大口徑光學元器件研制項目技術成熟度評價方法實踐*

莫磊 淡晶晶 徐隆波 賀少勃 林勇 何靖 張光軍

(1.中國工程物理研究院慣約實施管理中心，四川 綿陽 621999;2.中國工程物理研究院，四川 綿陽 621999)

0 引言

高功率固體激光驅動器研制項目是我國新時期一項重要的大科學工程，具有極其重要的科學研究意義。美國勞倫斯·利弗莫爾實驗室(LLNL)于2009年3月建成國家點火裝置(National Ignition Facility，NIF)，法國原子能委員會·阿基坦科技研究中心(CEA/CESTA)正在建設的兆焦耳裝置(Laser Mégajoule，LMJ)，與我國正在建設的高功率固體激光驅動器同屬國際上“并駕齊驅”的三大激光聚變物理研究實驗裝置[1]。裝置在建設過程中需要在規定的時間和經費概算內提供數萬件的大口徑光學元器件，研制項目時間緊迫，技術難度大，產品實現過程需要解決諸多工程和技術難題，在工程供貨過程中必然存在著技術和管理風險。在建設過程中光學元器件研制技術水平的高低直接影響著裝置建設的最終結果。本文著重從管理角度出發[2-3]，借鑒國外先進標準，吸納國內在評價等級和評價方法改進方面所取得的成功經驗，提出了一套符合我國大口徑光學元器件研制項目技術狀態的成熟度評價方法，重點結合高功率固體激光驅動器建設前期大口徑光學元器件研制過程的管理實踐，利用雷達圖對評價結果進行可視化探討，該評價方法的應用可有效降低裝置建設過程中的管理風險。

1 國內外發展概述

1.1 國外簡述

技術成熟度等級(TRL)概念是美國國家航空航天局在20世紀70年代首先提出的，TRL等級標準和評價方法在80年代得到進一步發展和推廣，90年代初正式將TRL評價方法推廣應用于美國空間計劃研究項目。安茂春等[4]對國外技術成熟度評價方法及應用情況進行了深入分析，其主要目的用于掌握技術發展狀態，識別并規避技術風險。盧新來[5]對美國政府在武器裝備采辦項目中應用技術成熟度評價結果進行了分析，充分說明了在項目實施中采用成熟度高的技術可有效降低項目的技術風險，確保研制項目能夠按目標順利完成。

1.2 國內發展概述

從20世紀末開始，我國國防科技管理部門就先后開展了關于技術成熟度評價工作的軟課題研究。在21世紀初期進行技術成熟度評價體系的建立與推廣，并制定了GB/T 22900—2009《科學技術研究項目評價通則》，在相關科研項目立項過程中開始采用TRL評價方法。2003年，航天科技集團公司深入開展TRL評價方法應用的相關研究工作。2009年，航天科技集團研究發展部聯合原總裝備部軍兵種裝備部，在某重大專項工程中深入開展TRL應用。2012年發布實施《裝備預先研究技術成熟度評價暫行辦法》、GJB 7688—2012《裝備技術成熟度等級劃分及定義》[6]，我國陸續頒布的軍用技術成熟度評價相關標準，已成為重大科研項目和型號研制的重要參考標準。

2 大口徑光學元器件研制項目技術成熟度評價方法

大口徑光學元器件研制項目技術成熟度評價方法，主要結合工程自身特點及超高精度光學元器件研制的自身規律和應用需求，參考GB/T 22900—2009《科學技術研究項目評價通則》、GJB 7688—2012《裝備技術成熟度等級劃分及定義》、GJB7689—2012《裝備技術成熟度評價程序》等國家標準[7]，兼顧元器件研制過程中的差異性，將項目從掌握關鍵技術研究到科研樣件生產工藝定型和批量生產供貨等全過程分為9個級別，每一級都具有明確的判斷標準，各等級均涉及研制設計、原材料/材料、指標檢測、工藝能力、質量保證、目標成本、人員技能、制造管理八大要素，每項評價要素中均細化了對應的評價要求和重點。

評價內容主要包括當前等級認定、短板要素識別和研制與生產主要風險判斷。評價流程主要分為評價啟動、評價實施、評價后續工作3個環節。評價過程中由被評價單位進行相關材料舉證，評價組組織領域專家成立現場審查組，結合現場復核手段對舉證材料進行審查，正式評價會議采用專家打分制度，在前期現場審查的基礎上利用綜合打分法對各要素進行現場審查打分，由評價組匯總各專家打分結果及提出的建議意見。其評價流程見圖1。

圖1 大口徑光學元器件研制項目技術成熟度評價工作流程圖

3 評價方法實踐

2016年9月大口徑光學元器件研制項目技術成熟度評價工作結束，共計完成3輪、近40個項目的TRL評價實踐工作，涉及相關科研院所、高校、企業等任務承擔單位共計18家，共組織各類宣貫、啟動、審查、跟蹤、評價等會議約50余次，組織相關同行業專家150人/次，組織現場審查、跟蹤等關鍵環節約30余次。實踐過程中評價標準嚴格按照所制定的“大口徑光學元器件研制項目技術成熟度評價等級”進行評價，特別是第3輪評價過程中，對23個項目進行現場審查，評審專家組結合現場審查結果對被評單位進行逐項要素評價打分。從評價結果統計看，91%的項目達到了預期的評價目標，有效識別了短板瓶頸，降低了項目的技術風險，使得項目能夠順利從技術攻關向試生產階段轉移。第3輪技術成熟度評價統計結果見圖2和表1。

為充分體現評價結果，本文特選取裝置建設過程中影響較大的某種光學材料研制項目和關鍵部件加工項目進行評價結果比對分析，并在項目技術指標攻關階段和中試驗證階段兩個環節進行評價，針對八項評價要素整體評價結果，以及三項主要的單項評價要素(研制設計、工藝能力、技術指標)結果進行對比分析，其評價結果充分說明了此評價方法可有效判斷項目的初期短板瓶頸和存在的問題，可指導項目后期按照既定的方向發展，并達到擬定的目標要求。

3.1 某光學材料研制項目技術指標攻關階段和中試驗證階段評價結果

某光學材料研制項目技術成熟度評價的雷達圖結果見表2。

圖2 第3輪共計23個項目成熟度評價結果統計

等級要求符合項目評價結果數量/個數量占比(%)大于72191小于728

表2 某光學材料研制項目技術成熟度評價結果統計表(雷達圖結果)

(續)

3.2 關鍵部件加工項目技術指標攻關階段和中試驗證階段評價結果

關鍵部件加工項目技術成熟度評價雷達圖結果見表3。

4 項目評價結論分析

針對兩個項目首次和末次評價結果進行對比分析，充分體現了光學元器件技術成熟度評價方法在項目發展過程中發揮的作用。

(1)八大要素評價更加全面。針對光學元器件的研制設計、技術指標、工藝能力、質量管理等多個要素進行系統評價，不僅可以有效識別研制項目技術成熟狀態和短板瓶頸，而且在促進任務承擔單位從以往只關注技術指標達標向技術與管理并重轉變，在增強任務承擔單位及承研團隊的工程化意識等方面起到了積極作用。

(2)研制設計能力、工藝能力日益提升。從最初的部分關鍵工藝設計、技術指標可行性得到初步驗證，到工藝總方案的確定、工藝流程全線貫通、科研樣件技術指標達標等，光學元器件研制項目技術成熟度評價方法有效地識別了項目在研制過程中的短板瓶頸，為管理方提供了有效的判斷和決策。

(3)技術指標體系不斷完善。開展技術成熟度評價可提升管理水平，對管理者準確把控各階段的技術狀態，為關鍵技術攻關明確重點方向，為技術轉階段提供決策支持，提升質量管理的精細化水平，有效促進風險管理的快速發展。技術成熟度等級的不斷提升反映了技術從原理探索到實際應用全過程的客觀規律，是衡量技術風險的科學手段。開展技術成熟度評價，有利于推動研制項目風險管理向科學化、定量化的方向發展。為加強對研制各方的技術溝通，通過劃分技術成熟度等級，可以統一訂購方與產品承研方之間、設計方與制造方之間、管理人員與技術人員之間對于技術狀態的認識，為項目自身的技術協調以及不同項目之間的經驗借鑒和技術轉移，建立溝通的橋梁和統一的標尺。

表3 關鍵部件加工項目技術成熟度評價結果(雷達圖結果)

(續)

(4)專家作用得到充分發揮。參與光學元器件研制項目技術成熟度評價工作的專家，必須掌握相關技術原理、國內外研究及其在工程建設中的應用背景。評價專家對被評價技術應有深入的研究，評價組長必須由在該領域具有豐富經驗的資深專家來擔任。通過評價方法的實踐，有效地證明了評價過程必須依靠同行專家。通過采用評價組專家打分手段，充分發揮同行專家的作用，可以有效保障評價結果與項目狀態的符合性和有效性。

(5)管理經驗更加豐富。從項目管理能力提升的角度出發，參與評價工作的項目管理部門人員從評價工作啟動時的最初思考到評價管理細則的出臺、評價工作多輪次的統籌策劃、評價工作的逐輪推進等方面均積累了豐富的管理經驗。

5 結語

與國外大科學工程純項目管理和市場機制相比較，社會主義集中力量辦大事、全國一盤棋的獨特組織形式是我國建設大科學工程過程中所特有的優勢。大口徑光學元器件研制項目技術成熟度評價方法的建立和推廣，對建立公平、公開、公正的合格供方判定標準，對工藝管理、質量管理、成本管理、制造管理等方面的成熟度等級判定，驗證其產品實現能力是否滿足我國高功率固體激光驅動器建設研制的需要有著重要的指導意義。立足國情、以軍民融合可持續發展為主旨，充分挖掘和驗證外圍能力的合理引入，構建我國大口徑光學元器件批量生產與供貨體系網絡，為我國高功率固體激光驅動器建設實現“中國制造2025”奠定了堅實基礎。

[1]林尊琪.激光核聚變的發展[J].中國激光,2010,37(9):2202-2207.

[2]羅小安,許健,佟仁城.大科學工程的風險管理研究[J].管理評論,2007,19(4):43-48.

[3]白思俊.現代項目管理：升級版[M].北京：機械工業出版社,2010.

[4]安茂春,王志健.國外技術成熟度評價方法及應用[J].評價與管理，2008，6(2):1-3.

[5]盧新來.論技術成熟度評價和風險管理在裝備研制中的關系[J].南京航空航天大學學報(社會科學版)，2014,16(1):54-57.

[6]歐立雄,袁家軍,王衛東.神舟項目管理成熟度模型[J].管理工程學報,2005(S1):129-134.

[7]褚恒之,王江山,孟雪松,等.GJB 7688—2012《裝備技術成熟度等級劃分及定義》和GJB7689—2012《裝備技術成熟度評價程序》簡介[J].軍用標準化,2012,144(5):10-14.PMT

大科學工程項目管理。

徐隆波(1979—)，男，漢族，學士，助理研究員，研究方向：大科學工程項目管理。

賀少勃(1974—)，男，漢族，博士，高級工程師，研究方向：高功率激光放大器研究。

林勇(1972—)，男，漢族，學士，高級工程師，研究方向：計量測試、大科學工程項目管理。

何靖(1980—)，女，漢族，學士，高級會計師，研究方向：財務管理研究。

張光軍(1968—)，男，漢族，博士，高級工程師，研究方向：大科學工程管理、思想政治工作。