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基于TBS的航空發(fā)動機技術風險識別方法研究

文檔作者：劉曉松王桂華劉慶東賈淑芝王艷麗史妍妍文檔來源：中國航發(fā)沈陽發(fā)動機研究所		點擊數(shù)：	更新時間： 2020年11月26日
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基于TBS 的航空發(fā)動機技術風險識別方法研究
劉曉松，王桂華，劉慶東，賈淑芝，王艷麗，史妍妍
（中國航發(fā)沈陽發(fā)動機研究所，沈陽110015）
摘要：為提升中國航空發(fā)動機研制項目中技術風險的管控能力，根據(jù)航空發(fā)動機的研制特點，提出1 種基于技術分解結構的
航空發(fā)動機技術風險識別方法。該方法涵蓋技術分解結構的構建方式、技術風險的識別方法和排序方法等內(nèi)容，通過在實際發(fā)動機
研制項目中的應用，證明該方法有效、可行，能夠?qū)崿F(xiàn)技術風險完整、合理地識別，同時提出了該方法在應用過程中應注意基于TBS
的技術風險識別為動態(tài)過程等問題，為中國航空發(fā)動機研制行業(yè)技術風險的識別提供參考。
關鍵詞：技術風險；風險識別；技術分解結構；航空發(fā)動機
中圖分類號：V268.7 文獻標識碼：A doi：1 0.1 3477/j.cnki.aeroengine.2017.03.01 8
Research on Aeroengine Technical Risk Identification Method Based on TBS
LIU Xiao-song, WANG Gui-hua, LIU Qing-dong, JIA Shu-zhi, WANG Yan-li, SHI Yan-yan
(AECC Shenyang Engine Research Institution, Shenyang 110015, China)
Abstract: In order to improve capacity of control risk in Chinese aeroengine development, according to the research characteristics of
aeroengine, a technical risk identification method was presented based on Technology Breakdown Structure (TBS) ,which includes the
establishment method of TBS, the identification method of technical risk and the sorting method of technical risk. The application situation
of actual project indicates that the method is feasible and acceptable, and some advice was given in its application, which is taken as a
reference to risk management in Chinese aeroengine development.
Key words: technical risk; risk identification; Technology Breakdown Structure; aeroengine
航空發(fā)動機
Aeroengine
收稿日期：2016-09-26 基金項目：航空動力基礎研究項目資助
作者簡介：劉曉松（1983），男，工程師,主要從事系統(tǒng)工程、項目管理工作；E-mail: 896210184@qq.com.
引用格式：
第43卷第3期
2017 年6月
Vol. 43 No. 3
Jun. 2017
0 引言
風險識別是風險管理的前提和基礎，是對未發(fā)生
的、潛在的以及客觀存在的各種風險進行系統(tǒng)、連續(xù)
地預測、識別、推斷和歸納, 并分析產(chǎn)生風險事故原
因的過程。隨著航空發(fā)動機利益攸關者需求的不斷提
高，為提升航空發(fā)動機產(chǎn)品性能和可靠性，一些新技
術、新方法需要在其研制項目中應用，存在很大技術
風險[1-2]。因此，針對航空發(fā)動機研制，能否完整、合理
地識別項目中存在的技術風險，會直接影響整個項目
風險的管控，進而對產(chǎn)品的研制質(zhì)量、成本、周期等方
面造成影響。
傳統(tǒng)的風險識別方法主要有問卷調(diào)查法、專家調(diào)查
法、故障樹分析法、核查表法等，但這些方法或識別風險
不完整、或過于復雜不便操作、或動態(tài)管理性不強[3-8]。
本文提出1 種基于項目技術分解結構（Technology
Breakdown Structure，TBS）的技術風險識別方法。
該方法能夠?qū)崿F(xiàn)技術風險完整的識別，具備可操作
性，并能夠根據(jù)項目方案不斷完善實現(xiàn)對技術風險的
動態(tài)識別。為規(guī)避航空發(fā)動機研制的技術風險奠定基
礎，促進航空發(fā)動機研制項目質(zhì)量的提升。
1 建立項目技術分解結構
航空發(fā)動機技術分解結構的構建主要包括建立
技術載體架構、梳理相關技術、確定技術成熟狀態(tài)3
個主要步驟。
1.1 建立項目的技術載體架構
航空發(fā)動機的技術載體架構，是將整機逐層分解
的結構體系。該架構建立的目的是確定承載技術的載
體，以用于后期梳理技術。而為保證梳理技術的全面
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萬方數(shù)據(jù)
航空發(fā)動機第43 卷
性，在架構建立時應體現(xiàn)產(chǎn)品結構的完整性。
1.1.1 技術載體架構基本要求
技術載體架構應劃分為多個層級，每個層級包含
2 類內(nèi)容：
（1）“部/組/ 零件”項，用以承接部/ 組/ 零件設
計技術；
（2）“總體”項，用以承接對應層級的總體性能技
術、部件匹配技術等。
1.1.2 載體架構的構建方式
載體架構的構建方式通?；陧椖康漠a(chǎn)品分解結
構（PBS），在無PBS的情況下也可基于項目結構方案。
1.1.2.1 基于項目的產(chǎn)品分解結構
按PBS 的層級設置，建立技術載體架構，每層級
除包含PBS 中對應層級的“部/ 組/零件”項外，增加
“總體”項?！翱傮w”項用以承接對應層級的總體性能技
術、部件匹配技術等；“部/組/零件”項，用以承接部/
組/ 零件設計技術。
1.1.2.2 基于項目的結構方案
如果項目暫時未建立PBS，技術載體架構也可根
據(jù)項目的結構方案構建，但該方式可能與后期項目的
PBS、WBS不一致，可能對項目的管理造成影響。
基于項目的結構方案，項目技術載體架構劃分為
多個層級，建議至少分解至2 級，各層級的含義及劃
分方式如下：
0級：也叫整機級,XX 發(fā)動機；
1級：也叫部件/ 系統(tǒng)級，分為整機總體和構成整
機的部件、系統(tǒng)；
2 級：也叫零、組件級，分為部件/ 系統(tǒng)綜合和構
成部件/系統(tǒng)的組件；
2 種方式形成的技術載體架如圖1 所示。
圖1 TBS
1.2 梳理項目應用的技術
基于技術載體架構，梳理實現(xiàn)總體、系統(tǒng)和部件、
零組件設計所涉及的全部技術，僅需梳理最底層構件
的設計技術。
按技術載體不同，技術梳理至少考慮以下幾方面
內(nèi)容，以保證技術梳理的全面性：
（1）技術載體為整機總體，建議考慮以下技術:
a.整機性能技術，如過渡過程設計技術；
b.整機結構技術，如支點布局技術；
c.部件間匹配技術，如高低壓匹配技術；
d.整機試驗設計技術；
e.整機裝配工藝技術。
（2）技術載體為部件總體，即技術的驗證要在部
件上驗證，建議考慮以下技術:
a.部件性能技術，如部件性能設計技術；
b.部件下級組件間匹配技術，如轉(zhuǎn)、靜子間隙設
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第 3期 劉曉松等：基于 TBS 的航空發(fā)動機技術風險識別方法研究
計技術；
c.部件試驗設計技術；
d.部件裝配工藝技術。
（3）技術載體為零組件，即技術的驗證在零組件
上驗證，建議考慮以下技術：
a.零組件的性能（功能）技術，如冷卻葉片壽命設
計技術；
b.零組件結構技術；如葉片造型設計技術；
c.零組件設計試驗技術；
d.零組件制造技術。
通過以上方式，只要保證技術載體架構的完整性
以及梳理技術考慮的全面性，就能夠完整識別項目當
前階段應用的全部技術，從而為技術風險的完整識別
奠定基礎。
1.3 確定技術成熟狀態(tài)
1.3.1 技術成熟狀態(tài)確定方法
基于技術分解結構，參考技術成熟度中多技術成
熟度等級（TRL）定義[9-10]，見表1。從表中可見，對確定
梳理出的全部技術進行成熟度自我評價，確定各項技
術的成熟狀態(tài)。
1.3.2 各層級技術載體的成熟度程度確定方法
在確定技術的成熟狀態(tài)的同時，項目管理團隊也
會關注各級技術載體的成熟度，以此全面反映整個項
目的狀態(tài)。對技術載體成熟度的確定通常有以下2 種
方式：
方法1：短板法?；诩夹g載體相關的全部技術
的成熟度等級，選用其相關技術中成熟度等級最低的
技術作為該技術載體的成熟度等級。該方法優(yōu)點是快
速、高效；缺點是僅能粗略評估，有時并不能反映其技
術載體的實際情況。
方法2：以技術載體作為評價對象開展技術成熟
度評價（TRA）。可選用技術載體作為技術成熟度評價
的對象，按技術成熟度評價標準對其成熟狀態(tài)進行判
定。該方法的優(yōu)點是能夠較為準確地描述技術載體的
成熟度狀態(tài)；但受評價標準的限制，對大部件（架構中
1 級技術載體）無法評價[11]，同時其評價過程也比較繁
雜。
應用時，可考慮2種方法的優(yōu)缺點靈活選取，例
如：可在0 級、1 級載體的成熟度等級采用方法1 確
定其成熟程度，其他層級的技術載體采用方法2。
2 識別風險技術
2.1 項目的關鍵技術
依照技術成熟度中篩選關鍵技術的方式，基于已
構建的技術分解結構，分別按其重要性、新穎性2 方
面篩選原則，完成項目的關鍵技術識別，確定項目的
關鍵技術清單[12-13]。
2.2 項目所處階段中技術成熟度等級要求
結合航空發(fā)動機全生命周期研制階段的劃分[14]，
確定項目所處階段技術成熟度等級要求[12]，即項目所
處階段內(nèi)技術應達到的最低成熟度等級。并對照TBS
中全部技術的成熟度自評價的結果，篩選出未達到要
求的技術。
將通過以上2 種方式篩選出的技術匯總合并，形
成項目的風險技術清單。
理論上，方法2識別出的風險技術能夠涵蓋方法
1，但考慮方法實施過程中人為因素的影響，為保證風
險技術清單的全面性，應用方法1 對方法2 進行補
充，從而最大限度地保證風險技術清單的完整性。同
時，也通過技術成熟度自評價的方式實現(xiàn)了對技術風
險的量化。
3 技術風險重要度排序
依據(jù)QFD 理論[15]，對風險技術的重要度進行打
分，以此作為風險技術排序的依據(jù)。
基于技術風險清單，錄入各項風險技術（見表2），
再根據(jù)項目的實際特點，確定各影響因素的權重，對
每項風險技術進行打分，每項風險技術影響因素的評
分乘以對應的權重后求和，即為該項關鍵技術的重要
TRL
TRL 1
TRL 2
TRL 3
TRL 4
TRL 5
TRL 6
TRL 7
TRL 8
TRL 9
定義
技術基本工作原理已被觀察并有相關報告
概念性地描述了該技術的應用，并找到了應用對象
通過分析和原理樣件試
驗確認該技術的重要特征和參數(shù)
技術在零組件上通過了試驗室驗證。
技術在部件試驗器或技術驗證機上得到驗證
工程驗證機在與實際類比的環(huán)境下得到演示。
原型機在近似真實環(huán)境下得到演示
通過了測試和驗證，完成研發(fā)工作，客戶滿意。
型號已通過服務經(jīng)驗得到驗證
技術載體
紙面資料
紙面資料
原理樣件
零組件
部件/技術
驗證機
工程驗證機
原型機
原型機
（設計定型）
批產(chǎn)
（生產(chǎn)定型）
表1 航空發(fā)動機技術成熟度等級定義
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萬方數(shù)據(jù)
航空發(fā)動機第43 卷
度總分。
3.1 確定項目各影響因素的權重
由項目團隊各專業(yè)專家根據(jù)項目自身特點、側(cè)重
點，分別對表2 中影響重要度的各因素的權重打分，
確定各影響因素的權重，將權重錄入表中。
3.1.1 對專家的要求
專家需包括：項目管理人員和各專業(yè)技術人員，
其中技術人員需涵蓋各項關鍵技術涉及的設計、試
驗、工藝、材料、六性等人員。
3.1.2 權重的確定
各專家對各影響因素，按其項目影響的重要程
度，從大到小分別給出5、4、3、2、1 分。針對各項影響
因素，對全部專家權重打分后取平均值，其平均值占
總分的比例即為該因素的權重。
3.2 確定各項關鍵技術總分
按表2形式，由風險技術負責單位對風險技術清
單中各項技術的各影響因素的相關性打分，并填入對
應的空格內(nèi)，分值設定為9、3、1、0 分4 個級別，分別
對應二者之間強相關、相關、弱相關和無關。
針對每項風險技術，其各項分數(shù)乘以對應的權重
后求和，即為該項風險技術的重要度總分。
3.3 關鍵技術的排序原則
在得到風險清單中各技術的評分后，依據(jù)以下原
則對風險技術進行排序：
（1）依據(jù)各風險技術總分，按分數(shù)從高到低排序；
（2）評分相同的風險技術，其技術成熟度初判等
級低的關鍵技術優(yōu)先排序；
（3）評分及技術成熟度初判結果均相同的風險技
術，由項目負責人或?qū)＜掖_定其排序。
4 應用中應注意的問題
本文提出的方法已在多個航空發(fā)動機研制項目
中全部或部分應用，在項目應用中通常應注意以下幾
方面問題。
（1）基于TBS 的技術風險識別是個動態(tài)的過程。
隨著項目的方案改進與完善，會引起技術載體架構或
技術選取的不斷變化，致使TBS 相應變化，因此，采
用該方法識別技術風險也是隨項目的進展不斷完善
與調(diào)整的過程，實現(xiàn)技術風險的動態(tài)識別。
（2）TBS 的技術載體架構的建立應考慮項目中部
件、系統(tǒng)的成熟度。技術載體架構可根據(jù)項目采用的
部件系統(tǒng)的成熟度靈活構建，如某發(fā)動機研制項目中
采用了十分成熟的核心機，且核心機的工作環(huán)境變化
不大，那么該部分TBS 梳理至核心機即可；如若某部
件屬于新研部件，那么該部件的技術梳理應更細致，
也更利于后期技術風險的確定。
（3）TBS 的技術梳理應考慮技術的驗證載體。原
則上，技術應梳理在其對應的技術載體上。但針對具
體項目，如某技術不在其對應的技術載體上驗證，而
是在其上一級載體上驗證，建議該技術掛接在其驗證
的載體上。
5 結束語
（1）航空發(fā)動機研制項目的技術風險識別是隨項
目進展而持續(xù)開展的過程，基于項目的TBS 識別技
術風險能夠?qū)崿F(xiàn)技術風險的動態(tài)識別。
（2）基于項目TBS 的關鍵技術識別方法能夠?qū)?
現(xiàn)對技術風險的完整識別；通過技術成熟度方法量化
了技術風險，為項目風險的規(guī)避與管控提供依據(jù)。
參考文獻：
[1] 劉廷毅. 航空發(fā)動機研制全壽命管理研究及建議[J]. 航空發(fā)動機,
2012,38（1）:1-6.
LIU Tingyi. Research and suggestion of lifecycle management for aeroengine
development [J].Aeroengine, 2012, 38（1）:1-6.（in Chinese）
[2] 江和甫,蔡毅,斯永華. 對航空發(fā)動機研究和發(fā)展規(guī)律的認識[J]. 燃
風險技術清單
權重
技術1
技術2
技術3
……
直接影響
安全性
0.25
直接導致所屬
部件/系統(tǒng)的
需求不滿足
0.15
以往存在由
該技術造成
的故障
0.1
影響項目
進度
0.1
導致潛在的
成本風險
0.1
是新技術或
改進技術
0.1
應用環(huán)境有
較大變化
0.1
用來實現(xiàn)超出技術
所能達到的指標
0.1
重要度總分
影響因素
表2 風險技術的重要度評價
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萬方數(shù)據(jù)
第 3期 劉曉松等：基于 TBS 的航空發(fā)動機技術風險識別方法研究
氣渦輪試驗與研究,2011,14（3）:7-10.
JIANG Hefu , CAI Yi, SI Yonghua. Understanding the law of
aero-engine research and development [J]. Gas Turbine Experiment
and Research, 2011,14（3）:7-10.（in Chinese）
[3] 丁常宏.民機項目風險識別方法研究[J]. 民用飛機設計與研究,2012
（1）:1-3
DING Changhong. Method of risk identification research for commercial
aircraft project [J]. Civil Aircarft Design &amp;amp; Research,2012（1）：1-3.
（in Chinese）
[4] 王勇，張斌.項目管理知識體系指南[M].4 版.北京:電子工業(yè)出版社，
2011：286-289.
WANG Yong, ZHANG Bin. A guide to project management body of
knowledge [M]. 4th edition. Beijing: Publishing House of Electronics
Industry, 2011,286-289.（in Chinese）
[5] 張子劍.裝備項目風險管理體系的研究[J]. 船舶工程,2008,30（1）：
82-85.
ZHANG Zijian. Study on the risk management system of equipment
project[J]. Ship Engineering, 2008, 30（1）：82-85. （in Chinese）
[6] 王天婕.某型商用航空發(fā)動機研發(fā)項目中的風險管理研究[D]. 上海:
上海交通大學,2014.
WANG Tianjie, Study on risk management for commercial aero engine
development project [D]. Shanghai: Shanghai Jiao Tong University,
2014. （in Chinese）
[7] 沈建明. 項目風險管理[M]. 北京:機械工業(yè)出版社,2010:49-58.
SHEN Jianming. Project risk management [M]. Beijing: China Machine
Press, 2010: 49-58.（in Chinese）
[8] 盧新來，丁常宏，任長偉.民用飛機研制項目風險管理研究與應用[J].
航空科學技術,2015,26（1）:55-60.
LU Xinlai, DING Changhong, REN Changwei. Research and application
of risk management in civil aircraft development project [J]. Aeronautical
Science &amp;amp; Technology, 2015, 26（1）:55-60.（in Chinese）
[9] 中國人民解放軍總裝備部.GJB 7688-2012 裝備技術成熟度等級劃
分及定義[S].北京：總裝備部軍標出版發(fā)行部.2012:1-2.
PLA General Armament Department. GJB 7688-2012 classincation
and definition of the technology readiness levels for materiel [S]. Beijing:
Military Standard Publication and Distribution Section of General
Armament Department.2012:1-2. （in Chinese）
[10] 李瑤. 航空發(fā)動機技術成熟度評價方法研究[J]. 燃氣渦輪試驗與
研究，2010,23（2）:47-50.
LI Yao. Aeroengine technology readiness assessment [J]. Gas Turbine
Experiment and Research. 2010 ，23（2）:47-50.（in Chinese）
[11] 梁新，劉寶平，李凜然. 大型武器裝備系統(tǒng)成熟度評估及優(yōu)化[J].
武漢理工大學學報. 2015,37（3）:344-348.
LIANG Xin, LIU Baoping, LI Linran. System readiness assessment
and optimization for large-scale weapon[J]. Journal of Wuhan University
of Technology，2015,37（3）: 344-348.（in Chinese）
[12] 張新國.國防裝備系統(tǒng)工程中的成熟度理論應用[M].北京：國防工
業(yè)出版社，2013：70-73.
ZHANG Xinguo.Heroy and application of maturity model in defense
materiel system engineering [M].Beijing: National Defense Industry
Press.2013:70-73. （in Chinese）
[13] 夏煒，鄧平煜，陳稀亮. 基于軟件關鍵技術元素的技術成熟度評價
[J]. 航空電子技術,2012,43（3）:36-38.
XIA Wei, DENG Pingyu, CHEN Xiliang. Technology readiness assessment
based on software critical technology element [J]. Avionics
Technology, 2012,43（3）:36-38.（in Chinese）
[14] 中國人民解放軍總裝備部.GJB 8113-2013 武器裝備研制系統(tǒng)工
程通用要求[S].北京：總裝備部軍標出版發(fā)行部.2013:9-10.
PLA General Armament Department. GJB. 8113-2013 general requirements
of systems engineering for weapon and equipment development
[S]. Beijing:Military Standard Publication and Distribution Section
of General Armament Department.2013:9-10.（in Chinese）
[15] 朱春燕, 唐敦兵. 質(zhì)量功能展開和公理化設計集成模型的研究[J].
機械設計. 2008: 25（9）:4-7.
ZHU Chunyan, TANG Dunbing. Research on integration model of
quality function development and axiomatic design [J]. Journal of Machine
Design. 2008: 25（9）:4-7.（in Chinese）
（編輯：張寶玲）
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