武器装备研制生产过程质量风险管理研究毕业论文.doc

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国内图书分类号：国际图书分类号：学校代码：10213 密级：公开管理学硕士学位论文武器装备研制生产过程质量风险管理研究 Classified Index: F523 U.D.C:629 Dissertation for the Master Degree in Management RESEARCH ON THE QUALITY RISK MANAGEMENT IN DEVELOPING AND MANUFACTURING PROCESS OF WEAPONY Candidate: Supervisor: Zhao Hui Prof. Hu Longying Academic Degree Applied for: Master of Management Specialty: Affiliation: Date of Defense: Management Science&Engineering September , 2011 Degree-Offering-Institution: Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学管理学硕士学位论文摘要武器装备质量关系部队官兵生命和战争胜负，是装备采购中的战略性问题。新时期条件下，武器装备生产和采购市场化以及高新技术的大量应用等，为武器装备质量建设提出了新的课题。本文立足于装备质量管理工作实际，从当前装备研制生产管理各阶段存在的风险因素识别出发，重点探讨了装备批生产阶段的质量风险管理的具体实施方法和过程，在此基础上，提出了加强装备质量风险管控工作的 5 条保障措施，为今后装备研制生产工作提供科学有效的理论依据和实践方法。本文首先梳理了国外先进国家装备风险管理的发展历程和基本做法，研究了装备采购风险管理在国内理论研究、法规体制建设及实践应用中的发展情况并系统归纳总结出国内武器装备质量风险管理存在的 7 个方面的不足；其次，武器系统研制生产实现流程出发，对各设计开发阶段可能存在的质量风险因素进行了全面识别；再次，对装备批次生产过程质量风险进行了识别，运用概率 -影响（ P-I）矩阵方法对质量风险进行了分析和排序归类，找出了影响装备批次生产质量的关键重要风险，并研究了处置质量风险的方法和具体措施；最后，为有效开展质量风险管理工作，针对当前存在的主要问题，提出了加强武器装备质量风险管理工作的 5 条措施。关键词：武器装备；质量风险；管理 -I- 哈尔滨工业大学管理学硕士学位论文 Abstract The quality of the military equipments is a strategic problem, relating to soldiers’ lives and victory or defeat in the coming war. In the new era, the work to control the military equipments’ quality has to face the new difficulties, such as market purchase and the application of lots of new and high technologies and so on. This paper is established in the author ’s work as a military representative, mainly for supervising the process of manufacturing military equipments and checking the products’ quality. The paper explores the techniques to reduce the quality risk in the process of manufacture and enhance the quality of products currently. The techniques will offer the scientific theory and methods for the military representatives’ work . The paper reviews the history of the theory and practice of the quality management, to contrast United States of America with China in the military equipments risk management, to analyse the character of the domestic batch production and six methods applied at large in the quality management. As the main, the paper does system research to the quality risk management of the military equipments’ batch production, to break down the production process and recognize the quality risks, to analyse and classify the quality risk by probability –influence (P-I) matrix method, to present the methods to evaluate the probability and influence by searching for experts in the condition of lacking for data, to research the selecting rules and application of the six basic methods for treating quality risk. In the last chapter, the paper researches the question how to watch the quality risk, to research the five methods for watching the quality risk and present the rules, to import two methods, including Kruskal-Wallis statistic checking up and multi-target evaluation, to demonstrate them and analyse the result. Keywords: military equipments, quality risk, management - II - 哈尔滨工业大学管理学硕士学位论文目录摘要 ................................................................................................................ I Abstract .......................................................................................................... II 第 1 章绪论 ....................................................................................................1 1.1 研究背景与目的意义 .............................................................................1 1.1.1 研究背景 .........................................................................................1 1.1.2 目的意义 .........................................................................................2 1.2 国内外研究综述 .....................................................................................4 1.2.1 国外武器装备质量风险控制监督的现状 .........................................4 1.2.2 国内武器装备质量风险控制与管理的现状 .....................................6 1.3 本文研究思路与内容 .............................................................................9 第 2 章质量风险管理基本理论 .................................................................... 11 2.1 质量风险的基本概念 ........................................................................... 11 2.1.1 质量风险 ....................................................................................... 11 2.1.2 质量风险管理 ................................................................................ 11 2.1.3 质量风险监督 ................................................................................ 12 2.2 质量风险特性 ....................................................................................... 12 2.3 质量风险管理过程 ............................................................................... 13 2.4 本章小结 .............................................................................................. 14 第 3 章武器系统研制生产过程分析与主要质量风险因素识别 ................... 15 3.1 研制生产过程分析 ............................................................................... 15 3.2 立项论证环节 ....................................................................................... 15 3.3 方案设计环节 ....................................................................................... 17 3.4 工程研制和定型环节 ........................................................................... 18 3.5 批生产环节 .......................................................................................... 21 3.6 本章小结 .............................................................................................. 22 第 4 章武器系统批生产过程质量风险分析评估 .......................................... 23 4.1 武器系统批生产过程的质量风险因素 ................................................. 23 4.2 武器系统批生产过程质量风险分析 ..................................................... 27 4.2.1 风险概率 ....................................................................................... 27 4.2.2 风险损失 ....................................................................................... 30 - III - 哈尔滨工业大学管理学硕士学位论文 4.2.3 风险类型划分 ................................................................................ 32 4.2.4 装备生产过程质量风险评估 ......................................................... 34 4.3 质量风险处置 ....................................................................................... 35 4.3.1 质量风险处置方法选择 ................................................................. 35 4.3.2 装备批次生产质量风险处置 ......................................................... 36 4.4 本章小结 .............................................................................................. 39 第 5 章健全武器系统质量风险管理的措施 ................................................. 40 5.1 健全风险管理组织机构和保障体系 ..................................................... 40 5.2 完善质量风险监督管理运行机制 ......................................................... 41 5.3 建立有效的质量风险管理信息交互渠道 ............................................. 42 5.4 培养质量风险管理人才队伍 ................................................................ 43 5.5 铸造质量风险管理文化氛围 ................................................................ 43 5.6 本章小结 .............................................................................................. 44 结论 .............................................................................................................. 45 参考文献 ........................................................................................................ 46 哈尔滨工业大学学位论文原创性声明及使用授权说明 ................................... 49 致谢 .............................................................................................................. 50 个人简历 ........................................................................................................ 51 - IV - 哈尔滨工业大学管理学硕士学位论文第 1 章绪论 1.1 研究背景与目的意义 1.1.1 研究背景质量管理历来是武器装备采购、生产，乃至国防科技工业发展的战略性问题。一是因为军工产品的质量优劣，是关系到战争胜负和国家、民族安危的大问题，这是一个比任何军工企业的效益要重要得多的问题。胡锦涛总书记指出：“在军工企业中深入开展质量教育，军工产品质量不能有一丝一毫的马虎，因为这是关系官兵生命、关系战争胜负的大问题。”二是随着新军事变革步伐的加快和国防科技工业整体水平的提高，武器装备建设规模越来越大，品种越来越多，高新技术含量越来越高，系统结构越来越复杂，装备质量的要求越来越高，管理的难度越来越大。三是我国社会主义市场经济日渐成熟，国防科技工业管理体制相继作出重大调整，军工企业已经成为自主经营的市场竞争主体，部分民营甚至合资企业已参与装备研制生产，军厂关系已转变成为市场经济条件下的合同关系，装备采购的内外环境发生了根本性变化，武器装备质量管控工作难度进一步加大，质量形势越来越严峻。为适应新形势和新任务，必须大力加强装备质量工作，充分学习继承好的装备质量管理经验和做法，转变质量工作理念，探索高效的质量监督新模式，创新质量工作方法，以满足新时期装备建设发展的需要，满足军事斗争装备准备任务的需要。 20 世纪 80 年代以来，随着高新技术快速发展和经济的全球化，风险管理研究与实施逐步走向系统化、专业化，管理范围和应用领域不断扩展，特别在武器装备领域得到了高度重视和积极推广，有效地促进了武器装备质量建设。我国对武器装备风险的管理仍是一个薄弱环节，风险意识还不够强，管理体系尚不健全，没有真正形成固化的风险管理机制和模式，武器装备“拖、降、涨、废”现象时有发生，尤其是对大型复杂武器装备的风险管理投入更少、力度更小、效果更不明显、问题更为突出，在一定程度上严重制约了武器装备质量建设和部队战斗力的生成。为适应复杂武器装备系统建设新形势、新特点，进一步加强质量风险管 -1- 哈尔滨工业大学管理学硕士学位论文控，促进质量建设水平提升，确保武器装备的交付使用质量，开展武器系统的质量风险管理研究工作势在必行。 1.1.2 目的意义武器系统的特点决定了它的质量风险因素更多，构成更复杂，控制更困难，危害更严重。任何一个环节控制不好，都可能引起重大质量安全事故，最终导致武器装备研制生产的失败。质量风险能否得到有效规避和遏制，成为装备研制成功的关键，影响到战争物质基础的建设，影响到部队战斗力的有效形成。因此，在武器装备研制生产过程中开展质量风险控制并对其有效监督，是一项关系到武器装备建设发展、关系到未来军事斗争准备、关系到高科技条件下战争成败、关系到我国的国防安全与国家地位，具有重大的军事意义和社会意义。当前，国家经济体制改革不断深化，市场经济不断完善，国防科技工业体制不断调整优化，以信息技术为基础的各种高新技术不断发展，武器装备采购体制改革工作不断深入推进，质量风险控制的要求不断提高，质量风险控制监督的任务不断加重，以产品质量保证体系运行为基础的质量控制模式已经难以完全适应新形势下武器装备建设质量需求。迫切需要转变观念和创新思路，探索更为高效实用的质量监督控制新模式。国内外大型武器系统的研制表明，以风险控制为主线的质量控制是一种非常有效的质量控制模式，实践效益明显。质量风险控制充分运用各种现代科学技术，全面系统地识别、分析和评价装备全寿命过程中各阶段的质量风险因素，并有针对性地进行动态调节控制，是一种科学的系统工程方法。武器系统的技术含量越来越高，系统复杂性与日俱增，装备研制生产过程中的不确定性因素不断增长，质量风险越来越大，如果不能及时对大型复杂武器装备研制生产过程中的风险进行有效的辨识、评估和控制，将导致采购经费一涨再涨、采办周期一拖再拖、技术指标一降再降。美军统计，过去几十年在新型装备研制中，由于对质量风险估计不足，质量风险控制不力，实际研制费用往往超出预算较多，平均超出预算 30%～ 40%，研制进度平均推迟 12～ 18 个月，导致不少项目下马。例如，哈勃望远镜的研制费用从 5 亿美元涨到 14 亿美元，增加了 180%。美军 1983 年启动的陆军 “科曼奇 ”攻击直升机计划，由于质量风险控制问题，进度严重拖延和经费严重超概算，在已投入 69 亿美元的情况下于 2004 年 2 月终止 [1]。美军上世纪 90 年代初开始 -2- 哈尔滨工业大学管理学硕士学位论文的海军导弹防御系统建设，耗资 28 亿美元，因大量的技术问题没有解决，导致单件采办费用超支 57%，质量风险过大，于 2001 年 12 月 14 日终止。从国内的情况来看，某型号装备研制费用从预算费用的 5 亿元涨到了 10 亿元，超预算 100%；某型教练飞机计划价格为每架 220 万元，实际购买价格为每架 1700 万元，价格上涨了约 7 倍；上世纪 80 年代初开始的某地空导弹研制， 2008 年底才完成定型，研制时间延长了近 2 倍。因此，加强武器装备质量风险监控方法和手段的研究，开展研制生产过程质量风险控制工作，对于确保研制进度，减少经费投入，提高装备采购效益具有十分重要的意义。武器装备质量形成于设计生产环节，体现在部队使用环节。随着武器装备构造越来越复杂，科技含量越来越高，单纯依靠军检验收难以保证军品质量，因而在装备研制、生产环节及时发现和解决影响武器装备质量的各种因素，是部队获得性能先进、质量优良、价格合理的武器装备的前提条件和基础。同时，武器装备生产往往具有多种类、小批量、技术新等特点，这给装备采购质量和交付进度造成了很大困难。新技术具有技术先进的一面，同时往往具有技术不成熟，产品性能不稳定的一面；小批量生产尽管可以精工细作，加严质量管理，但由于子样少，试验、不同环境应用考核不充分，导致设计、工艺等薄弱环节暴露不充分，又不利于设计和工艺的改进完善，这都给装备生产带来了诸多质量风险。就承制方而言，质量问题意味着经济和声誉损失；就订货方而言，质量问题将造成战斗力的损失。如何尽早的识别这些影响装备质量的因素，并采取措施进行应对，一直以来都是困扰装备承制方和订货方的难题。本人作为第二炮兵派驻航天某单位的一名军事代表，最重要的工作就是对武器装备的研制、生产进行质量监督和军检验收，保证装备能够保质按时交付部队；同时根据上级安排和部队需求，对部队进行相关技术服务。在长期的装备质量工作中，我深深体会到武器装备作为一种特殊的商品，它的质量除了取决于设计和生产工艺的一些环节外，还要通过科学的质量管理来保证，正如钱学森先生所说“质量是设计出来的，生产出来的，管理出来的” [2]。科学的质量管理需要不断的完善和创新，质量管理的创新除了体现在组织形态、管理机制、发展战略等企业层面的完善和创新，作为订货方而言推动企业质量管理的创新和改进，特别是研究和采取相应的质量监督方法和措施也是十分重要和必要的。订货方质量监督的目的是预防质量问题的发生，以风险管理为主线，在质量监督过程中紧跟质量管理体系要求、法律法规、标准、技术和内外部环境变化，及时识别各种质量风险，分析风险原因，采取监督 -3- 哈尔滨工业大学管理学硕士学位论文措施，应对质量风险。就本人多年实际工作实际看，质量监督和军检验收中最难的是风险的尽早识别和评估，往往是质量问题已经发生了才采取补救措施，但损失已经造成。本课题研究的是装备生产质量风险管理，立足于个人所从事的装备采购工作实际，针对具体装备质量监督工作需要，收集整理装备质量信息，运用质量风险管理基础理论，建立能够在实际装备研制生产质量控制工作中行之有效的装备质量及风险管理办法，提出一些加强武器装备质量风险管理的措施建设，切实提高武器装备质量监督效益。 1.2 国内外研究综述 1.2.1 国外武器装备质量风险控制监督的现状从 19 世纪末开始，美军就采取了质量管理措施，武器装备生产出来后对其进行全数检验 [3]。美国国防部从 20 世纪 60 年代末期起，把风险控制作为装备研制过程的重要组成部分。早在 1969 年，时任美国国防部副部长的戴维 . 帕卡特在向诸军种提交的一份备忘录就指出：风险控制是武器装备采办中的一个重要问题，在制定采购战略时，除了从军事战略和资源方面考虑外，还应考虑技术手段，包括设计、试验、技术鉴定等各个环节的控制 [4]。1981 年，时任美国防部副部长弗兰克 .C.卡卢齐公布了一份备忘录，要求国防部采取行动，提高装备采办项目预算中性能风险的可见度。1983 年，美国防部公布了防务系统管理的风险评估技术指南，制定了一整套风险识别和评估准则。1986 年，美国政府问责办公室 (GAO: General Accounting Office)发表了一份关于当时国防部工作中有关风险分析控制问题的报告，提出了风险识别、评估和控制等方面存在的不足。针对存在问题和不足，1989 年，美国防务系统管理学院编写了《采办风险管理指南》，改进了 1983 年版风险识别、评估和控制方法。1996 年，美国国防部、国防采办大学、防务系统管理学院为适应采办改革的需要，联合编写了《 DOD采办风险管理指南》，书中结合装备采办的里程碑以及项目管理的特点，进一步详细介绍了美军装备采办风险辨识、评估和控制的思路、程序和要求 [5,6]。 1997 年，美国国防部为实现其“经济可承受性”采办战略和“使国防部成为最精明的买主”的改革目标，提出了基于仿真的采办（ SBA: Simulation Based Acquisition）思想，采用建模与仿真 (M&S) 技术进行采办风险评估，目的是降低采办风险，缩短采办周期，提高采办经费的使用效益 [7]。 -4- 哈尔滨工业大学管理学硕士学位论文进入 21 世纪，美国国防部将风险控制提到了一个更为重要的程度。在 2002 年美国国防部长年度报告中，对风险和风险控制提出了新的要求，指出在制定新的国防计划时，国防部必须综合考虑各种质量风险，努力降低部队管理风险、作战风险、未来挑战风险和制度风险，以巩固和增强军事优势。在 2003 年修订的美国国防部 5000 指令中，明确提出在装备采办过程的各阶段要进行风险分析和评估，并采取相应的防范措施 [8]。在武器装备采办具体项目的推动下，经过几十年的实践探索，美国对武器装备质量风险控制的认识不断深入，方法手段越来越完善，机制体制不断健全，逐步形成了与项目管理体系融为一体的武器装备质量风险控制组织体系，在武器装备全寿命周期过程中开展全方位的质量风险控制工作 [9-11]。美军在质量风险控制的开展过程中，特别注重两个方面的内容，一是通过制定采办政策和采办策略，促进承制单位尽早确定风险管理策略并在整个寿命周期中始终注意风险问题，积极开展风险控制和管理 [12,13]。二是加强军方对风险的监控力度，明确规定在批准进入下一个采办阶段之前，各个里程碑决策点应对项目计划的风险和风险管理控制方案进行明确的评估。 1998 年 7 月，英国国防部颁布《战略防务审查》，实施以“精明采办” 为目标的改革。改革的宗旨是：“缩短采办周期、降低采办费用、提高装备性能、加强国防能力”，目的是要国防部做“世界上最精明的买主”。英国在不断完善“精明采办”相关运行机制的同时也意识到了采办风险管理的重要性，国防采购局将一体化项目小组与采办风险管理紧密地结合起来，形成了一套行之有效的装备采办风险管理机制，建立了科学合理的装备采办风险管理模式 [14-16]。以美国为代表的欧美发达国家武器装备采购质量风险控制经过多年的实践积累和发展探索，建立了较为健全的质量风险控制组织体制和运行机制，形成了有效运行的全寿命全系统质量风险控制体系，很多有益的经验和做法值得参考和借鉴，主要表现在以下几个方面：一是各层级单位建立了职能化风险控制组织机构，科学制定了机构职能和人员职责权限。二是制定了科学的质量风险控制标准和法规体系，系统全面地规范风险管控的内容、要求、方法、程序。三是建立专业结构合理、层次梯度优化、职责分明的风险控制管理和技术人才队伍。四是研究储备并在实践中有针对性地应用了多种定性和定量相结合的风险识别、分析评价和控制技术方法。五是开展了全寿命周期动态的质量风险控制工作。六是建立了一套有效的联接使用方和承制单位的装备质量风险传递、反馈、分析、评估和控制的信息系统。 -5- 哈尔滨工业大学管理学硕士学位论文 1.2.2 国内武器装备质量风险控制与管理的现状 1.2.2.1 基本现状 20 世纪 80 年代初，风险管理理论和方法通过各种渠道相继传入国内，并在实际工作中不同程度得到借鉴或应用。目前，民用工程和金融领域开展风险管理和控制研究的势头强劲，产生了大量有价值的研究成果，并在实际应用中取得了较好的经济和社会效益。由于国防工业体制格局、传统计划经济思维方式的束缚和武器装备复杂程度高等因素的影响，在武器装备制造领域的质量风险控制研究和实践相对有限，与国外同行和国内其他领域相比，还存在较大差距。尽管如此，国内很多学者和从事装备工作的同行依然投入很大的努力和热情，潜心研究，刻苦攻关，在导弹武器装备系统的风险控制方面开展了深入的研究探索，积累了一些有意义的理论研究成果，并在质量风险控制实践中取得了初步的成效。相应的研究进展按照成果形式可以分成理论研究成果、体制与标准法规建设、项目实践应用三个层面。（ 1）理论研究成果方面总装某炮兵装备技术研究所在 2001 年开展了“装备全寿命周期管理中的风险分析”课题；兵器系统工程研究所 2002 年承担的“陆军装备全寿命分析”课题中，对费用风险评估方法进行了探索；国防科技大学 2002 年王德军的硕士学位论文《我军武器装备采办风险管理研究》采用层次分析法进行了装备采办风险评估 [17]。航天科技集团 501 部曾对航天系统风险评估进行了一些探讨。西北工业大学郭鹏，针对航空武器装备全寿命周期风险的特点，给出了各阶段风险评估方法的选择方案，依据灰色系统理论提出了一种样本点少、精确度高的多层次灰色评估方法，建立了评估模型。国防科技大学人文与管理学院在“八五”国防预研项目中对风险分析方面进行了一些研究，研制了 FMEA软件和战略导弹论证风险分析软件。海军装备论证研究中心在上世纪 90 年代利用 VERT方法，进行了海军几型装备的风险分析，取得了不少有价值的研究成果。另外，装备指挥技术学院管清波等 [18]、西安工业大学王炜 [19]、中科院李忠民 [20]、国防科技大学杜文塔 [21] 等学者，分别运用模糊综合评判、故障树等方法，开展了装备采办风险控制研究，取得了不少有价值的成果。（ 2）体制法规建设方面在组织机构上，各大军工集团在相应的层级单位成立了管理质量风险控制的专门机构，如航天科工集团公司的风险管理处。在法规建设上，一是在国军标层面建立了风险管理准则、程序和方法等方面的风险管理标准，如《 GJB 2993-1997 武器装备研制项目管理》，该标准 -6- 哈尔滨工业大学管理学硕士学位论文规定了风险管理的各项要求和准则，规定了承制单位和使用方在风险管理中的职责分配；相关的标准还有《 GJB5852-2006 装备研制风险分析要求》、《

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