航天型號批生產(chǎn)階段的風險分析與控制

◎中國運載火箭技術研究院 宗曉 王堃 董辰 程炳琳 李明智

研究表明，在航天型號研制過程中，風險度和不確定性會隨著論證設計的迭代過程而逐漸減小。所以，批生產(chǎn)階段作為型號產(chǎn)品研制過程的末端環(huán)節(jié)成為風險管理領域較容易被忽視的環(huán)節(jié)，其相對論證和設計環(huán)節(jié)的研究理論基礎薄弱，成果較少。

由于航天型號系統(tǒng)龐大、復雜的固有特性以及研制周期緊張、研制經(jīng)費縮減、采取“小子樣”定型等現(xiàn)實情況，型號在批生產(chǎn)階段依然存在定型技術狀態(tài)和抽檢試驗技術狀態(tài)控制、環(huán)境考核充分性等技術風險，以及批生產(chǎn)工藝控制、元器件和原材料質量、經(jīng)費、進度等管理風險。而航天型號批生產(chǎn)存在的風險將直接影響型號投入使用的時間、作用與效果，影響范圍和損失較論證及設計階段均有不同程度的放大。因此，對航天型號批生產(chǎn)階段進行風險分析、評估和控制的意義重大，亟待開展。

一、批生產(chǎn)風險分析

根據(jù)資料和工程經(jīng)驗，從系統(tǒng)角度著眼，航天型號批生產(chǎn)階段的風險主要受技術狀態(tài)、生產(chǎn)工藝、管理模式、人力資源等方面風險源的影響。

1.技術狀態(tài)引發(fā)的風險

從國內(nèi)航天型號項目研制各種風險發(fā)生的情況看，技術狀態(tài)問題是引發(fā)批生產(chǎn)產(chǎn)品故障最主要的風險源，結合以往航天型號批生產(chǎn)存在的問題，筆者歸納出技術狀態(tài)風險主要表現(xiàn)在三個方面：

一是成熟型號設計可靠性不足帶來的潛在風險。2009年，某型系列火箭在成功飛行近50次后發(fā)生了燃氣發(fā)生器局部燒穿的問題，導致發(fā)動機推力異常下降，從而引發(fā)了對經(jīng)過多次飛行考核的成熟型號產(chǎn)品設計可靠性的反思和再認識。

航天型號對系統(tǒng)設計的兼容性和單機的可靠性要求很高，但并不是經(jīng)過十幾次或幾十次的飛行考核就能得到充分驗證，一些存在的尚未認識到的潛在設計缺陷和不足會逐漸暴露出來，所以成熟型號依然需要“再設計、再分析、再驗證”的完善過程。

二是型號“小子樣”考核帶來技術未吃透、可靠性不足和考核不充分的風險。現(xiàn)階段，受研制合同周期和經(jīng)費的限制，航天型號還普遍采用繼承成熟技術和產(chǎn)品，“小子樣”飛行考核完成定型的研制思路，并存在著“經(jīng)飛行成功考核的產(chǎn)品即是可靠產(chǎn)品”的片面認識。但從歷次型號飛行失利的情況可以看出，在工程分析條件有限、技術認識存在差距的情況下，“小子樣”定型往往會存在產(chǎn)品地面和飛行試驗考核不充分、驗證不到位，或對繼承技術和產(chǎn)品狀態(tài)未完全吃透等風險。

三是環(huán)境考核不充分和控制不足帶來的風險。由于航天型號發(fā)射和飛行環(huán)境極其復雜、惡劣，環(huán)境試驗驗證方法、手段不足，相關設計驗證標準和規(guī)范的準確性、合理性并不完善，實際飛行中測量的環(huán)境數(shù)據(jù)較少，不能完全覆蓋真實環(huán)境等原因，使得航天型號即使進入定型批生產(chǎn)階段仍存在引發(fā)飛行試驗質量問題甚至失利的共性風險。

2.生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的風險

航天型號批生產(chǎn)階段的工藝管理相對于研制生產(chǎn)階段，具有數(shù)量大、周期短、工藝穩(wěn)定性和一致性要求高等特點。我國航天型號批生產(chǎn)主要采取總體研究院抓總研制，配套企業(yè)長期從事研制生產(chǎn)的任務模式。近年來，隨著航天型號批生產(chǎn)任務的逐漸增多，也帶來了任務形勢和生產(chǎn)模式的轉變，給工藝管理和質量控制等相關管理活動帶來了新的挑戰(zhàn)和風險。

由于航天型號研制周期和經(jīng)費的不斷壓縮，計劃進度問題已成為制約型號研制的主要問題，許多型號不得不采取邊研制、邊試驗、邊試制的工作模式。根據(jù)以往的工程經(jīng)驗，航天型號的試制工作是工藝狀態(tài)完全固化和批生產(chǎn)前不可或缺的環(huán)節(jié)，但目前已開展批生產(chǎn)的航天型號受研制周期限制，試制階段工作開展的并不充分，使工藝狀態(tài)固化工作沒有得到有效落實，工藝可靠性不高，影響了批生產(chǎn)工作的開展。

3.管理模式導致的風險

航天型號批生產(chǎn)階段技術狀態(tài)固化和控制要求高、時間跨度長、任務當量大、協(xié)作面廣、不確定因素多，但由于周期緊張、資源沖突造成的任務完成超出計劃節(jié)點，以及用戶對交付周期和合同經(jīng)費控制方面的要求越來越高，使計劃、組織、控制等管理工作未能達到預定要求，造成產(chǎn)品交付時間延遲、成本上升等風險。

再者，航天型號不同于一般商品，其帶有較強的計劃經(jīng)濟成分。而隨著社會主義市場經(jīng)濟體制的不斷完善，市場機制在航天型號批生產(chǎn)資源配置中發(fā)揮著越來越重要的作用，尤其是航天型號所使用的各種原材料、元器件等通用產(chǎn)品均已基本市場化。所以市場經(jīng)濟產(chǎn)物要融入計劃經(jīng)濟產(chǎn)物中，就必然帶來管理模式上的沖突。

航天型號批生產(chǎn)的管理風險還與其它風險因素具有較高的相關度。如果在型號批生產(chǎn)啟動階段和合同簽訂階段沒有充分考慮相關風險因素，那么一旦在批生產(chǎn)考核階段出現(xiàn)風險問題，就會造成重大質量問題或飛行失利的發(fā)生，將會對經(jīng)費和計劃管理造成巨大影響，使后續(xù)工作無法正常開展。

4.人力資源風險

從某種意義上來說，任何風險不同程度上都可以最終歸結為人力風險，這里所說的人力風險是指由于人員的責任心或能力問題直接造成的風險損失。同時，人員變動過于頻繁，管理人員的勝任能力或一些關鍵崗位人才的流失，也會極大地影響整個型號項目的順利進行。因此，人力資源風險也是航天型號批生產(chǎn)中不可忽視的風險源之一。

二、風險評估

經(jīng)過對航天型號批生產(chǎn)階段風險損失及發(fā)生概率等屬性的系統(tǒng)分析和評估，可以發(fā)現(xiàn)：

在技術風險方面，其與航天型號各個研制階段情況相同，仍是發(fā)生概率最大的風險。這一方面反映出技術能力和儲備力的不足；另一方面說明受緊張的研制周期和經(jīng)費制約，設計分析和驗證的不徹底，以及“小子樣”考核使技術風險未完全暴露，導致相當一部分的技術風險被帶入批生產(chǎn)階段。

在工藝風險方面，由于試制工作開展不充分、資源投入不足等原因，使工藝風險在航天型號批生產(chǎn)階段發(fā)生的概率僅次于技術風險。航天型號的幾次重大失利都部分涉及工藝問題。

在管理風險方面，由于與其它風險源有較高的相關度，加之我國航天型號整體管理水平相對滯后，使管理風險成為航天型號批生產(chǎn)階段不可忽視的重要風險源之一。目前對于管理風險的識別、評估和控制幾乎處于空白狀態(tài)，并且缺乏有效的控制手段。

此外，航天型號批生產(chǎn)階段的技術、工藝、人員風險一旦發(fā)生，造成的損失和影響等級都高于其它研制階段的同類風險，將對后續(xù)批生產(chǎn)交付產(chǎn)生嚴重影響，也會引發(fā)各種管理風險的發(fā)生。

綜上所述，航天型號批生產(chǎn)階段的各種風險客觀存在且風險損失等級高，但對風險的分析和控制并沒有引起足夠的重視，工作基礎也較為薄弱。因此，在風險分析和評估的基礎上，及時建立航天型號批生產(chǎn)風險應對措施已成為當務之急。

三、對風險控制的建議

近年來，隨著國防現(xiàn)代化需求的不斷提高，航天型號從單件研制轉向批生產(chǎn)，這既是型號發(fā)展的必然結果，也是航天科技工業(yè)在市場經(jīng)濟中求得生存和發(fā)展的必由之路。

筆者通過綜合研究、參考國內(nèi)外航天企業(yè)在型號產(chǎn)品批生產(chǎn)階段質量和風險控制的研究及實踐成果，并結合目前航天型號批生產(chǎn)現(xiàn)狀，針對存在的風險源提出幾點風險控制措施。

1.技術和工藝方面的風險控制

一是在型號立項論證和研制階段加強技術風險分析工作，在充分論證的基礎上增加飛行試驗考核子樣，使技術風險在實際飛行條件下充分暴露，從而及時彌補設計缺陷和不足，以提高設計和工藝的可靠性。

二是對于新領域技術攻關的型號，要客觀科學地開展關鍵技術攻關風險分析和策劃，設定充足、合理的研制周期，明確技術攻關轉向工程研制的標志節(jié)點，規(guī)避由技術攻關不徹底帶來的技術風險。同時，用戶與相關工業(yè)部門要聯(lián)合加大對理論研究和技術儲備的投入。

三是轉變工作認識，加大對型號可靠性增長工作的投入。在型號論證階段就長遠規(guī)劃可靠性增長工作，將其作為必不可少的研制內(nèi)容并系統(tǒng)納入到型號整個研制周期中，在型號研制完成后持續(xù)開展。

四是通過理論研究、專業(yè)建設和技術更新，提高型號工作環(huán)境的分析、驗證和控制能力。增加飛行子樣或系統(tǒng)級以上環(huán)境考核試驗，以提高真實環(huán)境和邊界條件下驗證的充分性，同時不斷提高飛行環(huán)境數(shù)據(jù)的測量、收集和分析能力，不斷完善設計驗證標準和規(guī)范。

五是更加充分地開展型號定型前的試制工作，或在正式批生產(chǎn)前實施試制定型批生產(chǎn)，以提高工藝的可靠性和穩(wěn)定性。及時固化工藝狀態(tài)，在正式批生產(chǎn)前最大可能地消除工藝缺陷和不足。

六是不斷加大對工藝保障能力和生產(chǎn)隊伍建設的投入，使之能適應不斷增多、加快的航天型號批生產(chǎn)任務。

2.管理風險控制

一是為應對航天型號批生產(chǎn)階段可能存在的進度、經(jīng)費等方面管理風險。應在型號批生產(chǎn)任務啟動或批生產(chǎn)合同擬定階段就開展管理風險的分析、評估和控制工作。尤其要充分考慮原材料價格通貨膨脹、元器件供應、內(nèi)部資源沖突等動態(tài)影響因素，切實把握各種可能發(fā)生的情況以及相應責任和措施的落實。

二是由于航天型號的研制對國家的意義重大，影響廣泛、耗資巨大，一旦出現(xiàn)問題將造成后續(xù)工作的停滯，并帶來巨大損失，所以應在型號批生產(chǎn)工作啟動階段就充分考慮經(jīng)費和進度等方面的風險。在對風險客觀存在達成共識的基礎上，以確保批生產(chǎn)交付工作順利進行為目標，在合同經(jīng)費中增加風險準備金等風險保障條件，并且合理劃分責任，用戶及相關工業(yè)部門合力承擔和補救風險損失，以更好地完成國家任務。