某型运载火箭研制项目质量风险管理研究

康茜

（江西省景德镇学院， 江西 景德镇 333000）

0 引言

运载火箭研制是一个不断创新探索的高科技领域， 运载火箭研制项目科研生产任务日趋繁重， 产品技术越来越复杂、 研制周期越来越短、 不确定因素越来越高。 运载火箭研制项目同时应具有高可靠性、 高安全性和高质量性的特点， 因为要确保航天员的绝对安全， 质量控制一直是重点工作。 但与国际航天项目质量管理相比， 我国运载火箭研制过程中， 先进的风险管理方法仍没有得到广泛的应用，因此将风险管理引入到运载火箭研制项目的质量管理中是非常有必要的。

近些年来， 诸多国内外学者基于质量管理、 风险管理的基本理论方法对质量风险进行了研究。 国外学者PAWSON R J 在文献[1]中对项目管理的软件工具进行了研究。 MICAN CA 等在文献[2]中采用RFMEA 和Bayesian 网络对建设项目的进度风险进行了分析。 BUBEVSKI Vojo 在文献[3]中提出了一种新的质量风险投资管理框架（DMAIC）。ANAN Halabi 等在文献[4]中利用动态贝叶斯网络对技术风险管理效率进行建模。 国内学者毛远英在文献[5]中， 对航天型号研制项目风险识别与评估方法进行了研究。 符志民在文献[6]中， 对航天项目风险管理进行了研究。 蒋孛在文献[7]中，对航天工程A 项目风险管理进行了研究。 郭宝柱在文献[8]中， 对航天项目风险管理——预先识别与控制风险到可接受程度进行了研究。 王念等在文献[9]中， 对航天型号技术改造项目风险管理进行了探索。 魏法杰等人在文献[10]中， 从航天背景型号预研项目动态风险管理研究了中国的管理科学。 冯佳在文献[11]中， 对科研型号项目计划与控制管理和风险管理进行了研究。 孙璐在文献[12]中， 对基于模糊综合评价法的航天型号项目风险评估方法进行了研究。 詹兴邦在文献 [13]中， 对神舟X 号研制项目风险管理方法进行了研究。 梁冰在文献[14]中， 对航天军工某型号研制保障项目风险管理进行了研究。 王晓烨在文献[15]中， 对某研究所航天背景型号制冷系统硏制项目风险管理进行了研究。 邵壮等人在文献[16]中， 对航天型号风险管理系统的应用进行了研究。崔赞红在文献[17]中， 对某航天项目技术创新中的风险分析与控制进行了研究。 谭振等人在文献[18]中， 对航天型号产品不可检测项目质量控制方法进行了研究。 蒋小勇等人在文献[19]中， 基于系统工程对航天项目风险管理进行了研究及实践。 张荣玉在文献[20]中， 基于文本挖掘对航天工程技术风险分类进行了研究。

航天型号研制风险管理研究成果多集中于风险理论、 成因和评估方面的研究， 风险管理体系尚未形成。 风险管理理论发展已经基本成熟， 在多个领域得到了很好的应用和发展[21]。 我国航天领域发展较晚， 我国的航天型号研制项目管理是以质量控制为中心的系统管理方法[22]， 虽也有少量学者针对航天型号研制过程出现的某一具体风险如技术风险、 管理风险等进行了研究， 但先进的风险管理方法尚未在航天项目质量管理中得到广泛的应用， 针对运载火箭研制项目的质量风险管理研究成果较少， 总体来看， 我国航天型号研制项目的风险管理理论研究和实践应用体系仍然比较零散， 没有形成完整的风险管理体系。

1 运载火箭研制项目的质量管理

运载火箭研制项目的质量管理的特点是： 1）产品投资大， 研制周期长， 要求“一次成功”， 一旦出现事故， 就不可能逆行， 质量要求更高； 2）产品系统复杂， 研制单位多， 配套和协作的产品质量差异大， 仅用到的元器件就多达几万个， 一个元器件发生问题都会给整个系统带来事故风险； 3）产品的试验、 使用环境通常比较恶劣， 温度、 湿度和电磁兼容等环境要求都比较高， 因此产品的质量和可靠性都比较高； 4） 产品新技术密集， 技术难度大。 产品常常需要采用未经空间验证的新技术、新材料和新工艺， 各种新技术、 新材料和新工艺配套在一起使得航天型号产品技术复杂性增高， 整个系统质量控制的难度增大； 5） 产品研制项目充满了探索性和不确定性， 技术风险大， 加之产品研制系统又是多品种、 多批次并举， 给产品研制质量管理带来了很大的难度。

运载火箭研制项目的研制目标是在综合地考虑性能、 成本、 进度和风险等因素下， 确保研制出“长期具有良好性能” 和“最佳的全寿命周期费用”的产品。 航天产品作为一种特殊的产品， 它的质量更是一个国家科技实力和经济实力的集中体现， 也充分地体现了航天系统工程的质量管理水平， 并直接影响到航天产品的质量。 除以上5 个特点以外，运载火箭研制项目的质量管理还具有要求高、 技术新和任务重的特点。 首先， 要保证航天员的绝对安全， 运载火箭研制项目比其他航天产品的可靠性、安全性和质量要求更高， 毕竟人的生命只有一次；其次， 为了保证高可靠性、 高安全性和高质量性，运载火箭技术的关键技术比如逃逸、 故障检测、 远距离测发控、 控制系统冗余等技术要求有较高的创新性； 最后， 运载火箭研制项目的研制周期紧、 新技术项目多， 重大地面试验的难度大， 一些新的技术之前没有应用过， 还必须在短时间内完成相关的测试与试验。

2 运载火箭研制项目的质量风险识别与分析

要想有效地开展运载火箭研制项目风险评估工作， 首先就是要识别运载火箭研制项目的研制过程中会出现的各种风险因素， 如下所述。

2.1 基于文献分析的质量风险识别

运载火箭研制项目与其他航天产品研制项目相比， 其可靠性、 安全性和质量的要求更高， 质量风险管理的形势更严峻。 为了提高研制项目研制的成功率和质量水平， 国防科工委和总装备部颁布了一系列加强产品质量、 可靠性的文件和办法， 通过对这些文件和办法进行挖掘， 试图找出引起运载火箭研制项目的质量风险因素。

2.2 某型运载火箭研制项目质量风险因素识别

运载火箭是一种自身携带全部推进剂， 依靠火箭发动机喷射工质所产生的反作用力作向前推进运动的飞行器。 由于火箭不依靠外部工质所产生的推力， 不仅可以在大气层内飞行， 也可在外气层外飞行， 所以它是实现航天风险的有效运载工具。 运载火箭是以火箭发动机所产生的推力作为动力， 由控制系统控制器按预定的轨道飞行， 将载人飞船送到预定的目标或目标规定的飞行器上。 运载火箭系统是运载火箭、 地面装备和发射工程设施的总称。 某型运载火箭由动力装置、 控制系统和火箭箭体结构3 个部分构成， 飞船装在末级火箭上面， 通过分离机构和末级火箭链接， 为了安全和检测的需要， 该型火箭上共有10 个子系统， 火箭全长58.34 m，起飞质量为480 t， 火箭运载能力为8 t， 芯机直径为3.35 m， 4 个助推器的直径为2.25 m， 整流罩的最大直径为3.8 m， 它可以把8 t 重的有效载荷送入近地点轨道200 km、 远地点轨道450 m， 倾角52 °的地球轨道， 飞行时间为585 s。 该型运载火箭是我国运载火箭中箭身较长、 起飞质量较大的火箭之一。

从运载火箭研制项目的论证阶段、 方案阶段、初样阶段和试样阶段的整个研制周期来看， 影响项目质量的风险因素总共有5 个方面： 人的因素、 机械（设备） 因素、 材料因素、 工法因素和环境因素[23]。 其中， 人的因素指的是在运载火箭研制的各个阶段中， 设计、 工艺、 生产、 试验和管理等各类人员的质量意识、 技术能力和工艺水平， 施工管理人员的经验和管理能力； 机械（设备） 因素指的是运载火箭研制阶段中所用到的生产、 检验、 监视和测量等设备的性能和效率； 材料因素包括运载火箭研制的各个阶段所用到的原材料、 半成品、 构件、 元器件的品质和质量； 工法因素主要是指运载火箭研制的各个阶段中的技术设计、 工艺技术生产技术和试验设计， 以及生产、 试验的组织设计的合理性、 可行性和先进性； 环境因素指的是运载火箭产品研制的社会政治环境、 工程技术环境、 生产环境、 试验环境和发射环境等。 上述5 个方面的因素在运载火箭研制过程的各个阶段都在不同程度上影响着运载火箭的质量， 运载火箭研制项目质量风险因素评估其实就是在其研制过程中对这些方面的质量风险因素进行识别、 评估， 进而监督和控制， 保证运载火箭研制项目的顺利实施。

3 某型运载火箭研制项目的质量风险应对策略

在某型运载火箭的研制过程中， 极其危险的质量风险因子主要包括人员因素、 环境因素两个方面。 通过系统分析与专家访谈， 提出针对这两类风险的应对策略： 风险规避、 风险控制。

高度危险的质量风险因子包括“人的因素， 机械、 设备因素， 材料因素， 环境因素和工法因素”等5 个方面。 通过系统分析与专家访谈， 可以提出针对这5 类风险的应对策略： 风险规避、 风险控制[24]。

具有显著危险的质量风险因子包括“人的因素， 机械、 设备因素， 材料因素和工法因素” 等4个方面。 通过系统分析与专家访谈， 可以提出针对这些类型风险的应对策略： 风险规避、 风险控制。

一般危险的质量风险因子包括“机械、 设备因素， 环境因素， 工法因素” 等4 个方面。 通过系统分析与专家访谈， 可以提出针对这些类型风险的应对策略： 风险规避、 风险控制。

4 结束语

本文通过分析某型运载火箭研制项目的质量风险， 得到了如下结论。

a） 对影响项目质量的各个风险要素进行梳理，识别出运载火箭研制项目的研制过程中质量管理的风险项， 建立质量管理风险指标体系， 运用LEC评价方法对数据进行处理， 确定质量风险等级，做出相应的控制措施； 并通过采用对质量管理风险项进行监控的手段， 实现质量风险的闭环管理。

b） 对运用LEC 评价方法进行运载火箭质量风险评价的步骤， 以及进行质量风险评价的LEC 量化分值标准进行了阐述。

c） 基于某型运载火箭研制项目的特征和具体情况， 运用LEC 评价法对其质量风险进行评价，并提出针对性的风险应对策略。