- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:无线电通信系统具备技术集成度高、研发周期长、跨领域协同复杂的特性,开发全过程质量风险隐患较为突出,管控成效直接决定系统最终交付可靠性与运行稳定性。质量管理体系以基于风险的思维和过程方法为核心要义,为复杂工程系统研发全生命周期的规范化、标准化管控提供了完整框架支撑。本文系统梳理该类系统开发五大核心阶段的典型质量风险,结合ISO9001标准核心要求,构建适配性强的四层管控体系与全流程风险闭环管控机制,并通过实际工程案例验证体系应用有效性。结果表明,该管控体系可大幅降低研发阶段各类风险、削减返工成本,全面提升系统交付质量,为同行业大型无线电通信系统开发管控提供可复制的实践参考。
关键词:大型无线电通信系统;ISO9001;质量管控;风险管控;过程方法
Abstract
As large-scale radio communication systems feature high technical integration and long R&D cycle, there are prominent quality risks in the development process, and the control effect directly affects the system delivery reliability. With risk-based thinking and process approach as the core, ISO9001 provides a standardized framework for the whole life cycle control of complex system R&D. This paper sorts out the quality risks in the five core stages of the system development, constructs a four-level management system and closed-loop risk mechanism combined with ISO9001 standards, and verifies its effectiveness through engineering cases. The results show that the system can significantly reduce R&D risks and rework costs, improve delivery quality, and provide practical reference for the industry.
Key words: Large-scale radio communication system; ISO9001; Quality control; Risk management; Process approach
一、引言
现阶段,无线电通信技术在应急指挥、行业专网、民用通信等关键领域的应用场景持续拓展,大型无线电通信系统作为核心基础设施,对运行质量、长期可靠性的要求不断攀升。此类系统开发涉及通信工程、电子技术、软件研发、供应链管理等多学科交叉融合,研发环节繁多、跨部门协同难度大,传统事后补救式的质量管控模式,极易引发项目进度延误、研发成本超支、系统功能失效等一系列问题。ISO9001质量管理体系创新性地将风险防控融入质量管理全流程,摒弃传统事后管控短板,完全契合复杂大型系统研发的全流程管控需求。本文立足该标准核心要义,结合大型无线电通信系统开发特性,构建专属的质量与风险一体化管控体系,搭配实际工程案例开展实证分析,形成兼具理论性与实操性的研究成果,为行业规范化、精细化管控提供有力支撑。
二、系统质量管控要点与开发风险分析
(一)ISO9001核心要求
ISO9001质量管理体系的两大核心要义为基于风险的思维与过程方法,这也是大型无线电通信系统质量管控的核心遵循[1]。该标准要求相关组织摒弃被动管控模式,提前主动识别全流程潜在质量风险,搭建覆盖设计开发、物料采购、产品测试、验收交付的全流程闭环管控流程,同时通过定期内部审核、持续改进机制不断优化管控体系,针对系统研发核心的设计开发环节、外部供方管理环节等,均制定了明确且可落地的管控条款,为大型无线电通信系统全流程研发提供了标准化、规范化的核心依据。
(二)开发全生命周期质量管控要点分析
从需求分析阶段、方案设计阶段、开发实现阶段、测试验证阶段、交付运维阶段和升级优化阶段分析系统质量管控要点。
1、需求分析阶段
需求分析阶段是无线电通信系统开发的基础,其质量直接影响后续开发工作的方向与效果,若需求定义模糊、不全面,极易导致后续开发工作返工,增加项目成本与风险。需求分析阶段质量管控要点主要有需求调研的全面性与准确性、需求分析的深度与清晰度、需求评审的严格性。例如将“通信稳定”转化为“信号丢包率≤0.1%、通信时延≤50ms”等具体指标。
2、方案设计阶段
方案设计阶段是将需求转化为具体技术方案的关键环节,其设计质量直接决定系统的性能、可靠性与可扩展性。方案设计阶段质量管控要点主要有技术选型的合理性、系统设计的完整性、设计评审的全面性。例如,在天线设计中,需充分考虑电磁兼容性,避免天线与其他模块之间的相互干扰;在射频电路设计中,需注重阻抗匹配,减少信号反射,提升射频性能。
3、开发实现阶段
开发实现阶段是将设计方案转化为实际系统的核心环节,涉及硬件开发、软件开发、模块集成等多个方面,质量管控难度较大。开发实现阶段质量管控要点主要有硬件开发质量管控、软件开发质量管控、模块集成质量管控。例如,在射频电路焊接过程中,需控制焊接温度与时间,避免出现虚焊、假焊等问题;在协议软件开发中,需严格遵循协议标准,确保协议的正确性与兼容性;在射频模块与基带模块集成过程中,确保接口连接正确,避免出现信号干扰、通信中断等问题。
4、测试验证阶段
测试验证阶段是检验系统质量的关键环节,通过各类测试,识别系统中的质量缺陷,确保系统符合需求规格要求。测试验证阶段质量管控要点主要有测试方案的科学性与完整性、测试环境的合理性与稳定性、测试执行的严格性与规范性、测试报告的完整性与准确性。例如,电磁兼容性测试需包括辐射发射、传导发射、辐射抗扰度、传导抗扰度等指标;在系统稳定性测试中,需模拟实际应用场景,确保测试环境与实际应用环境一致;在测试中发现射频信号丢包率超标,需排查射频电路、天线设计等环节的问题,整改后重新测试,直至丢包率符合标准。
5、交付运维阶段
交付运维阶段是确保系统稳定运行,满足用户需求的重要环节。交付运维阶段质量管控要点主要有系统安装调试的规范性、用户培训的针对性与有效性、后期运维的及时性与专业性。例如,在天线安装过程中,需确保天线的安装位置、角度符合设计要求,避免影响信号覆盖范围与通信质量。
6、升级优化阶段
升级优化阶段是提升系统性能、延长系统使用寿命的重要环节,其质量管控主要关注升级方案的设计与实施。升级优化阶段质量管控要点主要有升级需求的合理性、升级方案的科学性、升级实施的规范性。
(三)开发全流程核心风险分析
结合无线电通信系统开发的全生命周期,从技术、管理、资源、环境四个维度,分析识别各类风险,构建风险清单。
1、技术风险
技术风险是无线电通信系统开发过程中最核心的风险,主要源于技术选型、设计、开发、测试等环节的不确定性,主要包括需求分析风险、技术选型风险、设计风险、开发实现风险和测试验证风险。①需求分析风险:用户需求定义模糊不清、需求边界未明确,且缺乏规范的需求变更管控流程,极易从项目源头引发设计方向偏差,后期返工难度极大。②技术选型风险:技术选型不合理,选择的技术过于前沿、尚未成熟,导致开发难度大、风险高;选择的技术落后,导致系统性能不达标、可扩展性不足。③设计风险:设计方案不合理、不完整,导致系统性能不达标、可靠性差;设计缺陷未被及时识别,传导至后续开发环节,引发质量问题;射频电路、天线等关键模块设计不当,导致电磁兼容性差、信号质量下降。④开发实现风险:硬件开发过程中,焊接、组装不规范,器件质量不合格,导致硬件模块功能失效;软件开发过程中,代码编写不规范、存在漏洞,导致软件功能异常、信息安全隐患;模块集成过程中,接口不匹配、通信不畅,导致系统无法正常运行。⑤测试验证风险:测试方案不科学、不完整,测试环境不符合要求,导致测试结果不准确,质量缺陷未能全面识别;测试技术不足,无法完成复杂性能指标的测试;测试缺陷整改不彻底,回归测试不到位,导致缺陷残留。
2、管理风险
管理风险主要源于项目管理过程中的不确定性,主要包括项目计划风险、组织管理风险、质量管控风险、变更管理风险和文档管理风险。①项目计划风险:项目计划制定不合理,进度安排过紧或过松,资源配置失衡,导致项目延期、成本超支;计划调整不及时,无法适应项目进展与外部环境的变化。②组织管理风险:项目团队组织结构不合理,职责分工不明确,导致工作衔接不畅、效率低下;团队沟通不畅,信息传递失真,导致开发工作出现偏差。③质量管控风险:质量管控体系不完善,质量管控责任不明确,过程管控不到位,导致质量缺陷无法及时发现与整改;质量管控工具与技术应用不足,管控效率低下。④变更管理风险:需求变更、设计变更、技术变更等缺乏严格的评审与控制,变更流程不规范,导致变更失控,影响项目进度、成本与质量。文档管理风险:⑤开发过程中的各类文档(需求规格说明书、设计说明书、测试报告等)不完整、不规范、不准确,导致后续开发、测试、运维工作缺乏依据,影响工作效率与质量。
3、资源风险
资源风险主要源于开发过程中各类资源(人力、物力、财力、技术)的不足或不稳定,主要包括人力资源风险、物力资源风险、财力资源风险和技术资源风险。①人力资源风险:项目团队成员专业能力不足、经验欠缺,无法胜任开发工作;团队人员流动频繁,导致开发工作中断、知识流失;人员配置不足,导致项目进度延误。②物力资源风险:开发所需的硬件设备、测试仪器、办公设备等不足或性能不稳定,影响开发与测试工作的正常开展;硬件器件采购困难,供应链中断,导致开发进度延误。③财力资源风险:项目预算制定不合理,预算不足,导致开发过程中资金短缺,无法及时采购所需资源、支付开发费用;资金拨付不及时,影响项目进度。④技术资源风险:缺乏必要的技术支持、技术储备,无法解决开发过程中遇到的技术难题;技术合作单位违约,导致技术支持中断,影响项目进展。
4、环境风险
环境风险主要源于外部环境的不确定性,主要包括政策法规风险、市场环境风险、自然环境风险和电磁环境风险。①政策法规风险:国家或地方关于无线电通信领域的政策、法规发生变化,如频率规划调整、行业标准更新等,导致开发方案需要调整,增加项目成本与风险。②市场环境风险:市场需求变化、行业竞争加剧,导致项目开发的产品失去市场竞争力;市场价格波动,导致硬件器件采购成本上升,增加项目成本。③自然环境风险:自然灾害(如地震、洪水、台风等)导致开发工作中断,设备损坏,影响项目进度。④电磁环境风险:外部电磁干扰严重,导致系统测试、运行过程中信号质量下降、通信中断,影响系统性能与可靠性。
深究质量管控的要点和上述各类风险的根源,核心在于项目前期预防性管控机制缺失、全流程过程管控节点不完善、项目参与人员质量风险意识薄弱,单纯依靠事后整改无法从根本上解决问题,必须依托ISO9001标准化体系,构建系统化、全流程的质量与风险防控体系,实现源头把控、过程管控、闭环改进。
三、基于ISO9001的管控体系构建
(一)体系构建原则
管控体系构建严格遵循风险预防为先、全流程闭环管控、全员参与落实、持续优化改进的核心原则,全面贴合ISO9001标准要求,同时深度匹配大型无线电通信系统跨学科、长周期、高集成度的研发特性,确保体系落地性强、考核指标清晰,避免体系与实际执行脱节。
(二)四层管控框架
组织保障层:专项成立跨部门质量与风险管控小组,明确项目各岗位、各环节人员的质量责任边界,建立研发、采购、测试、运维多部门高效协同机制,筑牢管控组织基础;
策划管控层:结合项目实际定制专属质量与风险管控方案,项目启动前期全面开展风险识别与评估工作,明确各阶段核心管控节点与量化考核指标,做到管控有方向、执行有标准;
过程控制层:聚焦研发全流程五大核心阶段关键节点,严格落实需求评审、设计验证与确认、元器件入厂检验、全场景系统测试等核心管控动作,杜绝环节漏洞;
监测改进层:定期开展内部审核与管理评审工作,针对管控过程中发现的问题制定专项整改措施,明确整改时限与责任人,形成PDCA闭环管理,推动体系持续优化。
(三)风险闭环管控机制
风险管控严格按照“风险识别-风险评估-应对措施-实时监控-复盘改进”的全流程闭环执行,采用FMEA失效模式与影响分析方法[2]全面识别各环节潜在风险,借助风险矩阵法划分风险等级与优先级;针对重大高风险项,针对性采取风险规避、减轻、转移等应对措施,针对一般低风险项实施动态常态化监控,同步建立风险管控台账实时预警跟踪;项目阶段性完工及整体交付后,开展专项风险复盘总结,优化风险管控清单,实现风险全流程、全周期可控。
四、工程案例实证
案例一:城市应急无线通信指挥系统
该系统项目总研发周期18个月,核心元器件依赖进口,前期梳理出需求随意变更、供应链断供、软硬件接口不兼容等多项高风险问题。项目组严格依托ISO9001标准,推行需求基线管理机制,锁定核心需求后严控变更流程;实施供应商分级分类管控,搭建备选供应链体系降低断供风险;开展专项接口兼容性测试与验证,同时建立日常+专项双风险台账实时监控。最终项目按期完成验收,研发返工成本降低58%,系统上线后故障率下降65%,管控效果远超预期。
案例二:专网大功率无线电基站
该项目要求基站实现7×24小时不间断稳定运行,对系统可靠性要求极高,前期排查出功放模块设计缺陷、软件版本管控混乱、运行稳定性不足等核心风险。项目组运用FMEA法开展全流程设计风险分析,建立软件版本分级管控机制,开展长时间、全工况可靠性测试。通过体系化管控,系统缺陷提前发现率提升70%,批量交付后产品不良率控制在1.5%以下,完全满足项目高标准运行要求,风险与质量管控成效十分显著。
五、体系实施保障
为保障管控体系高效落地,需从四方面完善保障措施:第一,健全配套质量管理制度与操作规范,明确各环节管控流程、执行标准与岗位责任,做到有章可循;第二,定期开展ISO9001标准、风险管控、专业技术专项培训,全面提升项目人员专业实操能力与质量风险防控意识;第三,配齐配全标准测试设备与检测工具,定期校准维护,强化技术支撑能力,保障测试结果精准[3];第四,搭建研发全过程信息化管理平台,实现需求、设计、采购、测试、验收全流程数据可追溯、可查询。
六、结论
大型无线电通信系统开发过程中的风险具备多源性、传导性、关联性的特点,单一环节的风险极易扩散至全项目,传统管控模式难以适配其管控需求。ISO9001的过程化、风险前置管控理念,能够精准补齐传统事后管控的核心短板。本文构建的四层一体化管控体系与全流程风险闭环机制,经实际工程案例验证,可有效防控各类研发风险、提升系统整体质量,具备极强的行业实操性与推广价值。未来可结合大数据、智能化技术进一步优化风险预警模型,适配新一代无线电通信系统研发管控需求,助力行业高质量、规范化发展。
参考文献
[1] 国际标准化组织. ISO9001质量管理体系 要求[S]
[2] 李军. 基于FMEA与ISO9001的复杂通信系统风险管控研究[J]. 通信技术,2023(07):176-180.
[3] 王强. 大型无线电通信系统集成测试质量管控要点[J]. 电子质量,2022(11):67-70.
作者简介:王星(1982.2),男,民族汉,本科(学历),职称:工程师,籍贯:四川成都,中国电子科技集团公司第十研究所,研究方向:项目管理,邮编610031。
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