过去很长一段时间里,工业领域对研发能力的判断,更多聚焦于结构设计、材料工艺和制造水平。软件当然重要,却常常被放在相对靠后的位置,被视作硬件定型后的配套环节,承担的是功能实现、逻辑补充和局部优化的任务。可随着系统复杂度持续攀升、控制链路不断延展、功能更新频率明显提高,软件早已不再只是附着在硬件上的功能补充,而是越来越直接地影响着装备能实现什么功能、研发推进得快不快,以及后续升级是否顺畅。
这也是为什么,近年来越来越多高端装备企业开始重新审视一个问题:当产品越来越由软件定义,传统的软件研发方式是否还足以支撑未来的工程需求。
从表面上看,许多团队已经配备了代码管理平台、自动编译环境和测试工具,研发流程似乎也在不断数字化、平台化。但如果把视角拉到整个研制过程,就会发现不少实际开发工作仍然停留在典型的项目模式中:
需求来了,临时组织资源;方案变了,局部返工重来;新项目启动,再重新搭建一套开发和验证环境;不同团队之间工具链不统一,设计、开发、调试、测试和验证之间依然存在明显断点......
这样的模式在任务规模可控时,尚能依靠经验、人力和加班补足,但一旦进入复杂系统研发阶段,问题就会被迅速放大。重复工作、知识难沉淀、协同效率低、问题暴露靠后、验证周期拉长,最终都会转化为更高的研发成本和更重的交付压力。
**软件工厂(Software Factory)**并不是这几年才出现的新词。早在20世纪60年代末,业界就已经开始尝试把工业生产的组织思想引入软件开发,希望通过标准化流程、工具复用和工程化管理,提高软件研发效率与质量。到了2003---2004年前后,微软进一步将这一概念系统化,提出软件工厂是一套由特定领域语言、模式、框架和工具构成的软件生产体系,其目标是让软件开发从依赖个体经验的手工作业,逐步转向可复用、可装配、可规模化的工程化生产。如今,随着持续集成、持续交付以及 DevSecOps 等理念不断成熟,软件工厂的落地路径也变得更加清晰。

▲软件现代化、DevSecOps和软件工厂
当前高端装备研发场景中,这一概念的意义早已不只是提高编码效率,而是通过统一环境、标准流程和自动化工具链,把需求、设计、开发、调试、测试、仿真、集成和交付连接起来,形成一条能够持续运转的软件生产链。
这一趋势在航天领域已经有了相当直观的体现。航天科技集团一院12所建设的思源软件工厂,正是软件工厂理念在火箭控制系统软件研发中的一次具体实践。它并不是简单增加几套开发工具,而是围绕系统设计、软件开发与调试、测试及仿真三条链路,逐步形成更完整的研发闭环:系统设计周期被显著压缩,上游设计意图能够更准确地向下游传递,开发与调试过程实现更高程度的自动化,测试与仿真环境也能更快速地完成构建与运行。其背后所体现的,不只是效率提升,更是软件研发正在从一次性交付的项目活动,转向持续构建、持续迭代、持续验证的能力体系。
软件工厂的价值,并不只是更快完成某一版软件开发,而在于支撑复杂系统实现持续迭代、持续验证和稳定交付。尤其在航天、轨道交通、汽车电子、能源装备、卫星互联网等安全关键领域,软件功能持续扩展、可靠性要求不断提高,若研发组织方式无法支撑开发与验证并行推进,很多问题就会在集成甚至试验阶段集中暴露,带来高成本返工。因此,对高端装备研发来说,软件工厂的意义不只是提效,更在于为复杂系统研发建立更稳固的能力基础。而这套能力基础,也必须进一步向测试验证、仿真分析和安全保障延伸,才能真正形成闭环。
破局:从开发提效走向系统级验证
在复杂系统中,软件从来不是孤立存在的:要运行在特定处理器架构之上,要受限于板卡资源、存储容量、实时性要求和通信带宽,要与总线协议、外部设备、控制对象以及运行环境持续交互。很多问题并不是出在代码本身,而是出在软件进入系统之后的行为偏差、协同失配和边界工况响应失真。如果软件工厂只解决编码和构建效率,却没有把系统级验证能力同步纳入,就很容易出现开发侧节奏加快、验证侧仍然滞后的失衡局面。代码版本越来越多,问题却仍然要等到后端联调时才暴露,最终并没有真正缩短交付周期。
因此,真正成熟的软件工厂,必须把测试与验证能力一并工业化。它不仅要支持持续集成、持续构建,还要支撑持续测试、持续仿真和持续评估,让软件尽可能在更早阶段进入真实系统中接受检验。只有这样,研发团队才能把问题前移,把验证提前,把原本集中出现在后端的风险逐步消解在前端。
这也是为什么,在越来越多复杂装备研发场景中,软件工厂与数字样机正在形成更紧密的结合。前者解决的是软件如何被高效、标准化地生产出来,后者解决的是软件如何在硬件尚未齐备、系统尚未完全成型之前,就进入接近真实的运行环境中被验证。两者结合,才能真正把设计、开发、调试和验证打通,让软件研发从单纯的代码生产,转向更完整的系统能力建设。
在这一过程中,数字样机平台的价值正在变得越来越突出。对于软件工厂而言,只有把虚拟硬件环境、系统建模能力与软件开发验证流程进一步打通,研发链路才能真正向前延伸。天目全数字实时仿真软件SkyEye,是一款基于可视化建模的硬件行为级仿真平台,支持用户通过拖拽的方式对硬件进行行为级别的仿真,工程师可以不受物理硬件限制,随时访问目标系统,快速搭建虚拟硬件模型并提前进行开发、测试和验证工作,实现高效率、高质量的软件交付。这样,很多原本要等到后端联调阶段才会暴露的问题,就能尽可能前移到研发前中期处理,从而推动软件工厂从开发提效进一步走向系统级验证闭环。

▲SkyEye界面图
参考文献
1\]顾航瑜.火箭软件研发有了"智能选购货架"\[N\].中国航天报,2026-02-27(001).