基于FMEA的直升机加装改装项目风险管理研究

2018-01-18叶君

项目管理技术 2018年1期

叶君

(中国直升机设计研究所，江西景德镇 333001)

0 引言

根据NASA给出的定义，项目是指有开始和结束等计划进度，并包含基本目的的任务。项目管理则被定义成由某些组织机构和专人参与的、实现项目目标的过程[1]。风险是指对可能性或无法达到预定目标的结果的一种计量。在项目开展过程中，项目风险是相伴相生的。项目风险管理是指处理风险的行为或实践活动，包括风险的识别和管控，属于全面项目管理的一部分。为了做好项目的风险管理，选择合适的风险识别和控制方法至关重要。考虑到一些项目本身的独特性(如项目规模、项目类型、消费者属性等)，风险管理的实施方法并不相同。

直升机加装改装项目是指为提高和改进现役装备的操作使用功能，完善战术技术性能，采用成熟技术针对现役装备的作战、训练、安全、综合保障及配套等需求进行的加装改装项目，以下简称“直升机加改装项目”[2]。

失效模式及影响分析(Failure Mode and Effects Analysis，FMEA)，是研究系统中每一种产品所有可能产生的故障模式及其可能对系统造成的所有影响，并按每一个故障模式的严重程度、检测难易程度、发生频度予以分类的一种分析方法。FMEA最早出现在1950年Grumman公司的飞机主控系统设计中，目前广泛应用于产品的设计和制造，是一种重要的可靠性设计方法。2001年，James Lewis提出将FMEA应用到项目风险管理中，但他仅仅是将FMEA中的RPN的概念用到风险量化中，并未深入分析FMEA如何系统地管理项目风险[3]。

本文基于James的研究基础，借鉴FMEA在事前预防的特点，结合直升机加改装项目的工作程序，构建一套适应直升机加改装项目的风险管理模式，以减少项目风险，提高项目过程的可靠性。

1 可行性分析

项目风险管理被证明适用于任何项目[1]，但是考虑项目本身因子的差异，风险管理的实施程度有所区别。目前，全面项目管理有两种项目风险管理模式：①“兵来将挡”策略，即风险出现之后才制订风险处理计划；②“未雨绸缪”策略，即制定项目风险管理规划，对项目全生命周期的风险进行识别、监控，并制定风险应对措施。直升机加改装项目受到政治、经济、军事等多方面因素的影响，往往采取第二种风险管理模式，事先做好风险管理规划。

1.1 理论可行性

风险管理规划就是决定如何对待和规划项目风险管理活动的过程。通过项目风险管理规划可以形成一套有条理、易理解、互动的风险管理策略，并以此分配项目资源。项目风险规划包含风险识别、风险评估、风险策划、风险监控和风险应对的全过程[4]。直升机加改装项目的工作程序分为立项论证、工程研制、技术鉴定和批量实施。通常，项目管理者在立项论证阶段就会对整个项目的风险事项进行识别，组织风险管理规划，制定风险应对策略。

FMEA是一种预防性的可靠性分析工具，用于研究产品(系统)的每一个组成因子，对每一个因子潜在的失效模式进行分析，通过分析确定产品(系统)在实际设计、生产和交付过程中的风险控制点，通过不断运用FMEA，确保满足所有客户的需求。FMEA力求在产品设计阶段就消除产品缺陷，提高产品的可靠性，减少后期弥补缺陷的成本。

对比分析项目风险管理规划与FMEA的相关概念，可以得出以下结论：①二者的目的都是减少过程(产品是过程的结果)中的不确定性(风险、潜在缺陷)，提高过程的可靠性；②二者的运用阶段都是过程初期；③二者的运用步骤相似。以上分析为将FMEA导入项目风险管理规划提供了理论依据。

1.2 操作可行性

直升机科研项目风险主要有技术风险、成本风险和进度风险。由于加改装项目主要采用成熟技术或者在成熟技术上进行改型，技术风险可预测。直升机加改装项目风险管理规划对风险的识别和评价是通过创建工作分解结构(WBS)进行的。风险管理规划是通过对WP的潜在风险事项进行定性识别和评估，制定风险应对策略，使项目风险在可控的范围内。

FMEA是将产品(系统)中存在的潜在缺陷因子作为研究单元，分别评估这些因子发生缺陷对产品(系统)造成的危害。一般运用风险优先系数(Risk Priority Number，RPN)确定因子潜在缺陷排序，制定缺陷应对措施。RPN的计算方法见式(1)

RPN=S(严重度)×O(频度)×D(可探测度)

(1)

如果在直升机加改装项目的风险管理规划中导入FMEA，可以运用FMEA的缺陷排序模式对WP的潜在风险进行识别和评估，确定风险等级，制定风险管理策略。由此，将FMEA导入直升机加改装项目具备操作可行性。

2 方法步骤

2.1 风险规划

风险规划是一系列项目风险管理活动的总结，其工作成果是形成一份风险管理计划(Risk Management Plan，RMP)。RMP实际上类似于一张风险管控地图，告诉管理者从何处入手解决项目潜在的风险。RMP并不是固定不变的，随着项目的进行，可能某些风险可能性会逐渐降低、危害性也会减小，而一些原本评分较小的风险项则会演变成主要风险，因此在项目过程中需不定时地更新RMP。本文结合直升机加改装项目的特点，引入FMEA，构建一套适合直升机加改装的风险管理模型示意图，如图1所示。

直升机加改装项目风险管理模型要求每个阶段初期对整个项目进行一次风险规划。①立项论证阶段主要是针对整个项目的过程进行风险规划，属于系统级的风险管控，目标是整个项目的可行性；②工程研制阶段是对工程研制、技术鉴定和批量实施3个阶段进行风险规划，属于分系统级的风险管控，目标是单机性能的可达性；③技术鉴定阶段针对的是技术鉴定和批量实施过程进行风险规划，属于部件级的风险管控，目标是各功能系统的可靠性；④批量实施阶段针对批量实施过程进行风险规划，属于零件级的风险管控，目标是装机零部件的有效性。“子级”风险规划需要在“父级”风险规划的基础上进行，根据“父级”风险监控的过程适应性地调整“父级”风险规划结果。

在直升机加改装项目风险管理模型中，各阶段的风险规划过程要根据该阶段风险规划的主要目标进行风险识别和评估，确定风险项的优先级；根据优先级结果，结合项目成本及风险管理成本进行风险策划，确定风险管控策略；根据风险管控策略对项目过程进行风险监控，对评估的风险事项进行追踪，平衡已识别风险事项与风险管控策略，鉴定未被识别的风险事项，并对已识别风险事项进行修正；根据风险监控的过程，当项目过程触发原先设定的阈值，对应的风险应对系统启动，修正项目过程，或者对原先的风险管控策略进行调整。

在直升机加改装项目风险管理模型中，风险记录既是对项目风险规划过程的记录，也是对项目风险规划的总结。风险记录有两个方面的作用：一方面，风险管控过程的记录对风险识别与评价具有信息汇总反馈的效果，对不断优化风险识别和评价过程起到很好的作用；另一方面，风险记录是知识积累的过程，属于知识管理的范畴，对直升机加改装项目的风险管理水平提升具有重要作用。

2.2 风险识别与评价

不同的直升机加改装项目过程中的风险类型以及风险等级是不同的，主要是由加改装直升机平台不同，或者所要达到的战术技术性能不同造成的。目前识别直升机加改装项目风险事项的方法主要有主观法和客观法两种类型。主观风险事项分析主要来自于专家访谈，客观风险事项分析主要来自于以前项目的文件记录和现有项目的经验。评价项目风险等级的方法一般是项目管理者根据经验定性判断。这样的风险识别与评价模式具有片面性和主观性，无法将所有的风险都识别出来，且评价的过程也是定性分析较多，对风险的管控力度较差。因此，为了提升风险识别与评价能力，在风险事项识别与评估阶段导入FMEA，构建一个实用性强的直升机加改装项目风险识别与评价模式，如图2所示。

图1 直升机加改装项目风险管理模型示意图

图2 直升机加改装项目风险识别与评价模式图

第一阶段，根据直升机加改装项目的总体要求、加改装平台选择等因素，创建该项目的WBS(工作分解结构)，将整个项目分解成易管理的WPi(i=1，2，…，n)。

第二阶段，成立项目风险评审专家组，对前一阶段形成的WPi(i=1，2，…，n)进行风险分析。评审专家组成员以WPi为风险分析目标，从技术风险(T)、成本风险(C)、进度风险(S)等角度独立列举项目风险事项，并填入直升机加改装项目WP风险事项表，如表1所示。

表1 直升机加改装项目WP风险事项表

第三阶段，风险评审专家组根据风险事项发生的可能性，对项目的影响程度，以及风险事项易被发现的程度等方面对所有风险事项进行打分，打分标准如表2所示。根据每个风险事项的得分，计算该风险事项的风险优先系数(Risk Priority Number，RPN)，计算方法如式(2)所示

RPN=P1(可能性)×P2(危害性)×P3(监测性)

(2)

计算的结果填入直升机加改装项目风险事项统计表，并对风险事项进行排序，如表3所示。综合考虑项目风险控制成本、风险事项的排序水平和风险事项产生的危害性，确定风险事项的风险等级，对风险等级高的风险事项制订风险控制计划。

表2 直升机加改装项目风事项评分标准

(续)

表3 直升机加改装项目风险事项统计表

2.3 风险策划与监控

风险策划是指根据风险事项制定风险应对策略，以减小风险至理想水平为目标的计划过程，包括使用特定方法和技术处理风险，识别风险发生的原因，确定风险事项负责人，评估降低风险事项所产生的成本等。在直升机加改装项目风险管理模型中，根据风险事项识别与评价过程确定的风险事项的风险等级，选取优先等级较高的风险事项进行风险策划。在直升机加改装项目中，风险处理方法通常有风险接受、风险规避、风险控制和风险转移等，如表4所示。根据风险事项的特点及风险处理方法的成本，选取适合的风险处理方法，确定风险事项责任人，并根据实际风险事项制定详细风险应对策略，完成直升机加改装风险事项策划书。

表4 风险事项处理方法

风险监控的过程是系统化的风险追踪过程，也是运用已经建立起来的风险事项策划书对风险事项进行评估的过程。通过对风险事项的监控，当风险事项的值达到预先设定的阈值时，启动风险应对策略。通常设定阈值时会受到以下几个因素的影响：①引起风险的原因等信息的质量和数量；②风险产生损失的范围等信息的数量和质量；③加改装项目总设计师对风险的偏好程度。