大型高档数控机床研制项目的风险管理研究
2015-04-06裴二阳
朱 辉 裴二阳 刘 勇
(①北京航空制造工程研究所，北京 100024;②中国机械工业联合会，北京 100823;③北京科技大学(管庄校区)，北京 100024)
大型装备项目非常复杂，没有太多值得借鉴的经验。我国关于大型装备项目的风险管理仍是一个薄弱环节，风险意识不强，风险管理机制不健全，没有形成动态风险管理的机制和模式，缺乏基础数据不够系统、对数据的分析也还不够完善。许多研究表明，很多企业的风险管理缺少全局性和系统性，大都属于被动管理，缺少前瞻性和主动性。因此，大型装备制造企业急需在管理科学化、民主化的基础上，逐步推进风险管理的方法、技术和手段的现代化。
1 高档数控机床研制项目的风险识别
项目风险识别就是要找出风险之所在和引起风险的主要因素或潜在因素，便于进行风险管理的后续工作。
1.1 风险识别技术
风险识别常采用的技术和工具有:德尔菲法、头脑风暴法、风险核对表、SWOT 分析法、项目工作分解结构、敏感性分析、故障树分析等。
对于数控机床研制项目来说，是一项庞大而又繁杂的系统工程。没有前期数据基础，没有相似产品工艺设计的风险数据库可借鉴，根据工作分解结构这条主线来进行风险识别不能足够完全反映“问题背后的问题”，还需要结合头脑风暴法，通过组织各相关层面的人员更直观地进行风险识别，从而迅速地找到各类风险源。
因此本次风险识别主要通过工作分解结构(WBS)和头脑风暴法相结合的方式进行。
1.2 风险识别
根据数控技术的设计图样、技术规范、国家军用标准及本企业标准的要求，数控机床研制项目的工作分解结构如下(图1)。
数控机床研制项目的风险数据收集以项目的WBS 为主线，采用头脑风暴法进行。头脑风暴会上共收到风险因素描述内容近200 项，经过整理、合并和归类，得到有效的风险因素共65 项。
以工艺设计项目的工作分解结构为分类维度，将收集到的风险因素归纳为风险识别层次结构表(表1～表7)。
表1 影响(A)数控机床研制项目的风险因素识别层次结构表
表2 影响(B1)研制项目评估的风险因素识别层次结构表
表3 影响(B2)设计开发及技术状态管理的风险因素识别层次结构表
表4 影响(B3)制造工艺及过程管理的风险因素识别层次结构表
表5 影响(B4)配套条件的风险因素识别层次结构表
表6 影响(B5)装配调试的风险因素识别层次结构表
表7 影响(B6)质量控制的风险因素识别层次结构表
2 高档数控机床研制项目的风险评价
2.1 风险评价方法
风险评价的主要方法有:主观评价法、决策树法、层次分析法、模糊综合评价法、故障树分析法、随机模拟法、概率树法、风险概率和影响度分析、GERT、PERT。本项目研究采用的是层次分析法。
层次分析法是在一个多层次的分析结构中，根据主客观判断，给予每一层次全部要素相对重要性次序的数值，具体分5 个步骤——建立层次结构模型、构造判断矩阵、层次单排序、层次总排序、一致性检验。
2.2 数控机床研制项目的风险评价
对本项目的风险评价，建立在前期对风险因素进行识别的基础上，利用层次分析法对这65 个风险因素的重要度分别进行比较后，再进行综合的分析评价。需要说明的是，限于文章篇幅，本文只对A -B 层次进行分析和计算，B -C -D 层次判断矩阵、计算过程略。
2.2.1 基于层次分析法的项目风险评价过程
(1)建立层次结构模型、构造判断矩阵
根据风险识别结果中的层次结构表来建立本项目的层次结构模型，在调查分析研究的基础上，采用对不同因素两两比较的方法，构造不同层次的判断矩阵，并分别计算它们的最大特征根、与此相对应的特征向量、各层次的单排序以及进行判断矩阵的一致性检验。建立A-B 层次判断矩阵为(见表8)。
表8 A-B 层次判断矩阵
(2)矩阵计算
现采用和积法将各层次判断矩阵的相关参数计算如下:
①A-B 层次判断矩阵计算:
(a)计算判断矩阵每行所有元素几何平均值:
同理，得
同理，得
(c)计算判断矩阵的最大特征根λmax。记A -B层次判断矩阵为A，则有:
查表11 得:RI=1.24。因而有:
因此，A-B 层次判断矩阵具有满意的一致性。
由此可知，A-B 层次的权重为:
2.2.2 数控机床研制项目的风险评价结果
通过以上计算分析得出的各级风险因素的权重向量值，可以清楚地衡量各风险因素的重要度，见图2。
从上图可以看出，(B2)设计开发及技术状态管理、(B1)研制项目评估、(B3)制造工艺及过程管理、(B6)质量控制、(B5)装配调试、(B4)配套条件对数控机床研制项目的风险影响程度是逐项递减的。
同理，二级、三级风险因素权重值大小可按照重要度进行排序，此处略。
通过对工艺设计过程中三层风险因素的评价，我们可以得到各级风险重要度的排序，这是我们进行风险处置(即风险应对和风险监控)的依据。
3 数控机床研制项目的风险应对和监控
3.1 数控机床研制项目的风险应对策略
因为数控机床的特殊性，风险策略主要从减轻风险和接受风险方面去考虑，而不选择风险转移和风险回避。针对已识别出的数控机床研制项目的风险及对风险发生概率和影响程度的评价结果，根据风险管理的基本特征和风险应对的基本原则，制订了对数控机床研制项目的风险进行有效管理的策略:分清主次，“抓大不放小”，分阶段有计划地将各种研制工作中的风险逐步消除或控制在可接受的程度。
3.1.1 策略1——抓住关键风险，重点管理
对本项目来说，就是抓住权重值占风险总量20%的那部分风险因素，去重点管理。图3 是数控机床研制项目风险的一级风险因素帕累托图。
从图中可以知道，(B2)设计开发及技术状态管理的风险重要度占39.2%，符合“二八定律”的原则，是不是就重点关注它就够了呢?显然，答案是否定的。因为，从图中我们同时也可以看到(B1)研制项目评估占了26.8%、(B3)制造工艺及过程管理占21.7%，独立观察也都分别符合“二八定律”，且三者的总量占到了73.4%，因此，三者都应作为主要风险进行重点管理。
(1)加强人员素质教育，提升员工“主人翁”意识，从思想上认识到这三项工作的重要性，并了解其风险可能造成的危害程度，从而由被动整顿转变为主动作为，提高工作参与者的对风险的主动规避。
(2)提高工艺技术成熟度，大力开展并行工程，争取更多预先研究的时间，在设计图样下发前就参与工艺性评价，了解产品原理和主要功能部件，把握关键加工技术的匹配程度和新工艺、新技术、新设备的采用情况。
(3)过程管理进一步制度化，确保技术文件能够反映产品生产的技术状态，规定人员资质、设备状况、工艺参数、环境条件等具体要求，严格控制加工难度大、质量不稳定的关键零部件的加工或者采购过程，保证技术文件的正确执行，确保产品能够优质、高效的满足市场需求。
同理，可以筛选出来二级和三级的关键风险，制定策略并进行重点管理，此处略。
3.1.2 策略2——不放弃关注和管理其它风险
经过以上方法的筛选，我们发现，理论上每一层次都会有80%的风险因素被忽略。这80%实际上适用“长尾理论”。因此，必须制定应对策略防范这些潜在的风险。应对策略可以采用制定中长期规划、登高计划等来明确其改进需要的条件和时机，明确阶段性目标和评价方法，以掌握规划或计划执行的有效性。
应该注意的是，在风险管理中应将“二八定律”和“长尾理论”相结合并灵活运用，二者相辅相成，才能够达到优势互补的效果。
3.2 建立数控机床研制项目风险预警机制
根据风险发生的类型和严重度，提出数控机床研制的工艺设计风险的4 个级预警等级。
一级预警:亮红灯。表示项目面临着非常危急的情况，一旦发生风险事故，处理不当就会带来灾难性的后果和无法挽回的损失，会危及整个项目的成败。
二级预警:亮橙灯。表示项目现正面临着风险危机，此时风险事故如果发生，处理不当的话，会损失惨重，甚至伤及元气。
三级预警:亮黄灯。表示目前项目有一定的风险，应引起注意。
四级预警:亮绿灯。表示目前项目处于相对安全状态，可以继续保持现状。
图4 展示数控机床研制项目的风险预警流程图。需要注意的是，风险信息收集要及时全面，快速掌握信息和反馈情况，行动要与决策保持高度一致。风险管理是动态的过程，对风险事件响应的越快风险管理的效果就越好。
4 结语
通过对数控机床研制目的风险开展的探讨性研究，确定了数控机床研制阶段工艺设计项目的风险评价方法，并采用层次分析法对风险因素进行评价，制订了具体的应对策略，建立了风险预警机制，摸索出了一套适用于本企业的风险管理模式，对类似产品的风险管理有很好的参考价值。
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