自動(dòng)化碼頭系統(tǒng)研發(fā)項(xiàng)目技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的管理

胡旻暉

摘 要：ECS系統(tǒng)是新一代自動(dòng)化集裝箱碼頭的核心設(shè)備控制系統(tǒng)，直接決定了集裝箱碼頭的自動(dòng)化率與作業(yè)效率。然而。作為一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，ECS系統(tǒng)研發(fā)項(xiàng)目的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)管理目前缺乏有效的和針對(duì)性的管理，可能造成整個(gè)自動(dòng)化集裝箱碼頭無(wú)法驗(yàn)收和按時(shí)投入運(yùn)營(yíng)，給港方帶來(lái)了重大的損失。本文通過(guò)應(yīng)用FMEA方法對(duì)項(xiàng)目研發(fā)過(guò)程中的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析評(píng)估，建立了在項(xiàng)目進(jìn)行過(guò)程中的各階段多次對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析評(píng)估的模式，并制定了風(fēng)險(xiǎn)策略量化標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：系統(tǒng)研發(fā)；技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)管理；FMEA方法

中圖分類號(hào)：TP311.92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）05-0225-02

1 引言

近幾十年來(lái)，世界貨物進(jìn)出口量大約以年增長(zhǎng)率為70%的速度增長(zhǎng)，而世界海運(yùn)貿(mào)易量占世界貿(mào)易總量的三分之二。海運(yùn)較各運(yùn)輸方式有著成本低、運(yùn)量大的特點(diǎn)，有著不可替代的作用。隨著世界標(biāo)準(zhǔn)化體系的進(jìn)一步加深，港口集裝箱起重機(jī)制造水平的不斷提高，集裝箱運(yùn)輸已成為現(xiàn)代化的運(yùn)輸方式，海運(yùn)集裝箱化發(fā)展是不可阻擋的趨勢(shì)，世界各大主要港口集裝箱碼頭紛紛添置或換代最新最大岸橋，以適應(yīng)不斷打破運(yùn)載量世界紀(jì)錄的集裝箱輪。

集裝箱船舶運(yùn)載能力的最大化以及靠港時(shí)間的最小化正逐漸成為世界各個(gè)集裝箱班輪公司共同的指標(biāo)，為了滿足這兩個(gè)需求，集裝箱碼頭需要不斷提高其裝卸作業(yè)水平。面對(duì)如此發(fā)展趨勢(shì)，傳統(tǒng)碼頭需要配備大量人力資源、集卡以及堆場(chǎng)資源，受到人工成本上漲、用工不穩(wěn)定、以及環(huán)保、資源等剛性約束越來(lái)越大，這將導(dǎo)致?tīng)I(yíng)運(yùn)成本的增加，同時(shí)也加大了管理難度。因此，在工業(yè)4.0的時(shí)代背景下，自動(dòng)化集裝箱碼頭將成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

2 現(xiàn)狀

自動(dòng)化碼頭行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)就是技術(shù)力量的競(jìng)爭(zhēng)，隨著各項(xiàng)技術(shù)變遷的日新月異，產(chǎn)品研發(fā)的技術(shù)不確定性不斷加大。特別是在ECS系統(tǒng)（Equipment Control System）中，本身結(jié)構(gòu)就特別復(fù)雜，包括了各種軟件層面、硬件層面、控制層面的子系統(tǒng)，這些子系統(tǒng)間有著復(fù)雜的交互流程。這些子系統(tǒng)的創(chuàng)新過(guò)程將直接影響到ECS系統(tǒng)最終的穩(wěn)定性，也增加了風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率。這些風(fēng)險(xiǎn)的存在都將一定程度上影響了ECS系統(tǒng)甚至是整個(gè)自動(dòng)化集裝箱碼頭項(xiàng)目的成敗。

根據(jù)過(guò)往項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)，我們遇到了如下幾個(gè)問(wèn)題急需解決：

（1）風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別不夠全面；（2）項(xiàng)目資源不夠，無(wú)法對(duì)所有風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行控制并制定策略；（3）每一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)有多個(gè)應(yīng)對(duì)策略，項(xiàng)目組無(wú)法科學(xué)合理的選擇。

3 風(fēng)險(xiǎn)管理模型

為了能夠確保ECS系統(tǒng)能夠在有限的項(xiàng)目周期內(nèi)以及有限的資源配置下順利交付，項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)有必要對(duì)項(xiàng)目研發(fā)的全周期進(jìn)行技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)管理。

失效模式與影響分析法（FMEA：Failure mode and effects analysis）起源于20世紀(jì)50年代，是一個(gè)成熟的風(fēng)險(xiǎn)分析模型，是一種預(yù)防為主的風(fēng)險(xiǎn)分析工具，特別是在各類硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)項(xiàng)目中被廣泛應(yīng)用。在新一代自動(dòng)化集裝箱碼頭ECS系統(tǒng)研發(fā)項(xiàng)目中，我們采用FMEA進(jìn)行技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)管理的模型，這樣的一個(gè)模型確保了項(xiàng)目的正常實(shí)施并順利交付，可以成為將來(lái)ECS系統(tǒng)研發(fā)項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)險(xiǎn)管理模型。

一個(gè)復(fù)雜的ECS系統(tǒng)研發(fā)過(guò)程有如下幾個(gè)階段：設(shè)計(jì)階段、制造階段、測(cè)試階段、交付階段以及運(yùn)營(yíng)階段。每個(gè)階段所面臨的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)是不盡相同的，而同一個(gè)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)在不同階段所造成的影響也是各不相同，那么我們需要有一套科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆椒▉?lái)對(duì)項(xiàng)目全周期的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別與管理，那么不同階段都需要對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別、分析、控制。如圖1是ECS系統(tǒng)研發(fā)項(xiàng)目技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)管理FMEA步驟。

4 組建FMEA管理團(tuán)隊(duì)

FMEA管理團(tuán)隊(duì)的組建是項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理的基礎(chǔ)，也是實(shí)施FEMA管控的必要前提。ECS系統(tǒng)研發(fā)項(xiàng)目技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的管理不是項(xiàng)目經(jīng)理一個(gè)人完成，而是由項(xiàng)目經(jīng)理領(lǐng)導(dǎo)下的專業(yè)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的成員完成的，在必要的時(shí)候還需借助項(xiàng)目組外的資源來(lái)完成重要風(fēng)險(xiǎn)的識(shí)別、評(píng)估工作。需要注意的是，該FEMA模型的項(xiàng)目管理里團(tuán)隊(duì)的人員構(gòu)成不是一成不變的，是根據(jù)不同項(xiàng)目階段的人力資源需求而動(dòng)態(tài)調(diào)整的。FMEA管理團(tuán)隊(duì)的組建是為了能夠更全面、更專業(yè)地識(shí)別技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。

5 建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系

FMEA風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系主要是對(duì)已識(shí)別的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行可能性、嚴(yán)重度、可控性等三項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行量化評(píng)分后，計(jì)算得到RPN值，再根據(jù)RPN值進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)控制策略優(yōu)先級(jí)定義。

6 風(fēng)險(xiǎn)的排序

在對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行WBS分解后，項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)需要召開(kāi)多次的全體會(huì)議、專家會(huì)議或者小組會(huì)議，可以應(yīng)用頭腦風(fēng)暴法或?qū)＜曳治龇▽?duì)每個(gè)工作包列舉潛在的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。在項(xiàng)目的每一階段或者節(jié)點(diǎn)，項(xiàng)目組都需要召開(kāi)風(fēng)險(xiǎn)會(huì)議，對(duì)當(dāng)時(shí)的已出現(xiàn)的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析控制，并對(duì)后續(xù)階段可能發(fā)生的新風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別。

在項(xiàng)目進(jìn)行的每一階段，項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)需要對(duì)識(shí)別出來(lái)的每一項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行RPN排序，并歸類到不同的WBS工作包中，以確定需要重點(diǎn)關(guān)注的WBS工作包。表1是某項(xiàng)目在設(shè)計(jì)階段根據(jù)已識(shí)別的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行RPN計(jì)算后整理的前十大高風(fēng)險(xiǎn)工作包，表中第一位的是工作包4D3，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)識(shí)別出該工作包可能面臨的各項(xiàng)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分都比較高，分值大于400的更是有2個(gè)風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)。

7 風(fēng)險(xiǎn)策略的選擇

當(dāng)RPN指標(biāo)計(jì)算得到后，F(xiàn)EMA小組需要對(duì)各失效模式進(jìn)行排序，以確定優(yōu)先處理的風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)，但在制訂風(fēng)險(xiǎn)策略的過(guò)程中，會(huì)有各種難易程度的不同的處理策略，處理策略也有參差好壞，這就需要對(duì)處理策略也進(jìn)行評(píng)價(jià)，以獲得最優(yōu)策略。

在自動(dòng)化碼頭系統(tǒng)研發(fā)項(xiàng)目中，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)建立了對(duì)風(fēng)險(xiǎn)策略進(jìn)行量化評(píng)估的模型，對(duì)每一項(xiàng)策略在技術(shù)儲(chǔ)備狀態(tài)、技術(shù)創(chuàng)新程度、技術(shù)原理復(fù)雜性、技術(shù)可參考性、技術(shù)生命力、標(biāo)準(zhǔn)化程度等多方面進(jìn)行評(píng)分，將這些子項(xiàng)的評(píng)分結(jié)果累加后獲得風(fēng)險(xiǎn)策略評(píng)分。表2是技術(shù)人員對(duì)4D301風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行的應(yīng)對(duì)策略評(píng)估表，分別制定了4D301-1、4D301-2、4D301-3三條風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)策略。經(jīng)過(guò)技術(shù)小組對(duì)不同風(fēng)險(xiǎn)控制策略進(jìn)行量化評(píng)分后，顯而易見(jiàn)4D301-3策略是最佳策略，可提前部署該策略來(lái)應(yīng)對(duì)4D301風(fēng)險(xiǎn)失效的情況。

8 風(fēng)險(xiǎn)的階段性控制與再分析

在項(xiàng)目的開(kāi)展過(guò)程中，從設(shè)計(jì)、制造測(cè)試、交付運(yùn)營(yíng)等各階段過(guò)程中，每個(gè)風(fēng)險(xiǎn)的RPN值是不盡相同的，有些在設(shè)計(jì)階段識(shí)別出的高RPN風(fēng)險(xiǎn)在經(jīng)過(guò)一定的風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)策略后，風(fēng)險(xiǎn)值已經(jīng)不那么高了，那么在后續(xù)項(xiàng)目階段中這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)就可能沒(méi)有必要再被項(xiàng)目組或技術(shù)人員重視了，也可以認(rèn)為這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)已經(jīng)被控制住了；而有些風(fēng)險(xiǎn)可能是在項(xiàng)目到了測(cè)試階段才被識(shí)別出來(lái)的。所以項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)需要對(duì)每個(gè)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行全過(guò)程的分析評(píng)價(jià)，并在不同的項(xiàng)目階段重新對(duì)已識(shí)別的項(xiàng)目技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行排序并制定相應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略，如表3。

在風(fēng)險(xiǎn)的階段性控制與再分析模式下，每一條識(shí)別出的風(fēng)險(xiǎn)都獲得了各個(gè)階段合理的RPN評(píng)分和排名，這為項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理團(tuán)隊(duì)在項(xiàng)目全過(guò)程的風(fēng)險(xiǎn)管理中提供了可靠依據(jù)，為后續(xù)的風(fēng)險(xiǎn)控制策略指定指明了方向。

9 結(jié)語(yǔ)

以FMEA方法為基礎(chǔ)進(jìn)行改造優(yōu)化后的適用于ECS系統(tǒng)研發(fā)項(xiàng)目技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)管理的模型與其他傳統(tǒng)的項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理方法相比具有簡(jiǎn)單易操作、項(xiàng)目全周期控制、全員參與、風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)控制等特點(diǎn)。該模型提供了一套完整有序的工作流程以及系統(tǒng)可靠的分析方法，可以最大限度的識(shí)別技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，并隨著項(xiàng)目的進(jìn)行不斷地優(yōu)化調(diào)整，對(duì)于已識(shí)別的所有失效模式進(jìn)行分析、評(píng)估和排序，從而確定需要預(yù)防和改善的風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先級(jí)，使得在有限的項(xiàng)目資源條件下最大限度的控制技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生。在對(duì)于需要優(yōu)先控制的失效模式，可以根據(jù)模型要求將多個(gè)風(fēng)險(xiǎn)控制策略進(jìn)行量化評(píng)分，選用較優(yōu)的風(fēng)險(xiǎn)控制策略。