航天型號(hào)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別分析管控探索與應(yīng)用實(shí)踐

郭曉明、萬(wàn)越、蘇曉東、劉召軍、宋燚 /北京航天長(zhǎng)征飛行器研究所

航天型號(hào)產(chǎn)品通常具有生產(chǎn)流程復(fù)雜、質(zhì)量和穩(wěn)定性要求高等特點(diǎn)，產(chǎn)品的研制生產(chǎn)存在諸多不確定因素，潛在風(fēng)險(xiǎn)較大。為確保航天型號(hào)項(xiàng)目的順利開(kāi)展，風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和控制是一項(xiàng)重要工作。而在眾多風(fēng)險(xiǎn)中，技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)已經(jīng)成為項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)控制的核心內(nèi)容。航天型號(hào)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)分析是提前識(shí)別型號(hào)研制和試驗(yàn)過(guò)程中的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，通過(guò)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生概率、發(fā)生時(shí)間、持續(xù)情況、風(fēng)險(xiǎn)后果、風(fēng)險(xiǎn)不可測(cè)程度開(kāi)展分析，制定針對(duì)性的管控措施，確保技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的有效降低、控制或消除。因此開(kāi)展好航天型號(hào)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別分析及管控工作，是型號(hào)項(xiàng)目順利開(kāi)展及試驗(yàn)任務(wù)圓滿完成的重要保證。

本文運(yùn)用技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別的常用方法，提出一套技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與管控流程，通過(guò)開(kāi)展技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、精準(zhǔn)策劃技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)管控項(xiàng)目、創(chuàng)新建立技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)管控機(jī)制、明確技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)過(guò)程管控的要點(diǎn)，對(duì)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)管理中管什么、如何管進(jìn)行探索，并在航天項(xiàng)目技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)管理中進(jìn)行了應(yīng)用實(shí)踐，為做好航天型號(hào)項(xiàng)目的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)管理工作提供借鑒。

一、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)分類(lèi)

技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)作為型號(hào)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管控的主要對(duì)象，可以具體劃分為關(guān)鍵技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、設(shè)計(jì)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)、操作質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。

航天型號(hào)項(xiàng)目不同的研制階段，技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的側(cè)重也不同。在項(xiàng)目方案階段和初樣階段，主要側(cè)重關(guān)鍵技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、設(shè)計(jì)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)；試樣階段主要側(cè)重關(guān)鍵技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、設(shè)計(jì)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)、操作質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)；定型階段主要側(cè)重產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)和操作質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。

二、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)管控流程

首先，開(kāi)展項(xiàng)目的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，利用技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方法，針對(duì)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中可能發(fā)生的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)做識(shí)別，全面識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目。其次，做好技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的管控策劃，針對(duì)辨識(shí)的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)開(kāi)展管控策劃，按照發(fā)生概率和影響性，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分級(jí)，對(duì)辨識(shí)的風(fēng)險(xiǎn)制定管控措施。再次，制定風(fēng)險(xiǎn)管控機(jī)制，對(duì)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目做迭代管控，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)管控措施落實(shí)情況的過(guò)程監(jiān)督。通過(guò)管控措施的有效落地，最終降低或消除技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。最后，明確技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的管控要點(diǎn)，在技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)過(guò)程動(dòng)態(tài)管控中進(jìn)行確認(rèn)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)降低或消除的閉環(huán)管理確認(rèn)。

三、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別及管控策劃

按照技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的管控流程，需要對(duì)項(xiàng)目的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)開(kāi)展識(shí)別，選擇合適的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方法，對(duì)識(shí)別出的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)按照風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率、影響后果等因素進(jìn)行分級(jí)分類(lèi)，同時(shí)針對(duì)不同技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)制定不同的管控措施，對(duì)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效管控。

1.技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方法

技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)是航天型號(hào)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管控的前提。技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)就是圍繞可能引起風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的主要風(fēng)險(xiǎn)線索，通過(guò)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生后導(dǎo)致的后果做分析判斷，形成風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目表單。定性風(fēng)險(xiǎn)分析方法主要包括：故障模式及影響分析（FMEA）、故障樹(shù)分析法（FTA）、概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估法（PRA）、可靠性預(yù)計(jì)法 、設(shè)計(jì)裕度分析法、潛通路分析法、最壞情況分析法、電磁兼容性分析法、飛行時(shí)序動(dòng)作分析法、數(shù)據(jù)差異性法、數(shù)據(jù)超差/數(shù)據(jù)臨界的影響及成功數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法、“九新”分析法、技術(shù)成熟度分析法、測(cè)試覆蓋性分析法等。

根據(jù)型號(hào)任務(wù)情況，開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)源辨識(shí)工作，建立如首飛型號(hào)風(fēng)險(xiǎn)線索、產(chǎn)品研制風(fēng)險(xiǎn)線索及批生產(chǎn)交付風(fēng)險(xiǎn)線索，形成重點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)線索清單。辨識(shí)重點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)線索中典型產(chǎn)品研制、批生產(chǎn)、總裝及靶場(chǎng)環(huán)節(jié)存在的突出問(wèn)題和薄弱環(huán)節(jié)，制定有效管控措施，提前釋放風(fēng)險(xiǎn)，減少質(zhì)量隱患。

2.型號(hào)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)管控的策劃

運(yùn)用合適的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方法，開(kāi)展技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別工作，形成技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)及管控清單。對(duì)識(shí)別出的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)開(kāi)展分析，根據(jù)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生可能性和風(fēng)險(xiǎn)影響程度對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)分，通過(guò)評(píng)分結(jié)果換算出風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。制定針對(duì)性的風(fēng)險(xiǎn)管控措施，形成技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)管控清單，并明確責(zé)任人、責(zé)任部門(mén)及措施完成時(shí)間。可聚焦影響型號(hào)飛行成敗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，圍繞產(chǎn)品研制、產(chǎn)品批產(chǎn)、總裝及靶場(chǎng)開(kāi)展技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，形成風(fēng)險(xiǎn)及管控措施清單。

四、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)月度閉環(huán)管控機(jī)制的建立

技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)管控工作是一個(gè)反復(fù)迭代和不斷完善的過(guò)程，需要系統(tǒng)精準(zhǔn)策劃、全面有效識(shí)別、準(zhǔn)確分析應(yīng)對(duì)、迭代閉環(huán)監(jiān)管。建立月度閉環(huán)管控機(jī)制，可實(shí)現(xiàn)對(duì)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)過(guò)程的有效監(jiān)控，確保技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)及時(shí)迭代、管控措施有效落地。利用月度管控機(jī)制，對(duì)管控清單中風(fēng)險(xiǎn)的落實(shí)情況進(jìn)行月度迭代。同時(shí)，針對(duì)需要重點(diǎn)管控的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目進(jìn)行月度管控內(nèi)容的策劃，強(qiáng)化落實(shí)與閉環(huán)管理，切實(shí)推進(jìn)薄弱環(huán)節(jié)的防控工作。

航天某研究所在技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)管控中，聚焦型號(hào)關(guān)鍵薄弱環(huán)節(jié)，全面辨識(shí)梳理產(chǎn)品研制、首飛及批產(chǎn)交付全年技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，構(gòu)建型號(hào)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)月度閉環(huán)管控機(jī)制，從首飛型號(hào)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)專(zhuān)項(xiàng)管控、驗(yàn)收規(guī)范、元器件原材料管控分別開(kāi)展策劃，策劃內(nèi)容如表1所示，在型號(hào)項(xiàng)目技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)管控中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)有效的過(guò)程監(jiān)控。

表1 型號(hào)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)管控

五、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)管控要點(diǎn)的明確

通過(guò)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，一般涉及的管控風(fēng)險(xiǎn)包含軟件、工藝、大型地面試驗(yàn)、物資保障（原材料、元器件）等項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)，各項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)通過(guò)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)月度管控策劃進(jìn)行管控，每項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)需要明確具體重點(diǎn)管控項(xiàng)目。航天某研究所通過(guò)明確如下具體管控項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)了對(duì)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目的有效控制。

1.設(shè)計(jì)源頭風(fēng)險(xiǎn)再確認(rèn)

強(qiáng)化設(shè)計(jì)源頭控制，加強(qiáng)對(duì)產(chǎn)品研制任務(wù)書(shū)和技術(shù)方案的把關(guān)力度，組織各級(jí)任務(wù)提出方對(duì)產(chǎn)品研制任務(wù)書(shū)進(jìn)行審查，對(duì)重大技術(shù)方案的調(diào)整和變化組織復(fù)核復(fù)算或開(kāi)展獨(dú)立評(píng)估工作，消除技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。

2014年，中國(guó)科學(xué)研究院甘薯研究所的專(zhuān)家們對(duì)不同肉色的甘薯塊根主要營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)進(jìn)行了對(duì)比評(píng)價(jià)，咱們一起來(lái)看看吧！

2.I、II 類(lèi)單點(diǎn)故障模式及三類(lèi)關(guān)鍵特性管控清單確認(rèn)

建立型號(hào)I、II 類(lèi)單點(diǎn)故障模式及三類(lèi)關(guān)鍵特性管控清單，作為型號(hào)管控基線，并在此基礎(chǔ)上按照“試驗(yàn)驗(yàn)證不到仿真分析到，仿真分析不到數(shù)據(jù)包絡(luò)到，數(shù)據(jù)包絡(luò)不到冗余保證到，冗余保證不到類(lèi)比佐證到”的原則，全面復(fù)核設(shè)計(jì)關(guān)鍵特性的正確性；同時(shí)，要開(kāi)展“偽冗余”分析再確認(rèn)，避免“偽冗余、真單點(diǎn)”。

型號(hào)和產(chǎn)品轉(zhuǎn)階段、出廠前要對(duì)I、II 類(lèi)單點(diǎn)故障模式和三類(lèi)關(guān)鍵特性管控清單確認(rèn)情況及相關(guān)產(chǎn)品管控措施落實(shí)閉環(huán)情況進(jìn)行審查確認(rèn)。

3.產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)控制

新研產(chǎn)品以轉(zhuǎn)階段評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)的產(chǎn)品投產(chǎn)技術(shù)狀態(tài)為基線，進(jìn)一步清理并固化首飛產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)，將設(shè)計(jì)、工藝、物資、關(guān)鍵設(shè)備、產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)主流程等變化均納入技術(shù)狀態(tài)管控范疇，嚴(yán)格技術(shù)狀態(tài)更改管控，對(duì)技術(shù)狀態(tài)更改的受控情況完成檢查確認(rèn)。

按照技術(shù)狀態(tài)管理要求開(kāi)展技術(shù)狀態(tài)確認(rèn)工作，全面清理各項(xiàng)產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)變化及比對(duì)分析。對(duì)于有技術(shù)狀態(tài)變化的項(xiàng)目要確認(rèn)技術(shù)狀態(tài)變化是否按照“論證充分、各方認(rèn)可、試驗(yàn)驗(yàn)證、審批完備、落實(shí)到位”的五項(xiàng)原則完成審查工作。

針對(duì)試驗(yàn)過(guò)程及試驗(yàn)數(shù)據(jù)的問(wèn)題、現(xiàn)象及解決措施進(jìn)行再分析和再確認(rèn)。對(duì)照技術(shù)狀態(tài)變化履歷表，出廠前進(jìn)行實(shí)物狀態(tài)與基線狀態(tài)的比對(duì)分析，確認(rèn)所有技術(shù)狀態(tài)更改項(xiàng)目驗(yàn)證考核到位。

組織對(duì)環(huán)境試驗(yàn)條件、環(huán)境試驗(yàn)大綱等開(kāi)展審查，確保環(huán)境試驗(yàn)條件的正確性和環(huán)境試驗(yàn)項(xiàng)目的全面性。環(huán)境適應(yīng)性分析既要關(guān)注外部環(huán)境影響，也要充分分析產(chǎn)品工作時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)部力、熱、電磁等環(huán)境對(duì)相關(guān)產(chǎn)品和飛行任務(wù)的影響，組織對(duì)相關(guān)參數(shù)制定的原則、規(guī)范及相應(yīng)防護(hù)措施等進(jìn)行再分析，并參照同類(lèi)型產(chǎn)品進(jìn)行復(fù)核，特別要針對(duì)型號(hào)使用電磁環(huán)境復(fù)雜的特點(diǎn)，對(duì)設(shè)備級(jí)、系統(tǒng)級(jí)試驗(yàn)的充分性和有效性進(jìn)行再確認(rèn)。

4.環(huán)境試驗(yàn)條件審查和閉環(huán)確認(rèn)

組織對(duì)環(huán)境試驗(yàn)條件、環(huán)境試驗(yàn)大綱等開(kāi)展審查，確保環(huán)境試驗(yàn)條件的正確性和環(huán)境試驗(yàn)項(xiàng)目的全面性。環(huán)境適應(yīng)性分析既要關(guān)注外部環(huán)境影響，也要充分分析產(chǎn)品工作時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)部力、熱、電磁等環(huán)境對(duì)相關(guān)產(chǎn)品和飛行任務(wù)的影響，組織對(duì)相關(guān)參數(shù)制定的原則、規(guī)范及相應(yīng)防護(hù)措施等進(jìn)行再分析，并參照同類(lèi)型產(chǎn)品進(jìn)行復(fù)核，特別要針對(duì)型號(hào)使用電磁環(huán)境復(fù)雜的特點(diǎn)，對(duì)設(shè)備級(jí)、系統(tǒng)級(jí)試驗(yàn)的充分性和有效性進(jìn)行再確認(rèn)。

嚴(yán)格試驗(yàn)閉環(huán)管理，在關(guān)注試驗(yàn)充分性的同時(shí)，按照有關(guān)分析線索（試驗(yàn)邊界、試驗(yàn)環(huán)境條件、試驗(yàn)方法、試驗(yàn)產(chǎn)品狀態(tài)、與以往類(lèi)似試驗(yàn)方案的比對(duì)分析等）強(qiáng)化試驗(yàn)的有效性分析。

5.型號(hào)產(chǎn)品試驗(yàn)充分性測(cè)試覆蓋性確認(rèn)

按照型號(hào)產(chǎn)品試驗(yàn)充分性測(cè)試覆蓋性分析要求、型號(hào)測(cè)試覆蓋性控制要求，開(kāi)展產(chǎn)品試驗(yàn)充分性和測(cè)試覆蓋性分析工作。

測(cè)試覆蓋性要圍繞測(cè)試項(xiàng)目、測(cè)試狀態(tài)、測(cè)試環(huán)境、測(cè)試要求等方面細(xì)化、具體化分析，確認(rèn)出廠前測(cè)試是否覆蓋靶場(chǎng)測(cè)試，測(cè)試設(shè)備的狀態(tài)及試驗(yàn)邊界條件的真實(shí)性等，針對(duì)不覆蓋項(xiàng)目和內(nèi)容補(bǔ)充試驗(yàn)或分析風(fēng)險(xiǎn)及采取措施，確保產(chǎn)品出廠后不出問(wèn)題。

6.極性項(xiàng)目清理和確認(rèn)

強(qiáng)化極性控制工作，按照航天產(chǎn)品極性控制工作指南和固體運(yùn)載火箭極性規(guī)定等要求，開(kāi)展極性項(xiàng)目清理和確認(rèn)工作。按單機(jī)、分系統(tǒng)、總體，自下而上逐級(jí)清理有極性要求的項(xiàng)目，形成型號(hào)極性項(xiàng)目清單。

總體負(fù)責(zé)對(duì)系統(tǒng)間的極性控制正確性進(jìn)行確認(rèn)，各系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)組成單機(jī)間的極性控制正確性進(jìn)行確認(rèn)。在極性檢測(cè)時(shí)，優(yōu)先采用回路系統(tǒng)特性閉合的檢測(cè)方法；檢測(cè)方法不能實(shí)現(xiàn)回路系統(tǒng)特性閉合時(shí)，要有完善的控制措施及可追溯的過(guò)程記錄。

7.軟件風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和驗(yàn)收

規(guī)范型號(hào)研制總體與分系統(tǒng)、分系統(tǒng)與單機(jī)間研制軟件技術(shù)需求傳遞；針對(duì)型號(hào)中A、B 級(jí)重要軟件，要嚴(yán)格開(kāi)展FMEA、FTA 等可靠性分析和評(píng)估，強(qiáng)化工程軟件安全、關(guān)鍵需求在過(guò)程中的實(shí)現(xiàn)與確認(rèn)；加強(qiáng)軟件測(cè)試用例的審查確認(rèn)，通過(guò)軟件開(kāi)發(fā)方測(cè)試、第三方測(cè)試，加強(qiáng)對(duì)軟件的異常狀態(tài)、邊界條件等軟件健壯性測(cè)試，確保軟件的測(cè)試覆蓋率滿足要求。對(duì)存在軟件技術(shù)狀態(tài)變化對(duì)應(yīng)的接口、判據(jù)、文件、流程等影響開(kāi)展回歸測(cè)試，確保軟件的技術(shù)狀態(tài)受控。

開(kāi)展軟件風(fēng)險(xiǎn)再確認(rèn)，重點(diǎn)對(duì)軟件功能、性能、中斷、異常處理、時(shí)序、通信接口、測(cè)試覆蓋性等方面，系統(tǒng)開(kāi)展復(fù)查；落實(shí)A、B 級(jí)和進(jìn)入發(fā)射流程的重要C 級(jí)軟件第三方測(cè)評(píng)要求，針對(duì)第三方測(cè)評(píng)情況開(kāi)展質(zhì)量評(píng)估，確保軟件質(zhì)量。

首飛前重點(diǎn)抓好軟件復(fù)核復(fù)算、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)分析、重點(diǎn)研制單位現(xiàn)場(chǎng)檢查、第三方測(cè)評(píng)情況評(píng)估及軟件驗(yàn)收工作。