建设流程（见图5），主要包含技术要求型谱建设、产品重组与新产品开发、产品型谱建设、成熟度定级与提升等工作内容。

图4 “结对子”协同推进工作流程

图5 战术武器系统产品货架建设流程

技术要求型谱是开展产品化工作的核心指南。型谱编制应在总体牵引下，通过市场分析与技术研究、功能划分与模块分类、架构搭建与接口定义、系列规划与指标设计，建立导弹、舱段、单机及零部组件等系列化技术要求型谱，形成软件通用技术要求、通用系统技术要求及通用单机、零部组件技术要求。

产品型谱是产品化工作中技术与产品间的主要衔接点，在技术要求型谱的规划下，有目的、有计划地推动技术落实，建立导弹舱段、单机及零部组件等系列化产品型谱，形成软件复用库、通用系统产品及通用单机、零部组件产品。

产品重组与新产品开发是建设产品型谱的重要途径。产品重组不是简单的同类产品归集，而是在充分继承与借鉴原设计成果基础上，按照技术要求型谱的规划，对成熟产品进行同类架构与通用接口的更改与优化；新产品开发主要是针对与型谱不匹配的产品，在技术要求型谱的规划下开展新产品设计与开发工作。

成熟度定级与提升是建设产品货架的关键手段。定级与提升工作应在环境条件分档工作的基础上开展，产品按照环境条件进行地面试验考核，指导产品成熟度提升；产品成熟度定级应按照产品自身处于的设计、生产及使用状态，按照相关标准规范进行定级审查。

产品货架是开展产品化工作的根本目的，是产品经成熟度定级并达到一定级别后形成的可供直接选用、具备批量生产的产品集合。产品货架不仅可以支撑型号的快速研制，更重要的是可建立起涵盖技术链、产品链和产业链的产业联盟，在市场竞争中推动与孵化颠覆性技术，进而为企业打开新的市场与领域。

在战术武器系统产品货架建设流程中，技术要求型谱的扩展依赖于对新技术、新需求的把握和已有型号中技术要求的补充，并通过产品重组和新产品开发2个渠道指导产品型谱建设，而产品型谱中的产品经过成熟度定级与提升，最终构建起可直接批量生产和设计选用的产品货架，支撑型号的研制和武器系统产品联盟的组建。

面对用户对战术武器系统低成本、实战化等综合性能的更高要求，为应对战术武器愈演愈烈的市场化竞争，以搭建面向基本型导弹的三层战术武器系统型谱架构为中心，建立协同推进的战术武器系统产品化工作模式，形成围绕型谱规划的战术武器系统产品货架建设流程，探讨面向型谱规划的战术武器系统产品化工作，以达到优化型号产品研制模式的目的，推进通用产品研发模式应用与产品化工作，确保高效率、高质量、高可靠地研制出更加贴合实战化、符合市场竞争的战术武器产品，同时通过产品化全面更迭发展，完善型谱与货架建设，规范产品管理，深入推进产品化工作，最终建成与型号科研生产体系协调匹配的战术武器产品工程体系。