航天型號研制技術(shù)風(fēng)險管理研究

賈文英，李 丹，許春來

（中國運載火箭技術(shù)研究院，北京 100076）

航天型號研制技術(shù)風(fēng)險管理研究

賈文英，李 丹，許春來

（中國運載火箭技術(shù)研究院，北京 100076）

技術(shù)風(fēng)險是航天型號研制過程中最重要的風(fēng)險之一，風(fēng)險辨識和控制則是確保技術(shù)風(fēng)險受控的重點工作。本文利用風(fēng)險管理的理論方法，結(jié)合航天項目風(fēng)險管理的獨特性，以技術(shù)風(fēng)險為主線，提出了由關(guān)鍵技術(shù)風(fēng)險、設(shè)計質(zhì)量風(fēng)險、產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險和操作質(zhì)量風(fēng)險組成的技術(shù)風(fēng)險體系，建立了技術(shù)風(fēng)險管理工作流程，并重點總結(jié)梳理了行之有效的技術(shù)風(fēng)險辨識和控制方法，旨在為加強航天型號研制技術(shù)風(fēng)險的全面管理提供借鑒和參考。

航天型號；技術(shù)風(fēng)險管理；辨識與控制

航天型號產(chǎn)品通常環(huán)節(jié)多、成本高、技術(shù)復(fù)雜、協(xié)調(diào)面寬、涉及人員廣、研制周期長、進度要求緊、政治影響大，要如期完成型號研制，并保證設(shè)計一次成功、工藝一次成功、試驗一次成功、飛行一次成功，是一項十分艱巨的任務(wù)，存在諸多不確定因素，潛在的風(fēng)險巨大。在航天型號研制過程中，技術(shù)風(fēng)險已經(jīng)成為核心控制環(huán)節(jié)。因此，系統(tǒng)研究航天型號研制的技術(shù)風(fēng)險，加強風(fēng)險管理研究，是十分必要的，是確保型號任務(wù)順利進行的重要工作。

1 風(fēng)險的定義與概念

1.1 風(fēng)險的定義

人們最初形成的風(fēng)險意識是：可能發(fā)生的危險。關(guān)注的是未來的不確定因素可能產(chǎn)生對人的傷害。隨著人類進行的有目的的活動越來越復(fù)雜，影響因素越來越多，最終的活動目標(biāo)是否能夠?qū)崿F(xiàn)（或者實現(xiàn)的程度）就會受到各種不確定性的影響。因此人們普遍形成共識，將風(fēng)險意識擴展到人類的每一個有目的的活動中，將“不確定性對目標(biāo)的不利影響”定義為風(fēng)險?；谶@個普遍共識，各行各業(yè)形成了各自更具體的風(fēng)險定義。

對于航天型號研制來說，技術(shù)條件和技術(shù)基礎(chǔ)、費用支撐、進度要求、資源保障情況等約束條件與型號研制工作中的“風(fēng)險”密切相關(guān)。因此，在定義風(fēng)險時，有必要反映這些約束條件。綜合各種風(fēng)險定義方法，筆者傾向于將航天型號研制的風(fēng)險定義為“在規(guī)定的技術(shù)、費用、進度和資源保障等約束條件下，對不能實現(xiàn)項目（產(chǎn)品）目標(biāo)的可能性及所導(dǎo)致的后果嚴(yán)重性的一種度量”[1,2]。這種定義的特點是：

（1）提出了已知的約束條件；

（2）對未來的不確定事件不采用“概率”的定量度量，而采用“可能性”的定性度量；

（3）針對的是“項目”目標(biāo)，適用性廣，無論大小項目，無論是總項目還是子項目，無論是項目的整個過程還是其中的一個階段，都可以定義自己的風(fēng)險。

1.2 風(fēng)險的基本屬性

對風(fēng)險的基本屬性進行研究，有利于找到識別風(fēng)險的有效方法，有利于對其進行管理和控制。經(jīng)初步分析，風(fēng)險具有“普遍性、不確定性、危害性、時變性、階段性、相對性、可控性”等七條基本屬性。

1.3 風(fēng)險的分類

（1）技術(shù)風(fēng)險：包括設(shè)備保障欠缺，技術(shù)工作覆蓋不全面，新技術(shù)和不成熟的技術(shù)采用過多，技術(shù)復(fù)雜導(dǎo)致產(chǎn)品結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，技術(shù)適用性差、普遍性差，對客觀規(guī)律認(rèn)識不足，對方法、工具、技術(shù)理解和掌握的不夠，對相關(guān)技術(shù)的過于依賴，以及配套性、合作性要求高等技術(shù)因素引起的風(fēng)險。

（2）進度風(fēng)險：指因給項目（工程）研制、生產(chǎn)和部署所估算和分配的（工作）時間不足而產(chǎn)生的風(fēng)險。

（3）費用風(fēng)險：指項目（工程）在實現(xiàn)期（研制階段）費用目標(biāo)或全壽命費用目標(biāo)方面存在的風(fēng)險。

（4）管理風(fēng)險：體現(xiàn)在項目過程管理的方方面面，如決策不及時、項目規(guī)劃不準(zhǔn)確、管理制度不健全、工作責(zé)任不明確、保障措施不落實、過程監(jiān)控不到位、承諾不切實際、關(guān)系協(xié)調(diào)不暢等對項目都有很大的影響。

（5）人員風(fēng)險：相對于設(shè)備來說，人的不確定性更大，然而項目的很多過程都需要人來控制和實現(xiàn)，因此工作人員的情緒和精神狀態(tài)、承壓能力、責(zé)任心、技術(shù)素質(zhì)和經(jīng)驗、勞動強度，以及人員變更等，這些不確定性都會對項目構(gòu)成風(fēng)險。

（6）環(huán)境風(fēng)險：許多風(fēng)險都是因為項目的外部環(huán)境或因素的不確定性、相關(guān)性而產(chǎn)生的。

1.4 航天型號研制風(fēng)險的分類

按照不同的維度、不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，對航天型號研制風(fēng)險進行分類歸集的結(jié)果也不同。

（1）從項目管理角度：技術(shù)風(fēng)險、進度風(fēng)險、費用風(fēng)險。

（2）從圍繞項目目標(biāo)實現(xiàn)的維度：技術(shù)風(fēng)險、產(chǎn)品風(fēng)險、操作風(fēng)險、管理風(fēng)險。

（3）涉及企業(yè)職責(zé)的風(fēng)險：自然風(fēng)險、社會風(fēng)險。

（4）其他風(fēng)險的集合：人員風(fēng)險、環(huán)境風(fēng)險、客觀及主觀風(fēng)險、靜態(tài)及動態(tài)風(fēng)險、可接受及不可接受的風(fēng)險、可驗證及不可驗證的風(fēng)險等。

1.5 航天型號研制的技術(shù)風(fēng)險及其分類

在航天型號研制中，技術(shù)風(fēng)險是最重要的風(fēng)險之一。因此，本文重點研究航天型號研制中的技術(shù)風(fēng)險的識別與管理。為了實現(xiàn)全面辨識和有效控制技術(shù)風(fēng)險的目標(biāo)，對技術(shù)風(fēng)險加以分類是非常重要和必要的。某研究院結(jié)合航天型號工程實踐，提出了基于研制階段的技術(shù)風(fēng)險分類方法，將技術(shù)風(fēng)險劃分為4類（如圖1），并建立了技術(shù)風(fēng)險體系。

圖1 航天型號技術(shù)風(fēng)險體系

4類技術(shù)風(fēng)險簡要說明如下：

（1）關(guān)鍵技術(shù)風(fēng)險：是指在型號研制中由于重大關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)不到位、預(yù)先研究不充分、新技術(shù)應(yīng)用不成熟等相關(guān)因素而帶來的技術(shù)風(fēng)險。

（2）設(shè)計質(zhì)量風(fēng)險：是指由設(shè)計質(zhì)量方面的因素導(dǎo)致的技術(shù)風(fēng)險。設(shè)計質(zhì)量風(fēng)險與設(shè)計過程及設(shè)計結(jié)果相關(guān)，包括方案設(shè)計不合理、設(shè)計錯誤、可靠性設(shè)計欠缺、設(shè)計接口不協(xié)調(diào)、測試覆蓋性不全、狀態(tài)更改控制不嚴(yán)、環(huán)境設(shè)計考慮不周、地面試驗不充分、試驗方案不合理等。

（3）產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險：是指由產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量方面的因素導(dǎo)致的技術(shù)風(fēng)險。產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險與產(chǎn)品工藝、生產(chǎn)、裝配、調(diào)試、檢驗、測試等過程及人、機、料、法、環(huán)等因素相關(guān)，包括工藝方案錯誤、工藝文件差錯、元器件本質(zhì)失效、原材料性能降低、生產(chǎn)過程失控、產(chǎn)品性能或尺寸超差、多余物、外購件失控等。

（4）操作質(zhì)量風(fēng)險：是指由操作方面的因素導(dǎo)致的技術(shù)風(fēng)險。操作質(zhì)量風(fēng)險與人員、工具、操作文件等相關(guān)，包括誤操作、違規(guī)操作、操作規(guī)程不明確及錯漏焊、錯漏裝、錯漏檢等。

2 航天型號研制技術(shù)風(fēng)險管理流程及方法

2.1 風(fēng)險管理的定義

所謂風(fēng)險管理，就是一個識別、確定和度量風(fēng)險，并制定、選擇和實施風(fēng)險處理方案，在完善的監(jiān)控體系下，使對任務(wù)目標(biāo)的不利影響降低到最小程度的過程。它是人們對潛在的意外損失進行規(guī)劃、識別、估計、評價、應(yīng)對和監(jiān)控的過程，是對目標(biāo)的主動控制。風(fēng)險管理步驟及周期與任務(wù)如圖2所示。

圖2 風(fēng)險管理周期各步驟的任務(wù)

風(fēng)險管理定義的內(nèi)涵應(yīng)從以下四個方面把握：1）風(fēng)險管理是一個流程，是降低和控制風(fēng)險的一系列程序，涉及對風(fēng)險管理目標(biāo)的確定、風(fēng)險的識別與評價、風(fēng)險管理方法的選擇、風(fēng)險管理方案的實施以及對風(fēng)險管理計劃持續(xù)不斷地檢查和修正的一個過程，強調(diào)風(fēng)險管理的持續(xù)性。2）風(fēng)險管理不僅是風(fēng)險管理層的職責(zé)，還需要所有員工參與，體現(xiàn)風(fēng)險管理的全員性。3）風(fēng)險管理的目的并不是不惜一切代價降低風(fēng)險，而是盡量使風(fēng)險降低至可以接受的范圍內(nèi)，體現(xiàn)風(fēng)險與效益平衡的觀點。4）風(fēng)險是無法徹底（或全部）消除的，風(fēng)險管理僅僅是對任務(wù)目標(biāo)的實現(xiàn)做出合理而非絕對的保證。[3]

航天型號研制程序是指一種新型號從可行性論證、研究設(shè)計到試制成功和完成設(shè)計定型、按工作先后順序排列為必須經(jīng)歷的研制步驟和階段。具體地講，航天各型號的研制，必須經(jīng)歷方案論證階段、初樣研制、試樣研制和定型等階段。以上過程的實現(xiàn)涉及到各種各樣的工作，每項工作都有不確定因素，且各階段的項目風(fēng)險多少和嚴(yán)重程度是不同的，故對各階段的風(fēng)險管理力度是不均衡的。[1]航天型號研制項目的風(fēng)險管理是運用系統(tǒng)工程思想對項目可能存在的風(fēng)險進行規(guī)劃、評估、處理和監(jiān)控的過程。其風(fēng)險管理過程如圖3所示。

圖3 航天型號風(fēng)險管理步驟

2.2 航天型號各研制階段技術(shù)風(fēng)險

按照系統(tǒng)工程方法，航天型號研制通常劃分為不同的研制階段，各階段重點解決的問題有所不同，通常劃分方案、初樣、試樣、定型等階段。根據(jù)各階段研制特點，梳理出各階段重點技術(shù)風(fēng)險如圖4所示。

圖4 各研制階段重點技術(shù)風(fēng)險項目

2.3 技術(shù)風(fēng)險管理工作流程

為全面控制復(fù)雜系統(tǒng)的技術(shù)風(fēng)險，某研究院將系統(tǒng)工程理論、控制技術(shù)、風(fēng)險管理模型應(yīng)用于型號研制，提出并建立以流程為牽引、以技術(shù)為核心、以組織為保障、以基礎(chǔ)為支撐的由三個子體系、一個基礎(chǔ)平臺構(gòu)成的技術(shù)風(fēng)險管理體系。

航天型號技術(shù)風(fēng)險分析與控制工作貫穿各階段，分階段循環(huán)遞進，一般工作流程如下：

（1）制定型號技術(shù)風(fēng)險分析與控制策劃，明確技術(shù)風(fēng)險分析與控制的目的、重點、方法和要求，以指導(dǎo)型號研制全過程技術(shù)風(fēng)險分析與控制工作。

（2）在型號產(chǎn)品研制過程中，通過采用故障模式及影響分析、單點失效分析、飛行時序分析及動作確認(rèn)、測試覆蓋性分析等方法，全面辨識技術(shù)風(fēng)險項目。

（3）針對辨識出的技術(shù)風(fēng)險，逐項對其后果嚴(yán)重性、發(fā)生概率進行定性或定量分析，確定其風(fēng)險等級。

（4）根據(jù)風(fēng)險等級，對技術(shù)風(fēng)險項目進行排序。

（5）針對識別出的不可接受風(fēng)險，采取針對性的風(fēng)險控制措施，消除風(fēng)險或降低風(fēng)險等級。

（6）在型號研制轉(zhuǎn)階段及出廠前，單機、分系統(tǒng)、總體逐級回歸分析，給出風(fēng)險是否消除或降低到可接受水平的結(jié)論，并經(jīng)過上一級單位確認(rèn)、評審或?qū)彶椤Ｉ鲜龉ぷ髁鞒倘鐖D5所示。

圖5 航天型號技術(shù)風(fēng)險管理流程

在技術(shù)風(fēng)險管理工作流程中，技術(shù)風(fēng)險辨識和控制是確保風(fēng)險受控的重點工作，以下著重分析技術(shù)風(fēng)險辨識和控制方法。

2.4 技術(shù)風(fēng)險辨識

技術(shù)風(fēng)險辨識是航天型號質(zhì)量可靠性工作的基礎(chǔ)。風(fēng)險辨識就是找出風(fēng)險和引起風(fēng)險的主要因素，通過收集、整理項目可能的風(fēng)險并充分征求各方意見的基礎(chǔ)上，形成項目的風(fēng)險事件列表。針對航天型號研制過程，某研究院在實踐中逐漸形成了一系列行之有效的風(fēng)險辨識方法及項目，技術(shù)風(fēng)險的辨識方法及重點項目如表1所示。

表1 技術(shù)風(fēng)險辨識方法及項目

注：“√”表示建議采用；“S”表示建議選擇采用；“／”表示建議不采用。

2.5 技術(shù)風(fēng)險控制

有效控制技術(shù)風(fēng)險是航天型號質(zhì)量可靠性工作的核心。近年來，某研究院以技術(shù)風(fēng)險為主線，以4類技術(shù)風(fēng)險為線索，針對航天型號研制各階段，初步梳理了我國多年航天型號研制實踐過程中形成和完善的一系列技術(shù)風(fēng)險控制方法，其中技術(shù)風(fēng)險常用控制方法如表2所示。

表2 技術(shù)風(fēng)險控制方法

注：“√”表示建議采用；“S”表示建議選擇采用；“／”表示建議不采用。

3 結(jié)束語

航天型號研制是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程。技術(shù)風(fēng)險是航天型號研制過程中最重要的風(fēng)險之一，風(fēng)險辨識和控制則是確保技術(shù)風(fēng)險受控的重點工作。本文利用風(fēng)險管理的理論方法，結(jié)合航天項目風(fēng)險管理的獨特性，以技術(shù)風(fēng)險為主線，提出了由關(guān)鍵技術(shù)風(fēng)險、設(shè)計質(zhì)量風(fēng)險、產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險和操作質(zhì)量風(fēng)險組成的技術(shù)風(fēng)險體系，建立了技術(shù)風(fēng)險管理工作流程，并重點總結(jié)梳理了行之有效的技術(shù)風(fēng)險辨識和控制方法，希望對推進航天型號研制技術(shù)風(fēng)險的全面管理有所幫助。

[1] 毛遠英.航天型號研制項目風(fēng)險識別與評估方法研究[D].西安：西北工業(yè)大學(xué),2005.

[2] 胡英,李妍,馬晨輝,等.航天型號的技術(shù)風(fēng)險分析與管理[J].航天工業(yè)管理,2015,(9)：13-15.

[3] 萬文鋼.對風(fēng)險管理及風(fēng)險管理審計的認(rèn)識和理解[J].中國內(nèi)部審計,2010,(9)：42-43.

Research on Technology Risk Management of Aerospace Model Development

JIA Wen-ying, LI Dan, XU Chun-lai
(China Academy of Launch Vehicle Technology, Beijing 100076, China)

Technology risk is one of the most important risks in the development of aerospace model, while risk identification and control is the key work to ensure the control of technical risk. This paper uses the theory and methods of risk management,combining with the uniqueness of aerospace project risk management, taking the technical risk as the main line, puts forward the technical risk system including key technical risk, design quality risk, product quality risk and operation quality risk. It also establishes technical risk management process, then summarizes the effective identification and control methods for technology risk, in order to provide the reference for strengthening the comprehensive management of aerospace technology risk.

aerospace model; technology risk management; identification and control

V57

A

1672-6286(2017)04-0095-09

賈文英（1978-），女，碩士，高級工程師，主要從事運載火箭質(zhì)量管理工作和研究。