周春江 陸志強

（同濟大學(xué) 機械與能源工程學(xué)院 上海 201804）

隨著我國綜合國力的提升，社會的飛速發(fā)展和人民生活水平的顯著提高，人們選擇民航出行的意愿越來越高。飛機作為一種常用交通工具，其安全性必須得到保證。在一款新機型投入市場運營前，必須進(jìn)行嚴(yán)格的地面試驗和飛行試驗，證明其能適應(yīng)各類嚴(yán)酷的環(huán)境條件和具備優(yōu)良的操作性能，而高寒試驗就是其中一項。

由于高寒試驗涉及單位多，準(zhǔn)備和試驗周期長，飛機改裝和測試設(shè)備復(fù)雜，氣象環(huán)境要求高，因此試驗準(zhǔn)備和實施過程中存在大量不確定因素。試驗的風(fēng)險因素眾多，如不進(jìn)行有效的風(fēng)險識別、分析、應(yīng)對和控制，將嚴(yán)重影響試驗的順利開展。

目前我國在民機領(lǐng)域的風(fēng)險管理研究并不多，主要有楊乃定、姜繼嬌[1]等從企業(yè)和項目兩個維度系統(tǒng)研究了集成風(fēng)險管理的特點、目標(biāo)、組織和方法；張霆霆[2]等運用成熟的民航業(yè)安全管理體系，結(jié)合民機試飛，將安全風(fēng)險管理分為日常運行安全風(fēng)險管理與飛行試驗安全風(fēng)險管理，并運用安全風(fēng)險指數(shù)分析方法進(jìn)行風(fēng)險分析；黃斌[3]針對我國支線客機研制項目，將研制過程中的風(fēng)險進(jìn)行分類，運用德菲爾法、主觀評價法、層次分析法等方法對關(guān)鍵風(fēng)險分析，并提出應(yīng)對和防范策略；蔣明夫[4-5]等應(yīng)用工作結(jié)構(gòu)分解（WBS）及層次分析法（AHP）對航空發(fā)動機高空模擬試驗進(jìn)行風(fēng)險分析和評價；許云飛[6]通過分析風(fēng)險管理的理論與方法，結(jié)合航空裝備某項目特點，運用蒙特卡羅方法仿真的風(fēng)險評估，并將其評估結(jié)果與傳統(tǒng)方法計算結(jié)果作對比等。

1 高寒試驗風(fēng)險識別

中國地域遼闊，北部地區(qū)的冬天氣溫達(dá)到-40℃的情況很常見，A型民用飛機為了能適應(yīng)中國境內(nèi)所有機場，必須進(jìn)行高寒試驗，以證明其性能滿足要求。高寒試驗主要驗證飛機的電子系統(tǒng)、環(huán)控系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、發(fā)動機系統(tǒng)、供電系統(tǒng)和客艙設(shè)備等在-40℃環(huán)境下能否正常工作。試驗分為試驗準(zhǔn)備、試驗現(xiàn)場實施和收尾總結(jié)三個階段，每個階段的工作如圖1所示。

圖1 A型民用飛機高寒試驗階段劃分圖

為了充分識別各階段的風(fēng)險因素，由各系統(tǒng)專業(yè)總師、技術(shù)骨干等人員組成風(fēng)險管理小組，對三個階段的工作進(jìn)行詳細(xì)分解和風(fēng)險識別，最終識別出影響高寒試驗的風(fēng)險因素。

通過歸納，試驗主要存在5大類風(fēng)險：管理風(fēng)險、技術(shù)風(fēng)險、進(jìn)度風(fēng)險、環(huán)境風(fēng)險和人身風(fēng)險。

管理風(fēng)險主要存在于供應(yīng)商管理、適航管理、構(gòu)型管理、計劃管理、組織管理工作中。管理風(fēng)險貫穿整個高寒試驗過程，所識別的管理風(fēng)險有：（1）無法協(xié)調(diào)到局方代表目擊試驗；（2）構(gòu)型管理混亂，飛機無法達(dá)到試驗所需構(gòu)型；（3）整體計劃制定不合理，項目進(jìn)度推進(jìn)緩慢；（4）試飛方法不合理，無法獲取有效數(shù)據(jù)；（5）試飛空域無法獲得批準(zhǔn)，無法進(jìn)行飛行試驗；（6）工具工裝準(zhǔn)備不齊全，試驗無法順利開展；（7）試驗日計劃制定太緊湊，無法完成試驗內(nèi)容；（8）計劃沒有根據(jù)試驗進(jìn)展進(jìn)行調(diào)整，可實施性差；（9）各團隊間溝通不充分，試驗進(jìn)展不順利；（10）供應(yīng)商沒有到試驗現(xiàn)場支援；（11）傳感器和測試設(shè)備超過有效期；（12）試驗數(shù)據(jù)未保存、丟失等。

技術(shù)風(fēng)險主要存在于編寫試驗文件、構(gòu)型落實到位、試驗實施和符合性驗證中。高寒試驗中主要的技術(shù)風(fēng)險有：（1）適航條款解讀有誤，試驗?zāi)繕?biāo)制定有偏差；（2）試驗方法復(fù)雜，難以實現(xiàn)；（3）試驗大綱可操作性差，現(xiàn)場不具操作性；（4）工藝文件未準(zhǔn)備齊全；（5）測試方案未包含全部試驗數(shù)據(jù)；（6）測試設(shè)備和傳感器精度不滿足試驗要求；（7）測試設(shè)備和傳感器無法安裝；（8）測試設(shè)備和傳感器無法在高寒環(huán)境工作；（9）高寒環(huán)境下，機務(wù)維護方案不適用；（10）試驗大綱需要臨時修改；（11）傳感器在高寒環(huán)境下脫落；（12）數(shù)據(jù)處理出現(xiàn)計算錯誤；（13）試驗總結(jié)報告未符合適航要求等。

進(jìn)度風(fēng)險主要存在于資源配套、故障處理、技能操作和外部因素影響中。高寒試驗中進(jìn)度風(fēng)險因素最多，以下例舉部分進(jìn)度風(fēng)險：（1）飛機測試改裝周期長，影響試驗窗口期；（2）飛機故障，無法轉(zhuǎn)場至試驗場地；（3）試驗操作人員對試驗大綱不熟悉，操作不熟練；（4）飛行員對飛行方法不熟悉，操作不熟練；（5）車載電源車無法給飛機供電；（6）傳感器發(fā)生故障，無法獲得數(shù)據(jù)；（7）測試設(shè)備發(fā)生故障，無法采集數(shù)據(jù)；（8）測試設(shè)備拆除時測試設(shè)備損壞；（9）電子設(shè)備冷卻風(fēng)扇失效，EE艙設(shè)備超溫；（10）蓄電池?zé)o法正常工作，導(dǎo)致無法啟動APU；（11）防火控制盒故障，導(dǎo)致防火系統(tǒng)失效；（12）機翼防冰失效（13）起落架緩沖支柱高寒天氣下漏油；（14）燃油箱高寒天氣下油箱內(nèi)結(jié)冰，無法排水；（15）液壓管路接頭高寒天氣下漏油；（16）風(fēng)擋加溫失效；（17）雙側(cè)發(fā)動機故障，無法點火等等。

環(huán)境風(fēng)險分為自然環(huán)境風(fēng)險和社會環(huán)境風(fēng)險。高寒試驗中所識別的環(huán)境風(fēng)險有：（1）試驗場地?zé)o法滿足試驗要求；（2）氣象條件不滿足試驗條件；（3）氣象預(yù)報不準(zhǔn)確，當(dāng)天氣象未達(dá)到試驗條件；（4）由于試飛空域有特殊安排，無法進(jìn)行試飛試驗；（5）由于機場突發(fā)情況，試驗場地臨時關(guān)閉。

人身風(fēng)險主要是在試驗過程中的人身傷害，主要有（1）試驗人員長期在高寒環(huán)境下工作，導(dǎo)致凍傷；（2）試驗期間，無關(guān)人員闖入試驗場地導(dǎo)致受傷。

2 高寒試驗風(fēng)險分析

本文選用 FMEA影響分析法對所識別的風(fēng)險因素進(jìn)行分析和評價。根據(jù)FMEA分析法，對所識別的風(fēng)險因素進(jìn)行嚴(yán)重度（S）、發(fā)生率（O）和難檢度（D）三方面打分和計算，得出風(fēng)險優(yōu)先數(shù)（RPN），即風(fēng)險因素對試驗的影響程度。風(fēng)險優(yōu)先數(shù)的計算公式為：RPN=S×O×D。

嚴(yán)重度（S）：指如果該風(fēng)險發(fā)生，影響試驗的嚴(yán)重程度，可以用數(shù)字 1～10表示，數(shù)字越大，嚴(yán)重程度越大。

發(fā)生率（O）：指的是該風(fēng)險發(fā)生的概率，一般也可以用數(shù)字 1～10表示，發(fā)生的概率越大，數(shù)字就越大。

難檢度（D）：指風(fēng)險一旦發(fā)生，被檢測出的難易程度，也用數(shù)字 1～10表示，數(shù)字越大就代表越難被發(fā)現(xiàn)。

RPN值越大，代表該風(fēng)險因素對試驗影響程度越大，必須采取針對性的措施進(jìn)行風(fēng)險控制，使風(fēng)險在可接受范圍內(nèi)；當(dāng)RPN值較小時，表示該風(fēng)險對試驗影響小，不用采取過多的控制措施。對有一類風(fēng)險需要特別注意，即RPN值不高，但嚴(yán)重度卻偏大的風(fēng)險，必須采取適當(dāng)?shù)拇胧┻M(jìn)行監(jiān)控和降低。

2.1 風(fēng)險評分表

風(fēng)險管理小組結(jié)合自身經(jīng)驗、飛機可靠性和試驗難度等設(shè)計出風(fēng)險嚴(yán)重度分級評分表、發(fā)生率量化評分表和難檢度量化評分表，風(fēng)險評分如表1、表2、表3所示。

表1 風(fēng)險嚴(yán)重度分級評分表

表2 發(fā)生率量化評分表

表3 難檢度量化評分表

2.2 風(fēng)險計算及排序

根據(jù)風(fēng)險嚴(yán)重度分級評分表、發(fā)生率量化評分表和難檢度量化評分表，對所識別出的風(fēng)險因素逐項進(jìn)行打分和計算，得出各風(fēng)險因素的風(fēng)險優(yōu)先數(shù)（RPN）并進(jìn)行排序，高寒試驗風(fēng)險計算及排序表如表4所示（本文例舉排名前10項風(fēng)險）。

表4 高寒試驗風(fēng)險計算及排序表

3 高寒試驗風(fēng)險應(yīng)對措施

對高寒試驗所識別的風(fēng)險進(jìn)行風(fēng)險優(yōu)先數(shù)（RPN）計算和排序后，經(jīng)討論，決定對RPN得分超過100分的風(fēng)險因素以及雖然RPN不到100分，但嚴(yán)重度超過8的風(fēng)險采取應(yīng)對措施，對于其他風(fēng)險因素，則采取建立風(fēng)險備案的形式進(jìn)行風(fēng)險管控。

3.1 風(fēng)險應(yīng)對策略

風(fēng)險應(yīng)對是指在對所識別的風(fēng)險進(jìn)行分析之后，針對不同風(fēng)險而制定的對應(yīng)方案、措施和策略。風(fēng)險應(yīng)對策略通常包括4種：規(guī)避策略、轉(zhuǎn)移策略、減輕策略和接受策略[7]。

規(guī)避策略：通過改變風(fēng)險發(fā)生的條件來達(dá)到消滅風(fēng)險、保護項目免受影響的目的。一般情況下，企業(yè)會進(jìn)行組織機構(gòu)調(diào)整，項目計劃調(diào)整，更改試驗方法，改變試驗條件等來規(guī)避高風(fēng)險因素，不至于讓項目受到重大損失。

轉(zhuǎn)移策略：風(fēng)險雖然不被消滅或減輕，但是通過保險或者合同等形式，分?jǐn)偦蜣D(zhuǎn)移風(fēng)險帶來的影響，將由第三方共同承擔(dān)，避免全部損失由企業(yè)或項目主體承擔(dān)。

減輕策略：是風(fēng)險管理中最為常用的風(fēng)險應(yīng)對方式。通過采取相應(yīng)的措施，減少風(fēng)險的嚴(yán)重度或者發(fā)生的可能性，雖不能完全消除風(fēng)險，但是可以將風(fēng)險所帶來的損失降到可接受的范圍。

接受策略：是接受風(fēng)險帶來的影響，但是會提前采取一系列的措施進(jìn)行準(zhǔn)備，例如籌備資金，制定應(yīng)急預(yù)案等，風(fēng)險一旦發(fā)生，將損失和后果降到最低。

3.2 高寒試驗風(fēng)險應(yīng)對

對風(fēng)險優(yōu)先數(shù)超過100或者嚴(yán)重度大于8的風(fēng)險因素，采取相應(yīng)的應(yīng)對措施來完成風(fēng)險應(yīng)對。每項風(fēng)險因素，采取的應(yīng)對措施可以是一種也可以是多種方式相結(jié)合，主要目的就是減少或者避免風(fēng)險帶來的影響或損失。本文將對高寒試驗的五大類風(fēng)險，即管理風(fēng)險、技術(shù)風(fēng)險、進(jìn)度風(fēng)險、環(huán)境風(fēng)險和人身風(fēng)險制定相應(yīng)的應(yīng)對策略。

（1）管理風(fēng)險。高寒試驗所識別的管理風(fēng)險包含與相關(guān)方代表意見不一致；構(gòu)型管理混亂，飛機無法達(dá)到試驗所需構(gòu)型；關(guān)鍵系統(tǒng)的供應(yīng)商無法提供現(xiàn)場支援；計劃可實施性差；試驗時缺少工裝工具；不被批準(zhǔn)空域；測試設(shè)備超過有效期；試飛方法不科學(xué)，具有危險性等。應(yīng)對管理風(fēng)險，主要采取減輕策略和規(guī)避策略，當(dāng)風(fēng)險無法減輕和規(guī)避時，通常采取制定預(yù)案的方式進(jìn)行接受策略。在高寒試驗中具體的管理類風(fēng)險應(yīng)對措施有：根據(jù)試驗日期，提前和相關(guān)方代表溝通確認(rèn)試驗方法；根據(jù)適航條款提前進(jìn)行飛機構(gòu)型比對，確定構(gòu)型滿足試驗要求；根據(jù)飛機系統(tǒng)穩(wěn)定性，提前甄別所需要現(xiàn)場協(xié)助的供應(yīng)商，并進(jìn)行溝通；在編排試驗計劃時，綜合考慮各方面因素，并跟蹤執(zhí)行情況；提前梳理試驗所需工具工裝清單，在運輸前逐項核對；進(jìn)行民航協(xié)調(diào)會，報備飛行試驗計劃；提前核查測試設(shè)備有效期，并在試驗期間進(jìn)行備份；邀請專家對試飛方法進(jìn)行評審，不斷優(yōu)化，并進(jìn)行桌面推演，改善試飛組織流程，加強各團隊間信息溝通和共享等。

（2）技術(shù)風(fēng)險。高寒試驗識別的技術(shù)風(fēng)險主要包括解讀適航條款出現(xiàn)偏差；試驗方法不合理，無法獲得有效數(shù)據(jù)；試驗大綱不具可操作性；技術(shù)文件準(zhǔn)備不到位；測試方案不合理；測試設(shè)備和傳感器的安裝不合理；機務(wù)維護方案不科學(xué)；試驗大綱臨時更改；數(shù)據(jù)采集和計算出現(xiàn)錯誤等。技術(shù)風(fēng)險的應(yīng)對主要采取規(guī)避和減輕的策略，相應(yīng)措施主要有：和相關(guān)方代表溝通，對適航條款達(dá)成一致意見；飛行試驗和試飛工程師、飛行員進(jìn)行充分討論，選擇安全可靠的試驗方法；開展地面試驗前和現(xiàn)場操作人員多交流，提前編寫試驗大綱、工藝文件等，同時和相關(guān)單位保持溝通，提前熟悉，使文件更具可操作性；測試方案和測試改裝單位提前溝通，選擇合適的方案提取有效數(shù)據(jù)；根據(jù)測試方案選擇合適的設(shè)備和傳感器，并利用鐵鳥試驗臺、實驗室或飛機進(jìn)行模擬試驗，確定安裝位置；高寒下的機務(wù)維護方案必須進(jìn)行專家評審；數(shù)據(jù)采集和計算采取互檢方式進(jìn)行，防止人為差錯等。

（3）進(jìn)度風(fēng)險。高寒試驗中的所識別的進(jìn)度風(fēng)險主要有測試改裝進(jìn)度超期；飛機系統(tǒng)出現(xiàn)故障；地面操作人員或飛行員操作不熟練；地面支援設(shè)備發(fā)生故障；測試設(shè)備或傳感器試驗時發(fā)生故障；測試設(shè)備拆除時損壞飛機；因高寒引起的漏水、漏油和結(jié)冰等。由于測試設(shè)備、傳感器、飛機系統(tǒng)、地面設(shè)備等由大量電子設(shè)備構(gòu)成，因此存在隨時失效的可能，也使進(jìn)度風(fēng)險最不可預(yù)料和控制。應(yīng)對進(jìn)度風(fēng)險，多采用規(guī)避、減輕和接受策略。試驗中進(jìn)度風(fēng)險的應(yīng)對措施主要有：綜合考慮飛機構(gòu)型、測試改裝方案、實施周期等，制定詳細(xì)的改裝計劃，設(shè)置關(guān)鍵節(jié)點并跟蹤進(jìn)度，及時解決問題；攜帶飛機備件隨時更換，邀請供應(yīng)商現(xiàn)場支援，對一些影響操作的故障制定應(yīng)急預(yù)案，飛行員在模擬機上提前熟悉操作以便及時應(yīng)對；選拔技能水平高的操作人員和飛行員，提前熟悉試驗大綱，飛行任務(wù)單內(nèi)容等；備份測試設(shè)備和傳感器；制定標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)手冊；準(zhǔn)備地面加溫設(shè)備等。

（4）環(huán)境風(fēng)險。高寒試驗對環(huán)境溫度要求很高，試驗過程中的環(huán)境風(fēng)險有試驗場地不符合試驗條件；試驗氣象達(dá)不到要求；由于空域受限，無法按期進(jìn)行飛行試驗；機場臨時關(guān)閉等。應(yīng)對環(huán)境風(fēng)險，主要選擇的策略為規(guī)避、減輕和接受策略。環(huán)境風(fēng)險的應(yīng)對措施主要有：分析各地機場的氣象資料，根據(jù)歷年數(shù)據(jù)選擇較為合適的試驗場地，再進(jìn)行實地調(diào)研考察，確定試驗場地；對試驗場地的氣象進(jìn)行監(jiān)測和預(yù)判；試驗期間，氣象專員架設(shè)專業(yè)設(shè)備，實時監(jiān)測氣象，并預(yù)測變化和及時通報；召開軍民航協(xié)調(diào)會，提前報備試飛計劃，協(xié)調(diào)空域；提前和試驗場地方溝通，制定針對突發(fā)情況的應(yīng)急處理方案。

（5）人身風(fēng)險。在高寒試驗期間，人身風(fēng)險主要是高寒環(huán)境導(dǎo)致的操作人員凍傷；行動不便導(dǎo)致的意外傷害和誤入試驗場地導(dǎo)致的受傷。應(yīng)對人身風(fēng)險的策略為轉(zhuǎn)移和減輕策略。風(fēng)險應(yīng)對措施主要有：配備勞防用品，包括防寒服、手套、頭套等防止凍傷，購買人身傷害保險，在試驗現(xiàn)場設(shè)置警示標(biāo)識，以防人員誤入等。

4 風(fēng)險監(jiān)控

在完成對高寒試驗所識別的風(fēng)險因素采取應(yīng)對措施后，還需要對風(fēng)險進(jìn)行持續(xù)監(jiān)控。風(fēng)險在試驗過程中不是一成不變，它會隨著試驗進(jìn)展、人員活動、環(huán)境狀態(tài)的改變而發(fā)生變化，風(fēng)險需要被動態(tài)管理，一旦風(fēng)險發(fā)生改變，風(fēng)險優(yōu)先數(shù)也需要重新進(jìn)行計算，對應(yīng)的策略和風(fēng)險應(yīng)對措施也要隨之重新制定。為了能有效地監(jiān)控試驗中已識別的風(fēng)險和新產(chǎn)生的風(fēng)險，必須制定相關(guān)要求，建立風(fēng)險識別、報告流程、風(fēng)險評估、風(fēng)險決策和應(yīng)對機制等。

5 結(jié)語

通過對A型民用飛機高寒試驗風(fēng)險因素的識別，利用FMEA影響分析和評價，以及風(fēng)險應(yīng)對和監(jiān)控，可以有效控制風(fēng)險，對高寒試驗的順利進(jìn)行提供保證，同時也為民用飛機其他大型試驗以及其他型號民機試驗的風(fēng)險管理提供參考和借鑒。