基于全过程技术风险管控的宇航产品保证方法研究

李春江、于文考、史广青、顾正成、李振 /北京控制工程研究所

宇航产品多品种、小批量的特点给研制过程带来较大难度，主要表现为：空间环境恶劣、温度、振动、电磁以及羽流等因素影响对产品功能、性能及可靠性要求较高，产品自身涉及光学、机械、电路和算法等多专业耦合，技术更新快、研制难度大等因素造成开发周期长、技术风险大；产品生产、测试过程洁净度、防静电控制要求严格，验证条件苛刻、工况复杂，对产品测试覆盖性要求较高，产品的研制进度难以保证、研制风险难以避免、研制状态难以统一。

为确保对产品全过程研制的控制，北京控制工程研究所制定了以技术风险识别及管控为主要抓手的产品保证工作方法，全面识别、追踪并落实研制过程中的技术风险，确保产品过程受控，提升产品可靠性。

一、全过程风险管控模式

1.传统质量管控方式

传统产品研制质量管控主要是面向程序的合法性和结果的合格性，在产品研制过程中更多关注的是关键节点完成的合规性，可以确保产品研制过程满足质量控制要求，在产品研制完成后关注产品结果的正确性，即产品各项技术指标满足要求，可以确保产品交付，而对产品显性的质量问题难以有效识别并提前控制，造成设计反复迭代；对产品隐性的质量隐患敏感度不足，造成产品交付后的质量问题时有发生。在宇航产品质量管理过程中，仅依靠传统质量管理的方式存在产品设计过程反复影响节点、产品生产过程低层次质量问题无法根绝影响交付、产品交付后暴露薄弱环节影响用户使用等隐患。

2.全过程风险管控的产品保证工作

航天产品保证工作方法就在航天器产品设计、生产、试验、发射、交付使用等全过程进行的一系列有组织、有计划的技术和管理活动，重点对技术风险进行充分识别和控制，保证产品满足要求，保证航天器飞行任务成功。在《航天产品保证要求》中明确产品保证是为使人们确信产品达到规定的质量要求，在产品研制、生产全过程，所进行的一系列有计划、有组织的技术和管理活动。

通过产品保证工作的方法，在产品设计、生产、试验、发射、交付使用等全过程中有组织、有计划地开展技术和管理活动，重点对技术风险进行充分地识别和控制，保证产品研制全周期的顺利进行。

全过程风险管控是在产品研制全流程内从风险的提出、评价、落实、传递以及过程监控再到工作的总结的一系列有针对性的活动，结合产品保证的思想，将研制过程中影响产品质量、带来风险隐患的因素识别、提取出来，构建全要素质量工作程序和方法，设置刚性的控制点，纳入研制流程，实现精细的质量管理，如图1 所示。

图1 全过程风险管控示意图

二、全过程技术风险管控策划

为更好地开展风险识别工作，结合产品保证的工作思想对面向节点计划和质量管理的流程进行完善升级，使之成为更加面向过程风险管控的综合研制流程，通过增加过程产品保证工作项目将风险管控嵌入到研制技术流程中。在产品通用技术流程常规工作项目和质量控制点的基础上，将识别的技术风险项目补充至相应流程中，明确依据、要求和责任人，便于产品保证工程师进行过程确认和追踪，如图2 所示。

图2 典型产品研制技术流程图（示意）

三、全过程技术风险管控

1.技术风险的识别与评价

采用多层次、多形式的技术风险评价方式，充分利用知识工具，如DFX 设计指南、产保手册、量化指南、案例库等，同时发挥多岗位专业技术能力，如专业工艺师、专业研究师、专业设计师等对产品进行评估得到综合技术风险项目。针对不同类型的技术风险，需要明确各风险具体的工作内容、工作输出、履职形式、责任部门和责任人。对产品风险的评价要根据产品研制推进和认识的深入进行补充和完善，必要时要召集设计师、工艺师等相关人员对产品当前及未来的风险进行再确认，并对发生概率大、严重性高的技术风险提出预警。

建立技术风险项目分级分类管理机制，采用结构性风险管理方法，对产品的风险进行合理评估，按照技术风险的严重性（见表1）与技术风险的可能性（见表2）建立风险综合评价矩阵（见表3）。

表1 风险后果严重性等级分类

表2 风险发生可能性等级分类表

表3 风险综合评价矩阵

利用风险综合评价矩阵形成的评估指数，将技术风险分为4个等级（见表4），对不同等级的技术风险制定技术风险分类对策。根据风险综合评级结果，对不同风险项目进行分级分类管控，对低风险、中风险和高风险项目，分别有针对性地提出消除、降低、转移或接受的应对措施，确保风险应对措施充分、有效和合理。典型的风险管控有评审、监督、验证及检验4 个方式。评审是组织多专业人员对风险应对措施进行评价；监督是对技术风险实施过程及结果进行检查；验证是对技术风险进行验证，评估风险是否存在和影响情况；检验是对技术风险执行结果的检查和确认。

表4 风险综合评级

对于低风险项目，只需按照通用研制流程开展工作，进行正常的管理工作即可将风险控制在可接受水平上；对于中风险项目，需采取专门措施（关键技术攻关、充分的研制试验、工艺攻关与鉴定、产品综合鉴定、专项仿真验证等），将风险控制在可接受水平上；对于高风险项目，需要专门管理活动（重要技术评审、复核复算、第三方独立评估、关键/强制检验、驻厂监造、专题质量分析等），形成技术风险控制清单。

2.技术风险的传递

落实上级产品保证要求和技术风险，将其分解为本级研制风险完善至产品技术风险控制清单中，梳理清单中涉及到外协项目的通过产品保证要求将技术风险传递到供方，如图3 所示。

图3 技术风险传递示意图

在外协产品保证要求中明确供方在开展研制过程中对所涉及的技术风险项目，制定可操作、可量化、可检测的实施工艺，须经需方评审确认后实施。

3.技术风险的监控

技术风险的过程监控是产品全过程风险管控的重要实施环节，产品保证工作重点关注识别技术风险的执行情况，将过程中新增的技术风险项目纳入流程管理，必要时组织技术人员对工作开展情况进行审核、 监督、评价，对风险控制结果进行确认，对过程风险控制不到位或对后续产品影响严重的情况予以警示，过程监控要素如图4 所示。

图4 过程监控要素

过程中根据技术风险的特点制定多种解决技术风险的方式，包含仿真结果及确认、研制试验及确认、专项攻关鉴定及确认、设置关键/强制检验点等措施，同时将产品研制过程中新识别的技术风险项目补充到清单中进行动态管控。

四、全过程技术风险总结与再分析

产品研制完成前，需要对产品研制全过程技术风险管控情况进行全面梳理，确认策划与新增的技术风险项目通过应对均已消除或者规避风险（见表5）。

表5 技术风险总结

如本阶段存在尚未完成闭环的技术风险，需要评估该风险是否影响产品交付及用户使用。若不满足交付要求，应及时终止验收交付环节，对残存技术风险开展工作，待技术风险消除后再进行交付工作；若存在的技术风险不影响验收交付和用户使用，要提出相应措施与计划，在后续阶段中消除此类技术风险。

产品保证是科学、有效的产品研制过程质量控制方法，针对影响产品研制的技术风险，采取全过程产品保证管控的手段可以有效识别、评价、落实、传递、监控和总结风险，做到全闭环管理，提高产品研制过程中技术风险控制水平，将质量管控工作提前，有利于提前策划、识别、处置产品研制过程风险，有效应对宇航光电类产品研制技术难点，确保产品高质量、高效率的研制。▲