◎北京宇航系統工程研究所 李新興 陳將 靳佳波 張浩明 葉振信
高海拔試驗風險管理與實踐
◎北京宇航系統工程研究所 李新興 陳將 靳佳波 張浩明 葉振信
為提高裝備惡劣及復雜環境適應與生存能力,考核全系統在復雜環境下的適應和生存性能,某型號項目隊伍積極探索極端環境下高海拔試驗的風險管理與實踐,開展了工作策劃與風險管控,實現了航天型號裝備在中國最高海拔地區實施遠途機動運輸、操作、測控流程等考核目標。

北京宇航系統工程研究所與其它單位聯合研制的某型號項目具有技術難度大、研制周期短、技術狀態多、協調關系復雜等特點。該型號裝備高海拔試驗提出的以真實狀態在長時間內完成高海拔裝備系統遠程機動運輸能力、復雜環境下的適應能力等考核要求,目前尚沒有任何可以借鑒的型號裝備高海拔試驗經驗。為此,型號項目隊伍大膽創新,運用有效的手段對試驗工作進行了細致的策劃及風險管控,提出了一種以適應復雜及嚴酷環境條件提高生存能力為需求的高海拔試驗風險管理方法,并通過有效的組織和管理將試驗風險逐步化解,最終確保了試驗任務的圓滿成功。
高原氣候變化極大,風、霜、雨、雪、雷電等天氣現象及惡劣氣候環境對人和型號裝備都是嚴峻的考驗。而且,高海拔無場地依托等場地條件給型號計劃管理、產品與人員安全及資源保障等方面帶來困難。考慮到項目的特點,為實現該型號長途運輸后取得裝備全系統高海拔試驗的圓滿成功,試驗工作應以控制風險為導向,通過開展風險管控,從技術風險、產品風險、操作風險、管理風險4個維度開展全面的風險識別和控制,以此支撐型號試驗工作的順利推進。
為了對試驗進行更好的策劃和分析。型號項目隊伍將風險管控過程細化,將傳統風險管理的風險識別、風險分析、風險應對、風險驗證與評估4個基本步驟,擴展為風險管理策劃、風險辨識、風險分析與初評估、風險控制(即風險應對)、風險再評估、形成階段性結論6個步驟。這個過程體現了風險管理的閉環特點,為型號研制管理決策提供重要支撐。擴展后的型號裝備研制階段風險管理過程如圖1所示。

圖1 型號裝備研制階段風險管理過程
1.風險辨識
按照風險管理6個步驟的要求,依次對技術風險、產品風險、操作風險、管理風險進行識別。
在技術風險方面主要涉及試驗充分性、設計復核復算、相對于繼承型號的差異、時序及測發流程分析與確認、質量問題歸零及重點問題的“舉一反三”、關鍵技術與新技術驗證、FMEA分析及I、II類故障模式識別、技術狀態變化等風險辨識。以試驗充分性為例,需要重點對型號裝備全系統高海拔機動運輸及爬坡能力進行摸底試驗。
在產品風險方面主要涉及環境適應性、測試覆蓋性、產品指標的實現性及接口協調性和匹配性、新工藝及新設備分析、產品原材料及元器件分析、關重件和關鍵工序、軟件功能性能測試及配置控制等風險辨識。
在操作風險方面主要涉及新人員分析、緊固件使用與擰緊力矩確認、接插件連接確認、易錯和難操作/盲操作、難檢測/不可檢測、技術陣地合練與飛行安裝及操作狀態、強制檢驗點檢查及多媒體記錄等風險辨識。
在管理風險方面主要涉及人員人身安全、保密安全、產品生產流轉驗收與實物狀態檢查確認、新單位分析等風險辨識。
2.風險分析與初評估
按照4個維度完成風險辨識后,對識別出的風險項目進行歸納及合并整理,得到潛在風險項目合并表,見表1。
通過對4個維度的風險評估后,識別出若干高海拔試驗風險,按照風險發生的可能性和風險后果的嚴重性進行風險評級,并按評價矩陣得出風險級別,見表2。
3.風險控制
經過風險初評估及統計分析,存在極低風險項目2個、低風險項目4個、中等風險項目1個、高風險項目3個。為此,型號項目隊伍分別針對可能的風險項目進一步采取了措施,并進行了動態管理,對部分措施的有效性進行了驗證,進而完成了風險控制。通過詳細的風險分析及風險控制措施,風險等級將隨之發生變化,可以有效降低風險嚴重性等級。
4.風險再評估
風險管理本身是一個動態變化的過程,在確保各項風險控制措施有效落實后,型號項目隊伍根據后果嚴重性和發生可能性對風險進行了再評估(見表3),對其中幾個中等風險及高風險項目進行了分析。
針對中等風險及中等以上風險項目,型號項目隊伍除了在試驗前進行預防和篩選,且在后續試驗中的各個環節中給予了重點監管和密切監控,以保證型號試驗前將風險降低至可接受水平,并保證型號試驗過程中安全無誤。同時,對于其它低風險項目也都進行了必要的監控和跟蹤,防止其危害程度上升,確保風險受控。

表1 風險項目的歸納合并表
1.效果
為在大型試驗的設計及實現上緊密圍繞客戶需求,型號項目隊伍在長時間內完成了裝備全系統高海拔鑒定試驗,著重考核了裝備遠程運輸能力、復雜環境下的適應能力,尤其是裝備全系統順利翻越并通過唐古拉山口,完成高海拔測控流程,為提升裝備全系統的實際生存能力和復雜環境適應性水平作出了應有的貢獻,成為航天裝備系統研制發展史上的一個新的里程碑。

表2 風險級別表

表3 風險再評估
型號項目隊伍采用風險管理工作方法完成了裝備型號低溫、大風、高溫高濕鑒定試驗,尤其是在某次試驗中,首次通過裝備遠距離機動運輸直接進入陣地實施考核,開創了航天裝備研制領域的先河。這種基于實際需求的高海拔試驗風險管理與實踐能力凸顯了用戶至上的市場理念,在質量、進度、成本、操作等諸多細節方面都給用戶留下了深刻的印象,受到用戶的高度評價。
2.后續工作思路
針對裝備型號后續更高的實際需求,以及更為復雜環境下的適應能力,在認真總結經驗的基礎上,提出幾點后續工作的思路:在質量層面,需在產品驗收、綜合試驗、產品總裝、出廠測試、外場試驗的各個階段對產品質量進行嚴格控制,并開展相關的復查、產品狀態確認工作,以提高研制各階段的質量控制手段,提煉出適應復雜環境條件及滿足更高實際使用性能標準的質量管理要求。在管理層面,通過本次試驗項目實踐總結,進一步提煉出有效的大型試驗組織管理的方法或流程,為在后續型號研制中開展類似試驗工作發揮效能。