王天婕,趙文華
1.上海交通大學(xué)機(jī)械動力學(xué)院,上海 200240
2.中航商用飛機(jī)發(fā)動機(jī)有限責(zé)任公司,上海 200240
“大飛機(jī)”是指起飛總重超過100t的運(yùn)輸類飛機(jī),包括軍民用大型運(yùn)輸機(jī),也包括150座級以上的客機(jī)。目前,世界上只有美國、歐洲和俄羅斯具有研發(fā)制造大飛機(jī)的能力,而有能力進(jìn)行大飛機(jī)發(fā)動機(jī)研發(fā)項目的更是僅有美國、英國、法國和俄羅斯。中國是五個安理會常任理事國里唯一尚不具備大飛機(jī)發(fā)動機(jī)研發(fā)和制造能力的國家。由此可見,航空發(fā)動機(jī)產(chǎn)業(yè)是一個國家的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),代表著一個國家的綜合國力和科技實力。作為知識密集、技術(shù)密集、高投入、長周期、高附加值的高科技產(chǎn)業(yè),大飛機(jī)發(fā)動機(jī)項目包含眾多學(xué)科、專業(yè),因而也是風(fēng)險極高的開發(fā)型項目。
航空發(fā)動機(jī)研制項目的特點(diǎn)是研制周期長、技術(shù)要求高、研制系統(tǒng)復(fù)雜,因而其研制過程中的風(fēng)險因素也非常多。對于航空發(fā)動機(jī)研發(fā)的項目成功來說,更為困難的是,航空發(fā)動機(jī)行業(yè)作為一個國家的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)之一,對外合作的經(jīng)驗并不豐富,可供參考的風(fēng)險管理模式也很少。特別是大飛機(jī)的發(fā)動機(jī)研發(fā)項目,在現(xiàn)代制造業(yè)產(chǎn)業(yè)金字塔中毋庸置疑地處于最頂端,因此進(jìn)行大飛機(jī)發(fā)動機(jī)的研發(fā)項目風(fēng)險管理探索具有十分重要的現(xiàn)實意義。
在此通過對大飛機(jī)發(fā)動機(jī)研制項目的分析,討論民用航空發(fā)動機(jī)項目研制中的各種風(fēng)險因素及風(fēng)險管理建議。
項目的風(fēng)險管理是研發(fā)型項目管理中不可或缺的一個部分,航空發(fā)動機(jī)研發(fā)本身就包含了設(shè)計、試制、試驗和改進(jìn)設(shè)計,是一個探索和摸索的過程,所以項目的風(fēng)險因素非常多。而目前國內(nèi)尚未建立起針對航空發(fā)動機(jī)研制項目的風(fēng)險管理體系。
項目的風(fēng)險由風(fēng)險因素組成,各風(fēng)險因素的風(fēng)險大小程度通過風(fēng)險等級來評估。根據(jù)大飛機(jī)發(fā)動機(jī)的研發(fā)項目特性,現(xiàn)根據(jù)風(fēng)險源特征的不同,通過國內(nèi)外類似項目的資料收集,以及德爾斐法對風(fēng)險因素進(jìn)行識別,進(jìn)行進(jìn)一步歸納和分類。
我國航空發(fā)動機(jī)行業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)比較薄弱,且從未全面進(jìn)行過大飛機(jī)發(fā)動機(jī)的技術(shù)開發(fā),對于所需的核心技術(shù)掌握的也較少。大飛機(jī)發(fā)動機(jī)的各種性能指標(biāo)設(shè)計要求都高于我國現(xiàn)在的航空發(fā)動機(jī)工藝技術(shù)水平,而且大飛機(jī)發(fā)動機(jī)研發(fā)項目中所需要的試驗設(shè)備、加工設(shè)備和裝配工裝,以及地面試車和高空試車設(shè)施都還不能完全滿足要求。
因為本項目是首次開展大涵道比飛機(jī)發(fā)動機(jī)研制工作,對于技術(shù)路線的選擇、關(guān)鍵技術(shù)突破的進(jìn)度、工藝的成熟度、部件技術(shù)的合作以及材料配套的達(dá)標(biāo)都還存在很大的不確定性。因此,技術(shù)風(fēng)險是大飛機(jī)發(fā)動機(jī)研發(fā)項目的重要風(fēng)險因素。
長期以來我國的航空發(fā)動機(jī)研發(fā)主要服務(wù)于軍機(jī),因而管理模式以行政命令式為主。但大飛機(jī)發(fā)動機(jī)研發(fā)項目的成果是面向市場的商品,并且需要廣泛開展國際合作以加快研發(fā)進(jìn)度,因而需要能與國際接軌的項目管理方式,應(yīng)用科學(xué)的進(jìn)度管理、財務(wù)管理、人力資源管理等方法進(jìn)行項目管理。而在這些方面,我們基本還沒有實踐過。近乎零基礎(chǔ)的項目管理經(jīng)驗,決定了大飛機(jī)發(fā)動機(jī)研發(fā)項目的管理風(fēng)險。
另外,由于大飛機(jī)發(fā)動機(jī)項目的參研單位眾多,既包括國內(nèi)的研究院所、生產(chǎn)企業(yè)和高校,也包括國外的部件供應(yīng)商,需要在研制過程中協(xié)調(diào)各種接口問題,所以對供應(yīng)鏈的管理也提出了極高的要求。而目前在這方面我們也沒有很好的經(jīng)驗可以參考借鑒。
大飛機(jī)發(fā)動機(jī)的項目研制周期長、所需投資巨大,并且由于本項目是研發(fā)項目,無法在短期內(nèi)通過銷售回收投資,要想取得經(jīng)濟(jì)盈利和商業(yè)成功,財務(wù)風(fēng)險也是一個必然因素。
航空發(fā)動機(jī)的研制費(fèi)用是隨著每一代發(fā)動機(jī)的發(fā)展而增長的,在上個世紀(jì)70~80年代,10000daN級推力的新發(fā)動機(jī)研制費(fèi)用約在 10~15 億美元。現(xiàn)在民用航空領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的V2500發(fā)動機(jī)的驗證機(jī)研制經(jīng)費(fèi)就高達(dá)12億美元。第四代軍用發(fā)動機(jī)F119的研制成本更是高達(dá)25億美元。作為第三代民用航空渦扇發(fā)動機(jī)的大飛機(jī)發(fā)動機(jī),項目的研發(fā)投入預(yù)計也不低于10億美元,如此長期大量的財力投入使財務(wù)風(fēng)險在各項風(fēng)險因素中的重要性也必然是非常高的。
雖然我們在討論的還僅僅是大飛機(jī)發(fā)動機(jī)的研發(fā)項目,但項目最終的成果還是要以可銷售的產(chǎn)品的形式呈現(xiàn),其判定標(biāo)準(zhǔn)仍然是商業(yè)成功——取得市場份額,具有市場競爭力。作為我國自主研發(fā)的首個大涵道比發(fā)動機(jī)項目,如何做好市場預(yù)測和取得市場認(rèn)可,既沒有歷史經(jīng)驗可查,也沒有成熟的市場開發(fā)模式和方法可用,而成熟市場對新興產(chǎn)品的需求和認(rèn)可更是非常不確定,項目的市場風(fēng)險非常高。
航空發(fā)動機(jī)行業(yè)所需的人才的專業(yè)跨度非常廣,需要力學(xué)、熱動力學(xué)、氣動學(xué)、電子科學(xué)、聲學(xué)、機(jī)械結(jié)構(gòu)等多個學(xué)科的研發(fā)人員。目前我國具有這一行業(yè)實際研發(fā)工作經(jīng)驗的人才很少,接觸過大飛機(jī)發(fā)動機(jī)研發(fā)項目的更是鳳毛麟角;同時,由于項目的研制周期過長,短期內(nèi)不容易出成績,也是造成研發(fā)人員流失的一個原因。
研發(fā)隊伍的學(xué)科結(jié)構(gòu)不合理或頻繁變化都會給項目造成不可忽視的風(fēng)險。
對于大飛機(jī)研制本身來說,已經(jīng)正式經(jīng)國務(wù)院的重大科技專項立項,但大飛機(jī)發(fā)動機(jī)研發(fā)項目還存在著立項的不確定性。一般說來發(fā)動機(jī)的研發(fā)周期要比飛機(jī)整機(jī)長3年左右,這意味著從立項的論證方面就增加了發(fā)動機(jī)研發(fā)項目的風(fēng)險。
我國的大飛機(jī)發(fā)動機(jī)并沒有完善的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),而競爭對手則幾乎在國際上處于市場壟斷地位。美國更是將航空發(fā)動機(jī)列為對華禁運(yùn)清單里的第一項。在大飛機(jī)發(fā)動機(jī)的研發(fā)中,國際政治對項目的國際合作的影響是舉足輕重的。就目前的國際政治格局而言,在航空發(fā)動機(jī)的研發(fā)中,政治因素也決定著項目的發(fā)展命運(yùn)。
風(fēng)險本身包括失敗后果的大小和發(fā)生的概率兩個變量,因此,在評價大飛機(jī)發(fā)動機(jī)研發(fā)項目風(fēng)險時,是同時考慮這兩個變量的交互影響的。
根據(jù)各風(fēng)險因素對項目成功的影響程度和發(fā)生概率的大小,將項目的風(fēng)險程度分為5個等級:微小影響(N)、較小影響(L)、中等影響(M)、較大影響(H)和重大影響(S)。再考慮風(fēng)險發(fā)生的概率,根據(jù)對行業(yè)專家的調(diào)查,整理反饋后得出大飛機(jī)發(fā)動機(jī)研發(fā)項目的風(fēng)險評分標(biāo)準(zhǔn)如下:
風(fēng)險影響等級 風(fēng)險概率 評分標(biāo)準(zhǔn)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
以風(fēng)險因素發(fā)生的概率為橫坐標(biāo),以風(fēng)險因素發(fā)生后對項目的影響大小為縱坐標(biāo)構(gòu)造風(fēng)險判別矩陣,風(fēng)險因素中發(fā)生概率大且對項目影響也大的排列到了矩陣的右上角。
針對項目的6大風(fēng)險因素,邀請10位航空發(fā)動機(jī)行業(yè)的工程、管理、技術(shù)專家通過頭腦風(fēng)暴法并參考某已有型號航空發(fā)動機(jī)的相關(guān)歷史數(shù)據(jù),對6個風(fēng)險因素對項目的重要程度進(jìn)行分析,得出以下各風(fēng)險因素的評估權(quán)重:
技術(shù)風(fēng)險 管理風(fēng)險 財務(wù)風(fēng)險 市場風(fēng)險 人力資源風(fēng)險 政治風(fēng)險0.35 0.2 0.1 0.15 0.1 0.1
然后再計算各風(fēng)險因素的風(fēng)險值,計算公式為:
風(fēng)險值=風(fēng)險評分×評估權(quán)重
各項風(fēng)險因素的風(fēng)險值為:
風(fēng)險因素 風(fēng)險評分 評估權(quán)重 風(fēng)險值技術(shù)風(fēng)險 2.31 0.35 0.809管理風(fēng)險 1.91 0.2 0.382財務(wù)風(fēng)險 0.66 0.1 0.066市場風(fēng)險 0.72 0.15 0.108人力資源風(fēng)險 2.25 0.1 0.225政治風(fēng)險 0.54 0.1 0.054
將項目的風(fēng)險值排序得出風(fēng)險值由高到低的順序為:
技術(shù)風(fēng)險,管理風(fēng)險,人力資源風(fēng)險,市場風(fēng)險,財務(wù)風(fēng)險,政治風(fēng)險。
由這些風(fēng)險因素的排序可以看出,技術(shù)風(fēng)險是大飛機(jī)發(fā)動機(jī)研發(fā)項目的重大風(fēng)險因素,技術(shù)基礎(chǔ)薄弱和關(guān)鍵技術(shù)不能按時突破是制約項目成功的最重要因素。管理風(fēng)險是制約項目發(fā)展的關(guān)鍵因素,需要在項目實施過程中高度重視。
大飛機(jī)發(fā)動機(jī)研發(fā)項目對我國的航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展起著至關(guān)重要的作用,但同時也是一項風(fēng)險因素眾多、風(fēng)險成本高的任務(wù),在項目管理中加強(qiáng)風(fēng)險管理對民用航空發(fā)動機(jī)的研制項目的計劃和產(chǎn)品研發(fā)的成功具有非?,F(xiàn)實的意義。在此提出以下幾項風(fēng)險應(yīng)對建議,以期規(guī)避可能的各種風(fēng)險,確保項目的成功。
1)航空發(fā)動機(jī)研發(fā)項目投入因其具有知識密集、技術(shù)密集、資金密集的特點(diǎn),必須要有國家統(tǒng)一、長期規(guī)劃,需要設(shè)備齊全的試驗基地和大規(guī)模的試制工廠,專業(yè)的研究院所,并與高校組成科研協(xié)作網(wǎng)絡(luò),配套以新工藝、新材料的研究生產(chǎn)基地。需要國家加大技術(shù)預(yù)先研究投入和試驗、生產(chǎn)設(shè)施的基礎(chǔ)建設(shè)。
2)為提高技術(shù)路線、關(guān)鍵技術(shù)突破的可控性,應(yīng)盡快建立完善的大飛機(jī)發(fā)動機(jī)科研體系和研制流程。其中的重中之重是加速研制標(biāo)準(zhǔn)的制定,并盡快明確設(shè)計和試驗規(guī)范。
我國通過對美軍通用規(guī)范MIL-E-5007D、MIL-E-8593A的研究分析結(jié)合多年的試驗實踐,于1987年頒布了軍用航空發(fā)動機(jī)通用規(guī)范GJB-241-1987和GJB-242-1987。這兩本通用規(guī)范與國外的規(guī)范相比,技術(shù)上差距很大。而且民用的大飛機(jī)航空發(fā)動機(jī)在可靠性、耐久性、維修性上要求更高,現(xiàn)有的通用規(guī)范已不能滿足研發(fā)項目的要求。引進(jìn)并更新民用航空發(fā)動機(jī)研制規(guī)范必須立即開展。
3)為了減少發(fā)動機(jī)研制項目的風(fēng)險,盡可能采用經(jīng)過驗證的技術(shù)。根據(jù)國外經(jīng)驗,未經(jīng)試用考驗的新材料、新工藝是不能在新研制的航空發(fā)動機(jī)上使用的。如果理論分析計算、試驗工作做得不充分,特別是部件的強(qiáng)度計算分析和強(qiáng)度振動計算與試驗工作做得不充分,就倉促進(jìn)行整機(jī)試車,一旦出現(xiàn)故障,排故和返工都非常困難,所需的時間更長,會影響項目進(jìn)度。在進(jìn)行部件或整機(jī)設(shè)計時,找到原準(zhǔn)機(jī)、原準(zhǔn)部件或以某機(jī)種來衍生研制,具有技術(shù)繼承性和設(shè)計參考性,有助于減少研制風(fēng)險。
3.2.1 管理機(jī)制的改革和創(chuàng)新
大飛機(jī)發(fā)動機(jī)研發(fā)項目與以往國內(nèi)開展的航空發(fā)動機(jī)研發(fā)項目的不同之處在于,本項目是基于國內(nèi)生產(chǎn)研究單位和廣泛的國際合作基礎(chǔ),因而不能再沿用傳統(tǒng)的行政管理機(jī)制,需要盡快管理創(chuàng)新,建立起適應(yīng)國際市場要求的項目管理模式。
在項目中引入航空發(fā)動機(jī)行業(yè)國際通用的集成項目團(tuán)隊模式,將項目的設(shè)計、試驗、驗證等環(huán)節(jié)集成到一個團(tuán)隊,變傳統(tǒng)的串行工作方式為并行,不僅加快了項目的進(jìn)度,也有助于更高效的項目團(tuán)隊溝通。
3.2.2 加強(qiáng)自主創(chuàng)新與全球合作
對于項目中的關(guān)鍵核心技術(shù),應(yīng)堅持依靠國內(nèi)現(xiàn)有能力突破和自主創(chuàng)新,對于其他一些成熟技術(shù),為保證項目的進(jìn)度,可以與全球先進(jìn)的技術(shù)提供商全面合作以加快研發(fā)進(jìn)展。
鑒于智力因素對大飛機(jī)發(fā)動機(jī)研發(fā)項目的重要作用,一方面要加大資金投入從行業(yè)內(nèi)外、國內(nèi)外引進(jìn)基礎(chǔ)理論研究、工藝研究、材料研究人才和項目管理經(jīng)理,以及有經(jīng)驗的試驗員和技術(shù)工人;另一方面也還要讓項目團(tuán)隊加強(qiáng)對價值觀和使命感的理解。
市場風(fēng)險決定著項目的持續(xù)發(fā)展,在研發(fā)項目的開始階段,就應(yīng)增加市場研究投入,盡可能使產(chǎn)品保持市場優(yōu)勢,并建立全方位的客戶溝通渠道,充分理解客戶需求。
為減小財務(wù)風(fēng)險,應(yīng)充分考慮大飛機(jī)發(fā)動機(jī)產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性,制定詳細(xì)的資金使用計劃,并建立相應(yīng)的監(jiān)督機(jī)制。在制定研發(fā)項目的技術(shù)方案時,也要提前考慮整個大飛機(jī)發(fā)動機(jī)研制項目的商務(wù)要求,對設(shè)計方案及時進(jìn)行調(diào)整。
同時也要積極拓寬融資渠道,開創(chuàng)市場化融資渠道,增加項目的資金來源。還應(yīng)必須加強(qiáng)成本管理,使項目獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。
為盡可能規(guī)避政治風(fēng)險的不利影響,要堅定核心技術(shù)以我為主,不被國際合作左右,從而減少國際政治格局變化對大飛機(jī)發(fā)動機(jī)研發(fā)項目的不利影響。還可以通過恰當(dāng)安排股權(quán)結(jié)構(gòu),增強(qiáng)抵抗市場所在國政治風(fēng)險的能力。
[1]吳大觀.航空發(fā)動機(jī)通用規(guī)范發(fā)展概況及對我國發(fā)動機(jī)研制的作用[D].航空發(fā)動機(jī)研制工作論文集,1995.
[2]董強(qiáng).我國大飛機(jī)項目實施過程中的系統(tǒng)化管理研究[D].華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文,2009.