大飞机发动机研发项目中的风险识别与应对

王天婕，赵文华

1.上海交通大学机械动力学院，上海 200240

2.中航商用飞机发动机有限责任公司，上海 200240

0 引言

“大飞机”是指起飞总重超过100t的运输类飞机，包括军民用大型运输机,也包括150座级以上的客机。目前，世界上只有美国、欧洲和俄罗斯具有研发制造大飞机的能力,而有能力进行大飞机发动机研发项目的更是仅有美国、英国、法国和俄罗斯。中国是五个安理会常任理事国里唯一尚不具备大飞机发动机研发和制造能力的国家。由此可见，航空发动机产业是一个国家的战略性产业,代表着一个国家的综合国力和科技实力。作为知识密集、技术密集、高投入、长周期、高附加值的高科技产业，大飞机发动机项目包含众多学科、专业，因而也是风险极高的开发型项目。

航空发动机研制项目的特点是研制周期长、技术要求高、研制系统复杂，因而其研制过程中的风险因素也非常多。对于航空发动机研发的项目成功来说，更为困难的是，航空发动机行业作为一个国家的战略产业之一，对外合作的经验并不丰富，可供参考的风险管理模式也很少。特别是大飞机的发动机研发项目，在现代制造业产业金字塔中毋庸置疑地处于最顶端，因此进行大飞机发动机的研发项目风险管理探索具有十分重要的现实意义。

在此通过对大飞机发动机研制项目的分析，讨论民用航空发动机项目研制中的各种风险因素及风险管理建议。

1 大飞机发动机研发项目的风险识别

项目的风险管理是研发型项目管理中不可或缺的一个部分，航空发动机研发本身就包含了设计、试制、试验和改进设计，是一个探索和摸索的过程，所以项目的风险因素非常多。而目前国内尚未建立起针对航空发动机研制项目的风险管理体系。

项目的风险由风险因素组成，各风险因素的风险大小程度通过风险等级来评估。根据大飞机发动机的研发项目特性，现根据风险源特征的不同，通过国内外类似项目的资料收集，以及德尔斐法对风险因素进行识别，进行进一步归纳和分类。

1.1 技术风险

我国航空发动机行业的技术基础比较薄弱，且从未全面进行过大飞机发动机的技术开发，对于所需的核心技术掌握的也较少。大飞机发动机的各种性能指标设计要求都高于我国现在的航空发动机工艺技术水平，而且大飞机发动机研发项目中所需要的试验设备、加工设备和装配工装，以及地面试车和高空试车设施都还不能完全满足要求。

因为本项目是首次开展大涵道比飞机发动机研制工作，对于技术路线的选择、关键技术突破的进度、工艺的成熟度、部件技术的合作以及材料配套的达标都还存在很大的不确定性。因此，技术风险是大飞机发动机研发项目的重要风险因素。

1.2 管理风险

长期以来我国的航空发动机研发主要服务于军机，因而管理模式以行政命令式为主。但大飞机发动机研发项目的成果是面向市场的商品，并且需要广泛开展国际合作以加快研发进度，因而需要能与国际接轨的项目管理方式，应用科学的进度管理、财务管理、人力资源管理等方法进行项目管理。而在这些方面，我们基本还没有实践过。近乎零基础的项目管理经验，决定了大飞机发动机研发项目的管理风险。

另外，由于大飞机发动机项目的参研单位众多，既包括国内的研究院所、生产企业和高校，也包括国外的部件供应商，需要在研制过程中协调各种接口问题，所以对供应链的管理也提出了极高的要求。而目前在这方面我们也没有很好的经验可以参考借鉴。

1.3 财务风险

大飞机发动机的项目研制周期长、所需投资巨大，并且由于本项目是研发项目，无法在短期内通过销售回收投资，要想取得经济盈利和商业成功，财务风险也是一个必然因素。

航空发动机的研制费用是随着每一代发动机的发展而增长的，在上个世纪70～80年代，10000daN级推力的新发动机研制费用约在 10～15 亿美元。现在民用航空领域广泛应用的V2500发动机的验证机研制经费就高达12亿美元。第四代军用发动机F119的研制成本更是高达25亿美元。作为第三代民用航空涡扇发动机的大飞机发动机，项目的研发投入预计也不低于10亿美元，如此长期大量的财力投入使财务风险在各项风险因素中的重要性也必然是非常高的。

1.4 市场风险

虽然我们在讨论的还仅仅是大飞机发动机的研发项目，但项目最终的成果还是要以可销售的产品的形式呈现，其判定标准仍然是商业成功——取得市场份额，具有市场竞争力。作为我国自主研发的首个大涵道比发动机项目，如何做好市场预测和取得市场认可，既没有历史经验可查，也没有成熟的市场开发模式和方法可用，而成熟市场对新兴产品的需求和认可更是非常不确定，项目的市场风险非常高。

1.5 人力资源风险

航空发动机行业所需的人才的专业跨度非常广，需要力学、热动力学、气动学、电子科学、声学、机械结构等多个学科的研发人员。目前我国具有这一行业实际研发工作经验的人才很少，接触过大飞机发动机研发项目的更是凤毛麟角；同时，由于项目的研制周期过长，短期内不容易出成绩，也是造成研发人员流失的一个原因。

研发队伍的学科结构不合理或频繁变化都会给项目造成不可忽视的风险。

1.6 政治风险

对于大飞机研制本身来说，已经正式经国务院的重大科技专项立项，但大飞机发动机研发项目还存在着立项的不确定性。一般说来发动机的研发周期要比飞机整机长3年左右，这意味着从立项的论证方面就增加了发动机研发项目的风险。

我国的大飞机发动机并没有完善的产业基础，而竞争对手则几乎在国际上处于市场垄断地位。美国更是将航空发动机列为对华禁运清单里的第一项。在大飞机发动机的研发中，国际政治对项目的国际合作的影响是举足轻重的。就目前的国际政治格局而言，在航空发动机的研发中，政治因素也决定着项目的发展命运。

2 大飞机发动机研发项目的中的风险估计

风险本身包括失败后果的大小和发生的概率两个变量，因此，在评价大飞机发动机研发项目风险时，是同时考虑这两个变量的交互影响的。

根据各风险因素对项目成功的影响程度和发生概率的大小，将项目的风险程度分为5个等级：微小影响（N）、较小影响（L）、中等影响（M）、较大影响（H）和重大影响（S）。再考虑风险发生的概率，根据对行业专家的调查，整理反馈后得出大飞机发动机研发项目的风险评分标准如下：

风险影响等级 风险概率 评分标准N 0%～20% 1.00 L 21%～40% 2.00 M 41%～60% 3.00 H 61%～80% 4.00 S 81%～100% 5.00

以风险因素发生的概率为横坐标，以风险因素发生后对项目的影响大小为纵坐标构造风险判别矩阵，风险因素中发生概率大且对项目影响也大的排列到了矩阵的右上角。

针对项目的6大风险因素，邀请10位航空发动机行业的工程、管理、技术专家通过头脑风暴法并参考某已有型号航空发动机的相关历史数据，对6个风险因素对项目的重要程度进行分析，得出以下各风险因素的评估权重：

技术风险 管理风险 财务风险 市场风险 人力资源风险 政治风险0.35 0.2 0.1 0.15 0.1 0.1

然后再计算各风险因素的风险值，计算公式为：

风险值=风险评分×评估权重

各项风险因素的风险值为：

风险因素 风险评分 评估权重 风险值技术风险 2.31 0.35 0.809管理风险 1.91 0.2 0.382财务风险 0.66 0.1 0.066市场风险 0.72 0.15 0.108人力资源风险 2.25 0.1 0.225政治风险 0.54 0.1 0.054

将项目的风险值排序得出风险值由高到低的顺序为：

技术风险，管理风险，人力资源风险，市场风险，财务风险，政治风险。

由这些风险因素的排序可以看出，技术风险是大飞机发动机研发项目的重大风险因素，技术基础薄弱和关键技术不能按时突破是制约项目成功的最重要因素。管理风险是制约项目发展的关键因素，需要在项目实施过程中高度重视。

3 大飞机发动机研发项目中风险管理的意义和风险应对建议

大飞机发动机研发项目对我国的航空产业发展起着至关重要的作用，但同时也是一项风险因素众多、风险成本高的任务，在项目管理中加强风险管理对民用航空发动机的研制项目的计划和产品研发的成功具有非常现实的意义。在此提出以下几项风险应对建议，以期规避可能的各种风险,确保项目的成功。

3.1 技术风险的应对

1）航空发动机研发项目投入因其具有知识密集、技术密集、资金密集的特点，必须要有国家统一、长期规划，需要设备齐全的试验基地和大规模的试制工厂，专业的研究院所，并与高校组成科研协作网络，配套以新工艺、新材料的研究生产基地。需要国家加大技术预先研究投入和试验、生产设施的基础建设。

2）为提高技术路线、关键技术突破的可控性，应尽快建立完善的大飞机发动机科研体系和研制流程。其中的重中之重是加速研制标准的制定，并尽快明确设计和试验规范。

我国通过对美军通用规范MIL-E-5007D、MIL-E-8593A的研究分析结合多年的试验实践，于1987年颁布了军用航空发动机通用规范GJB-241-1987和GJB-242-1987。这两本通用规范与国外的规范相比，技术上差距很大。而且民用的大飞机航空发动机在可靠性、耐久性、维修性上要求更高，现有的通用规范已不能满足研发项目的要求。引进并更新民用航空发动机研制规范必须立即开展。

3）为了减少发动机研制项目的风险，尽可能采用经过验证的技术。根据国外经验，未经试用考验的新材料、新工艺是不能在新研制的航空发动机上使用的。如果理论分析计算、试验工作做得不充分，特别是部件的强度计算分析和强度振动计算与试验工作做得不充分，就仓促进行整机试车，一旦出现故障，排故和返工都非常困难，所需的时间更长，会影响项目进度。在进行部件或整机设计时，找到原准机、原准部件或以某机种来衍生研制，具有技术继承性和设计参考性，有助于减少研制风险。

3.2 管理风险的应对

3.2.1 管理机制的改革和创新

大飞机发动机研发项目与以往国内开展的航空发动机研发项目的不同之处在于，本项目是基于国内生产研究单位和广泛的国际合作基础，因而不能再沿用传统的行政管理机制，需要尽快管理创新，建立起适应国际市场要求的项目管理模式。

在项目中引入航空发动机行业国际通用的集成项目团队模式，将项目的设计、试验、验证等环节集成到一个团队，变传统的串行工作方式为并行，不仅加快了项目的进度，也有助于更高效的项目团队沟通。

3.2.2 加强自主创新与全球合作

对于项目中的关键核心技术，应坚持依靠国内现有能力突破和自主创新，对于其他一些成熟技术，为保证项目的进度，可以与全球先进的技术提供商全面合作以加快研发进展。

3.3 人力资源风险的应对

鉴于智力因素对大飞机发动机研发项目的重要作用，一方面要加大资金投入从行业内外、国内外引进基础理论研究、工艺研究、材料研究人才和项目管理经理，以及有经验的试验员和技术工人；另一方面也还要让项目团队加强对价值观和使命感的理解。

3.4 市场风险的应对

市场风险决定着项目的持续发展，在研发项目的开始阶段，就应增加市场研究投入，尽可能使产品保持市场优势，并建立全方位的客户沟通渠道，充分理解客户需求。

3.5 财务风险的应对

为减小财务风险，应充分考虑大飞机发动机产品的经济性，制定详细的资金使用计划，并建立相应的监督机制。在制定研发项目的技术方案时，也要提前考虑整个大飞机发动机研制项目的商务要求，对设计方案及时进行调整。

同时也要积极拓宽融资渠道，开创市场化融资渠道，增加项目的资金来源。还应必须加强成本管理，使项目获得更好的经济效益。

3.6 政治风险的应对

为尽可能规避政治风险的不利影响，要坚定核心技术以我为主，不被国际合作左右，从而减少国际政治格局变化对大飞机发动机研发项目的不利影响。还可以通过恰当安排股权结构，增强抵抗市场所在国政治风险的能力。

[1]吴大观.航空发动机通用规范发展概况及对我国发动机研制的作用[D].航空发动机研制工作论文集，1995.

[2]董强.我国大飞机项目实施过程中的系统化管理研究[D].华东师范大学硕士学位论文，2009.