企业的研发能力越来越重要，研发过程越来越复杂，研发任务越来越艰巨，这就要在研发过程中应用到各种研发工具方法以应对研发中不同类型的问题。在很大程度上，研发工具方法的应用广度和深度，决定了研发的效率和产出效果。考虑到不同层级的人对不同工具方法的关注程度、应用程度不同，RDMI（国际研发方法协会）主席、六西格玛设计黑带大师、TRIZ五级大师孙永伟博士创立了研发方法论金字塔模型，将研发工具方法分为决策层、流程层、执行层、作业层四个层级。如下图所示。
在这些工具方法中，很多工具方法都涉及到技术成熟度评价。如决策层的NPI/IPD，决策新产品开发项目是否可以立项，要考虑新技术的成熟度和风险；流程层的DFSS（六西格玛设计），定义新产品的竞争力和卖点，就需要对新技术成熟度和性价比进行评估；执行层的FMEA，评价可能发生风险的频度，也是基于新技术的成熟度和应用经历。
主机厂的产品研发，很大程度上是一种集成开发，不可能掌握所有的技术。基于对技术的掌控程度，主机厂有时将开发零部件分为“黑匣子件”、“灰匣子件”、“白匣子件”。在产品研发过程中，如何对“黑匣子件”进行质量管控，降低质量风险，成为主机厂普遍关注的课题，也是主机厂必须破解的难题。以下我们就从“黑匣子件”的定义和分级、开发和验证、识别和管控等几个方面进行探讨。
一、“黑匣子件”的定义和分级
所谓黑匣子、灰匣子、白匣子，从颜色上可以看做是对透明度的一种区分，可以把这种分级方法，用于形象化地描述主机厂对零部件的技术掌握程度。一般而言，“黑匣子件”是指主机厂提供性能和装配要求，完全由供应商负责设计、制造的零部件；“灰匣子件”是由主机厂和供应商联合设计，供应商负责制造的零部件；“白匣子件”是完全由主机厂设计，供应商负责按设计要求制造的零部件。
任何事物的发展都有一个渐变的过程，从黑到白也是如此，“黑匣子件”、“灰匣子件”、“白匣子件”只是相对而言，并没有严格的定义标准。这里我们从接口边界定义、功能性能定义、设计开发标准、测试验证标准四个维度对他们进行分级，具体如下所示，其中对“黑匣子件”又分成了三个等级。
对“黑匣子”件的分级首先要看主机厂的设计开发能力，其次是测试验证能力，再次是功能性能定义能力、最后是接口边界定义能力。而设计开发能力的状态（黑、灰、白）基本决定了总体状态（黑、灰、白）。
二、“黑匣子件”的开发和测试
“黑匣子件”的开发和测试标准，由供应商主导，主机厂只能提出一些附加要求。主机厂并不掌握零部件的运行机理，也没有测试验证手段，这些都会造成质量风险的累积，很难进行预防控制和探测控制。在这种情况下，主机厂为了降低质量风险，可以采用“抓两头、促中间”的做法，逐步将“黑匣子件”一点点打开，如下图所示。
所谓抓两头，一是从前端做好零部件的产品定义，对功能、性能、可靠性、输入、输出、边界、接口进行完整准确的定义。二是从后端明确零部件的验证标准，对测试方法、测试项目、测试手段、测试样本、测试环境、测试用例等进行完整准确的定义。所谓促中间，是指在规范产品定义、测试验证标准的过程中，通过与供应商进行充分交流，探讨关键、重要特性的技术路线、设计方案、设计规范、潜在风险、规避措施、验证方法，以减少“黑”的程度，降低风险的级别。
主机厂可以将类似产品的常发故障、特殊特性的失效模式，形成问题清单输入给供应商。问题清单中包括严重度高的致命、严重问题，以及频度高的累计TOP 80%问题。主机厂对清单中的每项问题都要求供应商提供风险规避方案，并与供应商进行联合评审。主机厂可以此为主线对供应商的阶段性开发成果进行确认，包括设计规范、DFMEA、特殊特性、检查清单、防错设计、试验计划、试验报告，以及零部件的实物状态。
三、“黑匣子件”的识别和管控
企业要对“黑匣子件”进行质量管控，首先要识别哪些零件是“黑匣子件”，并分析这些“黑匣子件”所在的层级。企业涉及到的技术领域和层级，可以用“洋葱模型图”进行识别，将洋葱的横切面分为若干个领域、层级，越靠近内核的越重要，企业应当牢牢掌控，越靠近外围的越不重要，可通过社会资源满足。下图为技术模块及层级示意，分为若干个模块、若干个层级。
对于识别出的技术模块，按照“黑匣子件”、“灰匣子件”、“白匣子件”的定义和分级标准进行分级。对“洋葱模型图”中核心部位的“黑匣子件”要给予特别关注，往往“卡脖子”技术就在其中。
为了降低企业的开发风险，应当制订“黑匣子件”提升计划。具体的做法是各领域对识别出的“黑匣子件”要制订提升目标、提升方案，落实责任人、完成时间。提升计划如下所示，当前成熟度状态和目标成熟度状态要体现出差异。
在“黑匣子件”提升过程中，要对过程进行监督，对结果进行评价，建立相应的评价激励机制，调动设计师的积极性。
对“黑匣子件”的掌控，除了自主研发之外，还可以通过购买专利技术、控股核心供应商、与供应商交叉持股等多种方式。对“黑匣子件”的掌控，目标是做到”为我所用“，手段可以是“为我所有”，也可以是“为我所控”。
