航天型号批生产阶段的风险分析与控制

◎中国运载火箭技术研究院 宗晓 王堃 董辰 程炳琳 李明智

研究表明，在航天型号研制过程中，风险度和不确定性会随着论证设计的迭代过程而逐渐减小。所以，批生产阶段作为型号产品研制过程的末端环节成为风险管理领域较容易被忽视的环节，其相对论证和设计环节的研究理论基础薄弱，成果较少。

由于航天型号系统庞大、复杂的固有特性以及研制周期紧张、研制经费缩减、采取“小子样”定型等现实情况，型号在批生产阶段依然存在定型技术状态和抽检试验技术状态控制、环境考核充分性等技术风险，以及批生产工艺控制、元器件和原材料质量、经费、进度等管理风险。而航天型号批生产存在的风险将直接影响型号投入使用的时间、作用与效果，影响范围和损失较论证及设计阶段均有不同程度的放大。因此，对航天型号批生产阶段进行风险分析、评估和控制的意义重大，亟待开展。

一、批生产风险分析

根据资料和工程经验，从系统角度着眼，航天型号批生产阶段的风险主要受技术状态、生产工艺、管理模式、人力资源等方面风险源的影响。

1.技术状态引发的风险

从国内航天型号项目研制各种风险发生的情况看，技术状态问题是引发批生产产品故障最主要的风险源，结合以往航天型号批生产存在的问题，笔者归纳出技术状态风险主要表现在三个方面：

一是成熟型号设计可靠性不足带来的潜在风险。2009年，某型系列火箭在成功飞行近50次后发生了燃气发生器局部烧穿的问题，导致发动机推力异常下降，从而引发了对经过多次飞行考核的成熟型号产品设计可靠性的反思和再认识。

航天型号对系统设计的兼容性和单机的可靠性要求很高，但并不是经过十几次或几十次的飞行考核就能得到充分验证，一些存在的尚未认识到的潜在设计缺陷和不足会逐渐暴露出来，所以成熟型号依然需要“再设计、再分析、再验证”的完善过程。

二是型号“小子样”考核带来技术未吃透、可靠性不足和考核不充分的风险。现阶段，受研制合同周期和经费的限制，航天型号还普遍采用继承成熟技术和产品，“小子样”飞行考核完成定型的研制思路，并存在着“经飞行成功考核的产品即是可靠产品”的片面认识。但从历次型号飞行失利的情况可以看出，在工程分析条件有限、技术认识存在差距的情况下，“小子样”定型往往会存在产品地面和飞行试验考核不充分、验证不到位，或对继承技术和产品状态未完全吃透等风险。

三是环境考核不充分和控制不足带来的风险。由于航天型号发射和飞行环境极其复杂、恶劣，环境试验验证方法、手段不足，相关设计验证标准和规范的准确性、合理性并不完善，实际飞行中测量的环境数据较少，不能完全覆盖真实环境等原因，使得航天型号即使进入定型批生产阶段仍存在引发飞行试验质量问题甚至失利的共性风险。

2.生产工艺产生的风险

航天型号批生产阶段的工艺管理相对于研制生产阶段，具有数量大、周期短、工艺稳定性和一致性要求高等特点。我国航天型号批生产主要采取总体研究院抓总研制，配套企业长期从事研制生产的任务模式。近年来，随着航天型号批生产任务的逐渐增多，也带来了任务形势和生产模式的转变，给工艺管理和质量控制等相关管理活动带来了新的挑战和风险。

由于航天型号研制周期和经费的不断压缩，计划进度问题已成为制约型号研制的主要问题，许多型号不得不采取边研制、边试验、边试制的工作模式。根据以往的工程经验，航天型号的试制工作是工艺状态完全固化和批生产前不可或缺的环节，但目前已开展批生产的航天型号受研制周期限制，试制阶段工作开展的并不充分，使工艺状态固化工作没有得到有效落实，工艺可靠性不高，影响了批生产工作的开展。

3.管理模式导致的风险

航天型号批生产阶段技术状态固化和控制要求高、时间跨度长、任务当量大、协作面广、不确定因素多，但由于周期紧张、资源冲突造成的任务完成超出计划节点，以及用户对交付周期和合同经费控制方面的要求越来越高，使计划、组织、控制等管理工作未能达到预定要求，造成产品交付时间延迟、成本上升等风险。

再者，航天型号不同于一般商品，其带有较强的计划经济成分。而随着社会主义市场经济体制的不断完善，市场机制在航天型号批生产资源配置中发挥着越来越重要的作用，尤其是航天型号所使用的各种原材料、元器件等通用产品均已基本市场化。所以市场经济产物要融入计划经济产物中，就必然带来管理模式上的冲突。

航天型号批生产的管理风险还与其它风险因素具有较高的相关度。如果在型号批生产启动阶段和合同签订阶段没有充分考虑相关风险因素，那么一旦在批生产考核阶段出现风险问题，就会造成重大质量问题或飞行失利的发生，将会对经费和计划管理造成巨大影响，使后续工作无法正常开展。

4.人力资源风险

从某种意义上来说，任何风险不同程度上都可以最终归结为人力风险，这里所说的人力风险是指由于人员的责任心或能力问题直接造成的风险损失。同时，人员变动过于频繁，管理人员的胜任能力或一些关键岗位人才的流失，也会极大地影响整个型号项目的顺利进行。因此，人力资源风险也是航天型号批生产中不可忽视的风险源之一。

二、风险评估

经过对航天型号批生产阶段风险损失及发生概率等属性的系统分析和评估，可以发现：

在技术风险方面，其与航天型号各个研制阶段情况相同，仍是发生概率最大的风险。这一方面反映出技术能力和储备力的不足；另一方面说明受紧张的研制周期和经费制约，设计分析和验证的不彻底，以及“小子样”考核使技术风险未完全暴露，导致相当一部分的技术风险被带入批生产阶段。

在工艺风险方面，由于试制工作开展不充分、资源投入不足等原因，使工艺风险在航天型号批生产阶段发生的概率仅次于技术风险。航天型号的几次重大失利都部分涉及工艺问题。

在管理风险方面，由于与其它风险源有较高的相关度，加之我国航天型号整体管理水平相对滞后，使管理风险成为航天型号批生产阶段不可忽视的重要风险源之一。目前对于管理风险的识别、评估和控制几乎处于空白状态，并且缺乏有效的控制手段。

此外，航天型号批生产阶段的技术、工艺、人员风险一旦发生，造成的损失和影响等级都高于其它研制阶段的同类风险，将对后续批生产交付产生严重影响，也会引发各种管理风险的发生。

综上所述，航天型号批生产阶段的各种风险客观存在且风险损失等级高，但对风险的分析和控制并没有引起足够的重视，工作基础也较为薄弱。因此，在风险分析和评估的基础上，及时建立航天型号批生产风险应对措施已成为当务之急。

三、对风险控制的建议

近年来，随着国防现代化需求的不断提高，航天型号从单件研制转向批生产，这既是型号发展的必然结果，也是航天科技工业在市场经济中求得生存和发展的必由之路。

笔者通过综合研究、参考国内外航天企业在型号产品批生产阶段质量和风险控制的研究及实践成果，并结合目前航天型号批生产现状，针对存在的风险源提出几点风险控制措施。

1.技术和工艺方面的风险控制

一是在型号立项论证和研制阶段加强技术风险分析工作，在充分论证的基础上增加飞行试验考核子样，使技术风险在实际飞行条件下充分暴露，从而及时弥补设计缺陷和不足，以提高设计和工艺的可靠性。

二是对于新领域技术攻关的型号，要客观科学地开展关键技术攻关风险分析和策划，设定充足、合理的研制周期，明确技术攻关转向工程研制的标志节点，规避由技术攻关不彻底带来的技术风险。同时，用户与相关工业部门要联合加大对理论研究和技术储备的投入。

三是转变工作认识，加大对型号可靠性增长工作的投入。在型号论证阶段就长远规划可靠性增长工作，将其作为必不可少的研制内容并系统纳入到型号整个研制周期中，在型号研制完成后持续开展。

四是通过理论研究、专业建设和技术更新，提高型号工作环境的分析、验证和控制能力。增加飞行子样或系统级以上环境考核试验，以提高真实环境和边界条件下验证的充分性，同时不断提高飞行环境数据的测量、收集和分析能力，不断完善设计验证标准和规范。

五是更加充分地开展型号定型前的试制工作，或在正式批生产前实施试制定型批生产，以提高工艺的可靠性和稳定性。及时固化工艺状态，在正式批生产前最大可能地消除工艺缺陷和不足。

六是不断加大对工艺保障能力和生产队伍建设的投入，使之能适应不断增多、加快的航天型号批生产任务。

2.管理风险控制

一是为应对航天型号批生产阶段可能存在的进度、经费等方面管理风险。应在型号批生产任务启动或批生产合同拟定阶段就开展管理风险的分析、评估和控制工作。尤其要充分考虑原材料价格通货膨胀、元器件供应、内部资源冲突等动态影响因素，切实把握各种可能发生的情况以及相应责任和措施的落实。

二是由于航天型号的研制对国家的意义重大，影响广泛、耗资巨大，一旦出现问题将造成后续工作的停滞，并带来巨大损失，所以应在型号批生产工作启动阶段就充分考虑经费和进度等方面的风险。在对风险客观存在达成共识的基础上，以确保批生产交付工作顺利进行为目标，在合同经费中增加风险准备金等风险保障条件，并且合理划分责任，用户及相关工业部门合力承担和补救风险损失，以更好地完成国家任务。