引 言
隨著近期國(guó)際局勢(shì)演變，控具中美貿(mào)易摩擦的推動(dòng)體工升級(jí)，44 家中國(guó)企業(yè)（包含中國(guó)電科多家研究所）被美國(guó)列入禁運(yùn)清單，宇航元器議措 宇航元器件自主可控十萬火急。主可作建
宇航領(lǐng)域自主可控元器件是控具指元器件產(chǎn)品及形成該產(chǎn)品全過程的全部要素不受制于外國(guó)或他人，航天用戶可以公開并穩(wěn)定地獲得元器件的推動(dòng)體工電學(xué)和環(huán)境性能、可靠性、宇航元器議措供貨周期和價(jià)格等適宜航天型號(hào)的主可作建元器件。元器件產(chǎn)品當(dāng)前或長(zhǎng)久的獲得存在受制于外國(guó)或他人的損失風(fēng)險(xiǎn)，經(jīng)評(píng)估其風(fēng)險(xiǎn)可接受或者有規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的措施，元器件的電學(xué)或環(huán)境性能、供貨周期、穩(wěn)定性和價(jià)格在預(yù)定時(shí)間內(nèi)適宜航天型號(hào)的元器件稱為可控的元器件 [1]。本文討論的重點(diǎn)是宇航元器件領(lǐng)域，替代引進(jìn)產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化元器件在研制、推廣以及使用過程中涉及的相關(guān)問題。
1 關(guān)于宇航元器件管理體制的宏觀觀點(diǎn)
在過去的十幾年，眾多宇航元器件相關(guān)專家以及學(xué)者從宏觀角度進(jìn)行了系統(tǒng)分析以及論述。綜合分析，在我國(guó)宇航元器件自主研制能力尚顯薄弱的前提下，僅由宇航用戶及型號(hào)項(xiàng)目牽引實(shí)施的元器件選用控制模式無法在全局范圍實(shí)現(xiàn)元器件自主可控目標(biāo)，目前宇航元器件的管理模式尚需改進(jìn)完善。宇航元器件自主可控領(lǐng)域部分研究觀點(diǎn)摘錄見表 1 所列。
我國(guó)宇航元器件自主研制能力的提高及其宏觀管理模式的發(fā)展與完善需要日積月累、量變引起質(zhì)變的長(zhǎng)期工作。針對(duì)自主可控形勢(shì)，面對(duì)我國(guó)宇航元器件自主研制能力和管理模式的實(shí)際情況，本文在用戶方的微觀體驗(yàn)基礎(chǔ)上，從生產(chǎn)廠以及用戶兩個(gè)角度分析目前宇航元器件自主可控工作遇到的困難和問題，從具體工作角度給出措施建議。
2 宇航元器件自主可控用戶微觀體驗(yàn)
2.1 生產(chǎn)廠遇到的困難
2.1.1 替代研制，困難重重
按照目前多數(shù)宇航元器件國(guó)產(chǎn)化工作模式，國(guó)產(chǎn)元器件生產(chǎn)廠根據(jù)宇航用戶的使用需求，啟動(dòng)替代進(jìn)口產(chǎn)品的研制工作，原則上要求功能兼容、性能相當(dāng)。
在滿足宇航用戶的特定使用條件前提下，可能受到器件陶瓷封裝、尺寸、管腳定義等多重限制 ；結(jié)合宇航應(yīng)用，又增加了抗輻照及多種附加可靠性要求，導(dǎo)致生產(chǎn)廠研發(fā)替代進(jìn)口低等級(jí)產(chǎn)品（尤其是塑封非抗輻照產(chǎn)品）過程困難重重。再加上國(guó)內(nèi)生產(chǎn)工藝、設(shè)計(jì)水平等差距，導(dǎo)致存在研發(fā)周期長(zhǎng)、技術(shù)困難大、功能性能不完善等缺陷，在推廣使用時(shí)， 存在裝聯(lián)工藝、可靠性、電性能隱患多等問題。
甚至有部分項(xiàng)目立項(xiàng)后，由于研制困難太大導(dǎo)致撤項(xiàng)。例如某 A/D 轉(zhuǎn)換器，某公司承研，經(jīng)過四年艱苦研發(fā)，投入數(shù)百萬元經(jīng)費(fèi)后，最終由于國(guó)內(nèi)工藝技術(shù)水平限制暫停研制， 損失重大。
而生產(chǎn)廠在正向研制時(shí)遇到的限制就小得多，同時(shí)在正向設(shè)計(jì)時(shí)可以充分結(jié)合設(shè)計(jì)師的實(shí)際應(yīng)用需求，更好地找到生產(chǎn)廠研制能力與用戶需求的良好結(jié)合點(diǎn)。例如某混合集成電路雙速轉(zhuǎn)換器，從指標(biāo)提出到最終產(chǎn)品交付，在“用研” 雙方充分溝通的基礎(chǔ)上進(jìn)行正向研制。從項(xiàng)目立項(xiàng)到產(chǎn)品交付，進(jìn)展順利，很好地滿足了用戶的實(shí)際需求，同時(shí)為生產(chǎn)廠創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益。
2.1.2 更新迅速，難趕潮流
在現(xiàn)有管理模式下，用戶設(shè)計(jì)師選用某款引進(jìn)器件完成單機(jī)設(shè)計(jì)后，各級(jí)主管部門經(jīng)層層統(tǒng)計(jì)上報(bào)，國(guó)產(chǎn)化詳細(xì)需求才傳遞到各元器件生產(chǎn)廠，從選用到最終申報(bào)是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程。而生產(chǎn)廠從接到需求到最終設(shè)計(jì)定型，即使在國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)、工藝水平能夠滿足研制的條件下，至少需要 2 ～ 3 年研制周期。部分難度較大的器件，例如大規(guī)模集成電路，從研制到最終產(chǎn)品批量供貨，可能需要 5 年甚至更長(zhǎng)時(shí)間。推廣到市場(chǎng)使用后，還可能發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題并改進(jìn)。雖然在宇航領(lǐng)域很多應(yīng)用繼承性強(qiáng)的元器件產(chǎn)品的生命周期相對(duì)商業(yè)應(yīng)用更長(zhǎng)，但有一些單機(jī)更新?lián)Q代頻繁的領(lǐng)域，例如衛(wèi)星有效載荷的單機(jī)性能也會(huì)根據(jù)用戶不斷提高需求而加速相關(guān)元器件更新?lián)Q代。
國(guó)產(chǎn)化產(chǎn)品最終研制成功后，推廣應(yīng)用時(shí)往往遇到國(guó)外更新?lián)Q代產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)，而此時(shí)，如果整機(jī)用戶對(duì)體積、功耗、速度等方面要求提高，那么國(guó)產(chǎn)化器件就很難滿足新要求。此時(shí)對(duì)國(guó)外更新?lián)Q代產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化需求又提出來，研制單位只能繼續(xù)開展替代研制工作，長(zhǎng)此以往，惡性循環(huán)。
而生產(chǎn)廠如果能夠領(lǐng)先國(guó)外量產(chǎn)產(chǎn)品現(xiàn)有水平開始研制，往往能夠助力產(chǎn)品獲取競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。例如某整流二極管， 根據(jù)用戶的需求，在國(guó)外廠家尚未推出量產(chǎn)產(chǎn)品的情況下， 某生產(chǎn)廠已開始研制，使產(chǎn)品研制占領(lǐng)先機(jī)，后續(xù)市場(chǎng)推廣預(yù)期良好！
2.2 用戶遇到的問題
2.2.1 遷移成本巨大，耗時(shí)費(fèi)力
宇航成熟設(shè)計(jì)多為繼承設(shè)計(jì)，經(jīng)長(zhǎng)期摸索，結(jié)合在軌應(yīng)用經(jīng)歷，在國(guó)產(chǎn)化產(chǎn)品直接替代進(jìn)口的場(chǎng)合下，若簡(jiǎn)單參照引進(jìn)器件參數(shù)，會(huì)帶來諸多問題。
用戶設(shè)計(jì)師需要對(duì)國(guó)產(chǎn)器件參數(shù)性能及其與進(jìn)口產(chǎn)品的差異進(jìn)行細(xì)致分析評(píng)估后調(diào)整外圍設(shè)計(jì)，進(jìn)行匹配應(yīng)用，該過程費(fèi)時(shí)耗力，同時(shí)可能存在許多隱性風(fēng)險(xiǎn)，其難度與風(fēng)險(xiǎn)并不亞于重新設(shè)計(jì)。
同時(shí)由于產(chǎn)品封裝差異，裝聯(lián)工藝往往存在巨大風(fēng)險(xiǎn)， 不經(jīng)實(shí)際應(yīng)用裝聯(lián)驗(yàn)證，所遇到的問題往往難以預(yù)料。例如某廠家電源芯片在某用戶單機(jī)上首次電裝時(shí)發(fā)現(xiàn)芯片 19 腳SS/TR 端與 1 腳對(duì)地短路，后經(jīng)廠家分析為焊接時(shí)焊接粘連造成，另外該器件還發(fā)現(xiàn)芯片 N1 無輸出電壓的情況，經(jīng)分析排查為焊接不良導(dǎo)致。
綜上，國(guó)產(chǎn)化器件應(yīng)用時(shí)，遷移成本巨大，型號(hào)項(xiàng)目應(yīng)用團(tuán)隊(duì)費(fèi)時(shí)耗力。
與此對(duì)應(yīng)的，上述正向研制的雙速轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品在實(shí)際交付后，由于是與用戶共同定義產(chǎn)品，在研制過程中進(jìn)行了充分驗(yàn)證，因此使用效果良好。
2.2.2 試錯(cuò)成本較高，風(fēng)險(xiǎn)巨大
國(guó)外主流元器件生產(chǎn)廠家經(jīng)過多年積累，依托全球需求， 成熟產(chǎn)品經(jīng)歷多輪設(shè)計(jì)迭代和廣泛應(yīng)用 ；同時(shí)產(chǎn)品更新?lián)Q代較快，針對(duì)應(yīng)用細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)考慮充分，產(chǎn)品手冊(cè)數(shù)據(jù)詳實(shí)，用戶體驗(yàn)較好。而某些國(guó)產(chǎn)化產(chǎn)品，從裝聯(lián)工藝細(xì)節(jié)到調(diào)試等使用細(xì)節(jié)考慮不充分，用戶體驗(yàn)較差。
例如某生產(chǎn)廠國(guó)產(chǎn)化 PROM 芯片在燒寫時(shí)無法對(duì)空位自動(dòng)寫“0”，燒寫過程中需手動(dòng)填寫，與航天軟件質(zhì)量管理流程不符，導(dǎo)致正樣產(chǎn)品燒寫工作無法進(jìn)行，后廠家對(duì)燒寫器進(jìn)行升級(jí)解決了該問題。
在用戶體驗(yàn)不好的同時(shí)，應(yīng)用國(guó)產(chǎn)化替代產(chǎn)品時(shí)，裝聯(lián)工藝風(fēng)險(xiǎn)、電性能風(fēng)險(xiǎn)、可靠性風(fēng)險(xiǎn)等多種風(fēng)險(xiǎn)并存，器件正式使用時(shí)質(zhì)量問題風(fēng)險(xiǎn)概率大增。在宇航單機(jī)上應(yīng)用后， 若發(fā)現(xiàn)器件質(zhì)量問題，一般會(huì)進(jìn)行歸零工作，應(yīng)用單機(jī)的進(jìn)度、質(zhì)量、人員投入等成本高昂，同時(shí)項(xiàng)目進(jìn)展風(fēng)險(xiǎn)巨大。
3 建議措施
在自主可控形式急迫的當(dāng)下，針對(duì)我國(guó)宇航元器件自主研制能力和管理模式現(xiàn)實(shí)情況，作為一線宇航元器件相關(guān)從業(yè)者，建議從三個(gè)方面加強(qiáng)工作。
3.1 完整定義產(chǎn)品，加強(qiáng)“用研”溝通
生產(chǎn)廠的產(chǎn)品研發(fā)人員與用戶方實(shí)際使用設(shè)計(jì)師在研發(fā)階段進(jìn)行充分溝通是國(guó)產(chǎn)化器件研制的前提，特別是模擬電路、分立器件等，其外圍電路與器件電參數(shù)等特性密切相關(guān)， 國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、工藝和封裝差異往往造成最終指標(biāo)及應(yīng)用細(xì)節(jié)出現(xiàn)偏差。
但實(shí)際的“用研”溝通情況尚有很大差距。一方面由于國(guó)產(chǎn)化元器件需求統(tǒng)計(jì)采用各廠、所上報(bào)至各研究院，再上報(bào)至集團(tuán)公司的層層傳遞形式，最終生產(chǎn)廠競(jìng)標(biāo)拿到的研制任務(wù)需求與用戶實(shí)際使用要求錯(cuò)位。另一方面，很多生產(chǎn)廠對(duì)“用研”早期溝通不夠重視，過多依賴競(jìng)標(biāo)時(shí)傳遞的指標(biāo)要求（國(guó)外產(chǎn)品規(guī)范等），而較少考慮實(shí)際使用時(shí)元器件將面臨的應(yīng)用狀態(tài)和其他具體應(yīng)用限制條件。
例如某國(guó)產(chǎn)化穩(wěn)壓二極管，廠家研制完成后交付用戶試用時(shí)，經(jīng)使用設(shè)計(jì)師測(cè)試才發(fā)現(xiàn)，其齊納值偏高，無法應(yīng)用。齊納電壓值過高會(huì)引起用戶電路保護(hù)邏輯錯(cuò)誤而產(chǎn)生電路誤動(dòng)作，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致產(chǎn)品因誤保護(hù)而無法開機(jī)，由此，生產(chǎn)廠的研制計(jì)劃被嚴(yán)重推遲。甚至還出現(xiàn)過生產(chǎn)廠研發(fā)元器件到正樣研制階段后，其研發(fā)人員才第一次與實(shí)際使用設(shè)計(jì)師對(duì)接的情況。
由此，生產(chǎn)廠需高度重視對(duì)“產(chǎn)品定義”的理解，在產(chǎn)品滿足用戶提出的指標(biāo)前提下，需要對(duì)產(chǎn)品本身的功能性能進(jìn)行完整定義，明確應(yīng)用邊界條件，除顯性技術(shù)指標(biāo)外，應(yīng)充分分析產(chǎn)品應(yīng)用隱含的技術(shù)要求和特性。研發(fā)人員在對(duì)產(chǎn)品的技術(shù)認(rèn)識(shí)不斷清晰的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)“用研”溝通意識(shí)， 提高設(shè)計(jì)人員的溝通表達(dá)能力，從用戶單機(jī)實(shí)際使用角度考慮元器件指標(biāo)和關(guān)鍵功能性能，與實(shí)際使用設(shè)計(jì)師進(jìn)行深入有效的溝通交流。
同時(shí)，對(duì)一線使用設(shè)計(jì)師需求的分析梳理，往往會(huì)促成正向自主研制的寶貴機(jī)會(huì)，可以規(guī)避逆向替代研制的種種問題。一線使用設(shè)計(jì)師的需求是生產(chǎn)廠最重要的市場(chǎng)線索。
3.2 全面歸集研制進(jìn)展及使用信息，及時(shí)全面共享
如前論述，國(guó)產(chǎn)化新型器件相較引進(jìn)器件可能存在更多工藝、可靠性、電性能等方面的隱患，前期生產(chǎn)廠研制過程中遇到的問題，以及用戶在初期發(fā)現(xiàn)的使用問題是一筆特殊的財(cái)富，可以使后期研制與使用者少走彎路，有效避免“重復(fù)交學(xué)費(fèi)”現(xiàn)象，具有很強(qiáng)的參考價(jià)值。另外，不同渠道立項(xiàng)的國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目除了項(xiàng)目申報(bào)用戶之外，往往存在多個(gè)潛在用戶。突破國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目申報(bào)用戶限制，及時(shí)向潛在用戶通報(bào)研制進(jìn)展，將非常有利于國(guó)產(chǎn)化器件推廣，為后期各用戶選用奠定基礎(chǔ)。
目前各生產(chǎn)廠以及相關(guān)宇航物資管理部門在信息共享方面尚有較大差距。首先，生產(chǎn)廠內(nèi)部不同項(xiàng)目之間，不同研發(fā)團(tuán)隊(duì)之間遇到問題各個(gè)擊破，缺乏統(tǒng)籌與積累。其次，同一款產(chǎn)品不同用戶使用時(shí)有可能遇到相同的問題，未及時(shí)通報(bào)，往往遇到問題解決問題，就事論事、以解決當(dāng)前用戶問題為目標(biāo)。最后，由于多種立項(xiàng)渠道，例如各型號(hào)的自主可控項(xiàng)目，多渠道的新品任務(wù)，個(gè)別用戶發(fā)起的自主可控任務(wù)等，主管部門不同，管理模式各不相同，缺少公共信息平臺(tái)， 無法實(shí)時(shí)收集、通報(bào)各研制項(xiàng)目進(jìn)展，往往產(chǎn)品最終進(jìn)入用戶方選用目錄時(shí)才能被應(yīng)用設(shè)計(jì)師查到，但在前期研制階段的相關(guān)信息很難廣泛為一線用戶所知。
信息共享缺失導(dǎo)致的使用問題、推廣問題實(shí)例很多。例如某國(guó)產(chǎn)化 D/A 存在接地焊盤與管腳之間間距過小，焊接時(shí)易橋連短路，同時(shí)存在采用雙時(shí)鐘模式時(shí)開機(jī)時(shí)延隨溫度變化的現(xiàn)象。某單位某型號(hào)正樣單機(jī)使用時(shí)發(fā)現(xiàn)了這些問題， 導(dǎo)致多塊正樣單板封存，嚴(yán)重影響科研生產(chǎn)進(jìn)度的同時(shí)造成較大經(jīng)濟(jì)損失。后經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，數(shù)月前，另一家用戶單位使用該器件時(shí)已發(fā)現(xiàn)該問題，但無專門機(jī)構(gòu)及時(shí)對(duì)其他用戶進(jìn)行通告。另外，某生產(chǎn)廠二極管國(guó)產(chǎn)化產(chǎn)品已進(jìn)入某院元器件優(yōu)選目錄，但由于信息未公開通報(bào)，其他用戶依然選用對(duì)應(yīng)的引進(jìn)器件，直到一次偶然的國(guó)產(chǎn)化論證清查，用戶才從某院目錄網(wǎng)站查到，自此才開始改用國(guó)產(chǎn)化產(chǎn)品。
建議生產(chǎn)廠建立包含標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則等內(nèi)容在內(nèi)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)技術(shù)發(fā)展不斷修正，不同產(chǎn)品可以在不同標(biāo)準(zhǔn)模塊基礎(chǔ)上堆疊，這樣的技術(shù)架構(gòu)有利于生產(chǎn)廠內(nèi)部不同項(xiàng)目、不同團(tuán)隊(duì)之間的技術(shù)信息共享。在此基礎(chǔ)上，生產(chǎn)廠需進(jìn)一步完善細(xì)化產(chǎn)品使用手冊(cè)、應(yīng)用指南等產(chǎn)品數(shù)據(jù)包，對(duì)用戶從工藝、電性能調(diào)試、燒錄等角度進(jìn)行全面規(guī)范，有效指導(dǎo)用戶使用。
建議宇航元器件相關(guān)管理部門增強(qiáng)對(duì)國(guó)產(chǎn)化元器件研制進(jìn)展以及質(zhì)量問題統(tǒng)一通報(bào)的意識(shí)。密切關(guān)注各生產(chǎn)廠在研的不同國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目，及時(shí)通報(bào)研制進(jìn)展，為各型號(hào)的一線使用設(shè)計(jì)師在選型之初提供參考。另外相關(guān)部門應(yīng)密切關(guān)注各用戶在國(guó)產(chǎn)化器件試用、使用過程中遇到的問題、解決方案、失效分析結(jié)論、后期注意事項(xiàng)等，采用案例法列舉、問題處理進(jìn)展通報(bào)等形式開拓信息化渠道，實(shí)時(shí)通報(bào)、更新，最終建立起自主可控元器件使用數(shù)據(jù)庫，更好地服務(wù)廣大用戶。
3.3 加強(qiáng)應(yīng)用支持，認(rèn)可用戶付出，“用研”共享成果
用戶的應(yīng)用驗(yàn)證數(shù)據(jù)及使用經(jīng)驗(yàn)對(duì)國(guó)產(chǎn)化器件的改版完善彌足珍貴，有時(shí)甚至是一款產(chǎn)品成敗的關(guān)鍵。從某種意義上說，離開用戶的驗(yàn)證、試用（試錯(cuò)）過程，一款國(guó)產(chǎn)化器件不能算完成研制。而目前的國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目構(gòu)成很少考慮用戶應(yīng)用成本，用戶很難分享到國(guó)產(chǎn)化元器件成功的成果， 與用戶方在實(shí)際使用過程中所承擔(dān)的巨大風(fēng)險(xiǎn)和投入極不相稱。
在具體工作中，除安排的應(yīng)用驗(yàn)證工作外，其他國(guó)產(chǎn)化元器件研制過程中用戶需要對(duì)初樣樣品、正樣樣品進(jìn)行試用。若無合適試用場(chǎng)合，樣品試用需要單獨(dú)投產(chǎn)驗(yàn)證、進(jìn)行額外調(diào)試等工作 ；在無經(jīng)費(fèi)支持的前提下，試用工作往往不被用戶列入科研生產(chǎn)管理流程，在用戶單位科研生產(chǎn)進(jìn)度緊張的背景下，試用周期較長(zhǎng)、推動(dòng)困難。
建議相關(guān)管理部門在國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目中充分認(rèn)可用戶的作用和價(jià)值，在項(xiàng)目立項(xiàng)時(shí)考慮實(shí)際用戶的驗(yàn)證（試用）成本以及最終使用時(shí)所承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)成本（試錯(cuò)成本、遷移成本、用戶體驗(yàn)下降等）。爭(zhēng)取進(jìn)一步完善應(yīng)用驗(yàn)證工作安排，將實(shí)際試用工作列入用戶方科研生產(chǎn)管理流程，并給予國(guó)產(chǎn)化產(chǎn)品首用單位和相關(guān)設(shè)計(jì)師適當(dāng)?shù)臉s譽(yù)和獎(jiǎng)勵(lì) ；從政策上真正重視用戶，重視試用及使用，使用戶也可以同生產(chǎn)廠共同分享國(guó)產(chǎn)化成果。
4 結(jié) 語
本文從用戶微觀體驗(yàn)層面總結(jié)了宇航元器件自主可控工作中，生產(chǎn)廠與用戶面臨的實(shí)際困難，結(jié)合實(shí)際工作，從加強(qiáng)溝通、信息共享和成果共享三個(gè)方面給出推動(dòng)宇航元器件自主可控工作切實(shí)可行的建議。
在紛繁復(fù)雜的國(guó)際形勢(shì)下，在技術(shù)、管理均與發(fā)達(dá)國(guó)家
存在明顯差距的現(xiàn)實(shí)條件下，宇航元器件自主可控工作的推動(dòng)需要各級(jí)管理機(jī)構(gòu)、元器件生產(chǎn)廠、第三方質(zhì)量保證機(jī)構(gòu)、宇航型號(hào)及最終用戶等統(tǒng)一思想，群策群力，從小處著眼， 從具體工作入手，兢兢業(yè)業(yè)、腳踏實(shí)地開展工作！
