摘要：
聚焦当前无人机发动机研发项目的质量管理水平，以项目管理成熟度OPM3模型为基础，构建质量管理成熟度色彩模型。从项目过程、项目组织、质量管理知识领域三个维度进行综合质量管理成熟度评估，结合色彩RGB模式，将三个维度融合为项目质量管理成熟度。该模型具有无人机发动机研发项目特点，有助于提升无人机发动机研发项目质量管理水平，促进无人机发动机研发的高质量发展。
关键词：
无人机发动机；研发项目；质量管理；成熟度色彩模型
0 引言
随着人工智能技术的发展，现代化作战方式也朝着无人作战方向转变。各国对无人装备研发的投入日益增长，科技的力量将引起战场环境、作战方式翻天覆地的变化。无人机凭借低成本、高机动的优势在现代化战场上大放异彩，无论是侦查通信还是精确打击都能完美实现。而无人机发动机作为大陆航空研发领域的短板，一直制约着无人机的发展，特别是最大载重、最大续航等作战性能受到发动机性能的严重制约。
成熟度模型的应用能够有效提升项目的管理水平。目前，常用的成熟度模型主要有CMM、OPM3、TRL、K-PMMM、MRL、P2M等。其中，OPM3模型[1]为组织级项目管理成熟度模型，具有三维结构，是国际公认最具影响力的成熟度模型之一。本文以质量管理为聚焦点，分析无人机发动机研发项目特点，在OPM3模型的基础上构建以项目过程、项目组织、质量管理知识领域为维度的无人机发动机研发项目质量管理成熟度色彩模型(Color Model of Quality Management Maturity for drone engine R&D Project，以下简称“C-QM3模型”)。通过科学的管理方法定位无人机发动机研发项目中存在的缺陷，采取针对性的有效措施，持续改进无人机发动机研发项目质量管理，不断提升无人机发动机研发质量。
1 无人机发动机研发项目特点分析
1.1 弱矩阵式组织结构
目前，大陆无人机发动机的研发团队大多采用弱矩阵式的组织模式。在该模式下，各部门能够高效地沟通、协调简单的技术问题。但随着无人机发动机的迅速发展，其技术难度和复杂程度与日俱增。在该模式下，作为协调员角色的项目经理需要跨部门沟通、协调技术难点，组织模式的局限性日益凸显。为解决上述问题，构建C-QM3模型，将OPM3模型的组织级改为项目组织维，可以有效深化各部门对质量要求的理解，保证整个项目团队达成一致性目标。
1.2 团队成员信息不对称
在研发项目中，研发设计人员与试验员之间信息共享程度较低，导致在试验过程中一旦出现故障问题，故障点定位困难，试验员不能全面掌握必要的信息。尤其在技术复杂的研发项目中，信息共享尤为重要。C-QM3模型可细化OPM3模型中的基本过程，使项目成熟度的评价更贴近项目实际，方便使用者快速发现研发项目过程中存在的质量管理漏洞，在最短时间内进行处理。
1.3 项目质量管理方法粗放
当前，无人机研发项目的质量管理普遍滞后，管理方法粗放，项目质量管理的方法和理念没有得到较好地普及，事前管理的缺失导致事后返工现象频发。基于此，C-QM3模型聚焦质量管理，将OPM3模型涉及的项目管理范围聚焦于质量管理知识领域维，将项目中的活动分为质量规划、质量管理、质量控制三个方面，有助于及时发现项目质量管理中的不足。
2 C-QM3模型的构建原则
C-QM3模型是评价无人机发动机研发项目质量管理水平的依据，评价工作由模型出发，也是对模型的延伸。在构建模型时，必须符合管理规律，贴近实际工作，C-QM3模型的构建符合以下原则。
2.1 科学性原则
科学性原则是指成熟度模型体现无人机发动机研发项目质量管理特点，质量管理全过程在模型中可见，对无人机发动机研发项目具有较强的针对性，模型具备理论支撑。
2.2 系统性原则
系统性原则是指在构建成熟度模型时应充分考虑项目组织对项目的影响[2]。在量化评估文件资料时，重视管理者在管理过程中的决定性作用，以系统、整体的角度构建模型。
2.3 动态性原则
动态性原则是指在构建成熟度模型时应坚持持续优化的思路，避免模型的封闭性与停滞性[3]。通过自我革新，不断丰富完善管理方法，循环开展自我否定，促进无人机发动机研发项目质量管理水平呈螺旋式上升。
3 C-QM3模型的维度确定
3.1 第一维度：项目过程维
项目过程维[4]主要包括无人机发动机需求确定过程、设计开发过程、采购外包过程、样机试制过程、质量审核过程、现场试验过程、交付完成过程。无人机发动机研发项目过程如图1所示。
图1 无人机发动机研发项目过程
3.1.1 无人机发动机需求确定过程
无人机发动机需求确定过程主要是确定顾客需求与期望，满足顾客合同、技术协议规定的需求，主要包括产品质量(如使用性能、可靠性等)、交付(如交货期、包装)、产品服务(如运输、保修、维护服务、培训等)、价格等方面的要求，以及企业必须履行的适用于该产品的法律法规要求。
3.1.2 无人机发动机设计开发过程
无人机发动机设计开发过程必须满足顾客需求，明确无人机发动机性能的测量要求，测量方法、时机及判定标准；规定确保安全和正常使用的无人机特性，生成产品说明书；制定关键件(特性)、重要件(特性)清单；进行保障设计，提出保障方案及相应的保障资源，满足装备系统完整性要求；提供通用质量特性技术设计报告，输出产品规范、工艺总方案、工艺规程、使用手册、诊断指南等。
3.1.3 无人机发动机采购外包过程
合理评价外部供应商提供产品和服务的能力，编制“合格供应商明细”，作为选择外部采购的依据。确需在合格供应商范围以外选择其他供应商时，必须严格履行审批手续。同时，外部供应商对其下级供应商应采取控制措施，确保产品质量。
3.1.4 无人机发动机样机试制过程
无人机发动机样机试制是确保将设计开发过程的输出结果转化为实体样机，并保证试制样机的质量特性与设计开发要求相符合。状态检查、工艺评审工作在样机试制中必不可少，可确保样机能够保质、保量、按期交付并规避风险。
3.1.5 无人机发动机质量审核过程
无人机发动机质量审核过程是指对无人机发动机进行质量检验，验证无人机发动机的性能是否符合要求，主要包括：
(1)来料检验。采购、外包(外协)产品验收合格后方可入库，保留入厂验收的相关记录。
(2)过程检验。依据产品图样、技术条件、工艺规范、检验控制计划等相关文件，在生产过程中进行首件检验、工序检验、关键过程检验、半成品检验。
(3)最终检验。按照相关规定，对零件、组件、部件、总装及试验进行检查验收。产品实物符合要求方可开具合格证，并保留记录。
3.1.6 无人机发动机现场试验过程
试验是指按一定的程序确定一个或多个特性的活动。试验开始前，必须明确试验的目的、内容、条件、方法、质量要求、结果评定准则等，完成准备工作，开展准备状态检查；试验过程中，确保收集、记录和整理的原始数据具备完整性和正确性，对试验过程中出现的故障和缺陷进行有效整改，并进行重复试验验证；试验结束后，整理归档原始的数据资料，妥善保存试验过程的记录。
3.1.7 无人机发动机交付完成过程
在无人机发动机交付时，应同时交付技术文件、随机备附件、测量设备等资源，并进行相关技术培训。对于同类产品使用故障或产品设计制造问题、安全问题，应根据相关问题的影响程度，及时书面告知顾客采取相应措施；建立与顾客沟通的信息渠道，保持渠道畅通；及时处理顾客的意见和要求,及时填写《顾客满意度调查表》。
3.2 第二维度：项目组织维
项目组织维[5]主要包括质量经理、项目经理、模块组长、小组成员。无人机发动机研发项目组织结构如图2所示。
3.2.1 质量经理
质量经理应协助最高管理者制定质量方针、质量目标和质量政策，确保质量管理体系得到上级的支持与保证；负责全过程的质量管理，并落实监控、沟通、改进和更新；负责落实质量控制以及对配套单位质量保证能力的评价和动态管理；负责试制过程的过程检验及样品的最终交付检验。
图2 无人机发动机研发项目组织结构图
3.2.2 项目经理
项目经理负责无人机发动机项目的具体管理工作。组织开展预研分析工作，结合质量工作需求，配合质量经理落实项目质量管理工作的方针政策。
3.2.3 模块组长
模块组长按照项目研发目标制订模块计划、大纲，牵头编制模块报告；负责内外部准备状态的检查、质量控制结果的确认；负责历史问题的导入和规避；负责项目开发过程中设备的维护保养，确保完备状态。
3.2.4 小组成员
小组成员负责制定产品设计技术路径，落实预研、论证、开发工作的设计质量保证；负责评价、选择合格供应商采购外购器材；负责产品的技术改进工作。
3.3 第三维度：质量管理知识领域维
质量管理知识领域分为质量规划、质量管理、质量控制[6]。质量管理知识领域如图3所示。
图3 质量管理知识领域
3.3.1 质量规划
质量规划是指识别无人机发动机的质量要求和标准，对项目如何证明满足质量要求和标准进行书面描述的过程。该过程贯穿项目的设计与计划阶段，是质量管理的首要工作。
3.3.2 质量管理
质量管理是确保项目质量计划的完成，将组织的质量政策应用于项目，并把质量管理计划转化为质量活动的过程。质量管理贯穿于整个项目的生命周期，可有效提高实现质量目标的可能性。
3.3.3 质量控制
质量控制是以评估项目绩效为目的，为确保项目输出正确、完整且满足客户期望而进行的质量误差与问题的确认、原因分析以及纠偏活动。核实无人机发动机及相关工作已经达到质量要求，满足所有使用标准、要求、法规和规范，可供最终验收[7]。
4 C-QM3模型成熟度等级的定义
成熟度等级反映的是相对管理水平，成熟度等级越高，说明管理越规范。质量管理的成熟度水平与事物发展的一般规律相契合，是一个循环往复、不断螺旋式上升的过程。整个发展过程有序渐进，前一等级是更高水平的前提和基础，后一等级是低等级的发展和提升[8]。基于无人机发动机研发项目质量管理实践，将项目质量管理水平划分为5个等级[9]：混沌级、概念级、震荡级、融合级和自省级。
4.1 混沌级(A)
处于此等级的项目，全员无质量管理意识，组织未开展有效的质量管理活动或质量管理混乱，无条理性[10]。没有专门设置质量管理责任人员，没有建立质量管理相关制度，项目开展不可预测，没有规范的问题处理流程和要求，项目变更频繁，质量风险较大。
4.2 概念级(B)
处于此等级的项目组织已开始注意基本管理过程，鼓励员工参加相关培训[11]，开始编制项目质量计划类文件，组织的项目质量目标基本形成，但落实情况不尽人意。员工开始产生质量管理意识，对质量管理的认知度逐步提升，但执行项目仍依照个人经验，尚未形成可重复的质量管理操作流程，粗略运用质量管理方法。
4.3 震荡级(C)
处于此等级的项目，个人成功经验得以扩散，在一定范围内实现了质量管理规范化[12]。项目团队形成内部质量管理工作流程规范，小组成员遵照标准执行，但各小组质量管理方法不成体系，流程规范仍处于发展阶段，方法未能在整个项目过程中推广使用，全员未形成统一的质量管理操作规范。
4.4 融合级(D)
处于此等级的项目，各类标准、流程、方法、文档融合统一，被系统地编制成最佳实践，形成了成熟稳定的质量管理体系，在全范围、全过程实行质量管理[13]。质量规划、质量目标被很好地执行，工作开展有据可依，质量工作由特定部门负责，相关人员主动分享管理方法和经验，质量管理效率较高。
4.5 自省级(E)
处于此等级的项目组织在开展现有质量管理的同时，不断省视自身管理制度，管理过程被不断优化，可能产生的缺陷被提前预防，最佳实践数据库持续更新[14]，项目质量管理活动不断优化，管理流程进一步精简。当发现新的问题时，该等级会重新回到震荡级，重复由震荡级到融合级的过程。
5 C-QM3模型结构
C-QM3模型具有无人机发动机研发项目特点，在企业自身对研发项目质量管理评审以及外部人员对项目质量管理评估两方面均具有较强的适用性。该模型主要集成了项目组织、质量管理知识领域、项目过程三个维度的成熟度，并结合颜色维度，以可视化的方式呈现三维图像。
图4为C-QM3模型的外部结构。项目组织、质量管理知识领域、项目过程组三个维度的成熟度等级融合后以融合方块在每个面呈现。其中，将色彩RGB模式中0～255的色彩值分别对应五级成熟度[15]：混沌级(A)对应0、概念级(B)对应64、震荡级(C)对应128、融合级(D)对应192、自省级(E)对应255；项目组织对应R，质量管理知识领域对应G，项目过程对应B。在评估各维成熟度后，以RGB色彩融合模式得出质量管理成熟度。RGB模式为色彩三原色，R为红色，G为绿色，B为蓝色，由RGB各自不同的辐射量构成各种颜色。在计算机中，0代表无辐射量，255代表辐射量最大。当RGB均为0时，呈现黑色；RGB均为255时，呈现白色。C-QM3模型成熟度等级及各维度构成如图5所示。
图4 C-QM3模型外部结构图
图5 C-QM3模型成熟度等级及各维度构成
图6为C-QM3模型的内部结构。内部结构对三个维度进行详细分解，同样以立方体代表某维度某方面的成熟度。以质量经理、质量管理、需求确定过程对应的方块为例，质量经理达到自省级(E)，对应255，即R：255；质量管理达到融合级(D)，对应192，即G：192；需求确定过程达到震荡级(C)，对应128，即B：128。三个方面由色彩RGB模式融合，该方块可表示为(R：255，G：192，B：128)，成熟度等级定为达到的最低等级成熟度。因此，融合后的成熟度等级为震荡级(C)，最后以图中方块样式呈现。质量成熟度等级及各维度构成如图6所示。通过色彩代替成熟度的方式可以将繁杂的数据可视化，可及时发现项目中的管理缺陷，迅速定位，处理潜在隐患。
图6 C-QM3模型的内部结构
6 C-QM3模型的应用
C-QM3模型可在项目完成后对整个项目的质量管理进行成熟度评估，得出该项目的质量管理成熟度，将结果记入组织过程资产及经验教训登记册，以便在后续项目中吸取该项目的经验；也可以在项目过程中对当前项目的质量管理进行实时评估，得出当前项目质量管理成熟度，以便及时发现质量管理的不足，调整质量管理规划。本文以X公司无人机5kW级压燃式发动机研发项目为例，抽取项目设计开发、质量审核、交付完成过程的三个时间点(2018年2月、2018年9月、2018年12月)，对项目质量管理进行成熟度分析。成熟度对比结果如图7所示。
图7 抽取成熟度对比图
由图7可见，对该项目各维度的质量管理成熟度评估结果大部分达到了融合级(D)。因此，需要重点关注融合级(D)以下的部分。由内部结构部分发现：小组成员在设计开发过程的质量管理与质量控制还有待提高；样机试制过程的质量管理是整个项目最严重的短板，需要及时纠正；全员对质量审核与现场试验过程的质量管理较为重视，管理评价结果均已达到自省级(E)，但在对项目交付完成过程进行评价时可见，项目人员在现场试验完成后开始产生管理上的松懈，因此，需要加强对交付完成过程的质量管理。通过本次质量管理水平评价发现，该企业在质量管理和质量规划方面仍存在部分漏洞亟待弥补，为下一个项目的开展提供了借鉴。
7 结语
本文基于无人机发动机研发项目特点，构建了无人机发动机研发项目质量管理成熟度色彩模型(C-QM3模型)。该模型结合无人机发动机研发项目过程，将成熟度分为项目组织、质量管理知识领域、无人机发动机研发项目过程三个维度，具备科学性、系统性、动态性的特点。同时，采用RGB颜色融合模式，将该模型以可视化方式呈现。目前，该模型在进行各维度成熟度融合时没有考虑各维度的权重，今后可构建无人机发动机研发项目质量管理成熟度评价指标体系，进一步量化评价成熟度等级，提升无人机发动机研发项目质量管理水平。
(来源：《项目管理技术》作者：姚路 吴天麒 海军工程大学管理工程与装备经济系，湖北 武汉 430033)