基于工程估算法的維修支援成本計算模型研究

黃愛軍，劉艷紅，徐建新，武耀罡

（1.中國商飛上海飛機客戶服務有限公司，上海　200241；2.中國民航大學航空工程學院，天津　300300）

?

基于工程估算法的維修支援成本計算模型研究

黃愛軍1，劉艷紅2，徐建新2，武耀罡2

（1.中國商飛上海飛機客戶服務有限公司，上海200241；2.中國民航大學航空工程學院，天津300300）

摘要：在飛機交付后，維修支援成本所涉及的內容包括確定維修支援的收費范圍，確定維修支援的收費標準，建立維修支援成本計算模型。采用工程估算法對維修支援成本進行估算，由于工程估算法是利用成本分解結構自下而上地估算整體成本，因此必須對維修活動和維修工作的受體有足夠的了解，最終建立維修支援成本計算模型，并通過算例對該模型中定檢費用進行了驗證。

關鍵詞：工程估算法；維修支援成本；計算模型

在航空市場競爭日趨激烈的今天，成本控制直接關系到航空公司的盈利能力。飛機維修支援成本首先需明確維修支援的收費范圍，并在此基礎上確定各項目的收費標準、計算方法，從而確定維修支援成本的計算模型，用以計算飛機維修支援過程中的具體成本費用，便于快速準確地給客戶進行報價。新機型最好的費用估算參考資料是使用與所估算的新機型類似、最近、現有飛機的費用資料。中國已有的民用飛機型號不多，沒有同類飛機型號，因此歸集已有飛機的費用數據并非易事。對于波音公司和空中客車公司而言，精確地估算新客機的支援費用并非難事，但對于中國的飛機公司則相當困難。為使費用估算結果趨于精確，在估算時，盡可能地借鑒民航經驗及國際上大型飛機制造商的收費情況，構建完整而有效的維修支援成本估算模型。

1　維修支援成本及工程估算法

1.1維修支援成本

一般來說，維修支援成本主要涉及維修中的人工費、方案費、材料費、工具設備費、物流費、管理費、相關人員的差旅費和其他相關費用。另外，維修支援成本可能還會涉及到維修資料、航材成本等方面。

飛機的主制造商可能承擔的維修支援工作主要涉及以下幾方面：

1）航線工作。航線維修指按照營運人提供的工作單對航空器進行的例行檢查和按照相應飛機、發(fā)動機維護手冊等在航線進行的故障和缺陷的處理，包括換件和按照營運人機型最低設備清單、外形缺損清單保留故障和缺陷［1］。但是航線工作還包括對飛機所作的地面勤務工作，營運人在將航線工作對外委托時一般也會將地面勤務工作進行委托，因此，本文對航線工作成本估算時將航線維修與地面勤務工作一并考慮。

2）定期檢查工作包（高級別修理）。定期檢查工作可能包括例行（計劃）維修工作與非例行（非計劃）維修工作加、改裝、執(zhí)行AD/SB/EO的支援和服務。

3）超手冊修理的方案設計與執(zhí)行。在結構修理手冊中沒有編寫修理方案但又極重要的結構部位，如翼根。其修理方案一般是由制造廠給出修理方案，由適航部門批準或認可，然后再由航空公司（維修單位）按內部工程技術處理程序實施修理。

4）其他維護工作：如更換發(fā)動機、更換APU、噴漆等。

5）按飛行小時服務（FHS）業(yè)務。現在國際上各大飛機、發(fā)動機制造商均向客戶提供按飛行小時的服務，這可以保障為客戶提供良好的零部件與服務后勤支持。這不但與飛機的制造商有關，還會涉及到所有LRU的制造商，以保證向航空公司提供所需部件。

6）專利件及維修支援設備的修理、租用。

7）相關的培訓服務。

8）稅金及運雜費。

1.2工程估算法

所謂工程估算法［2］就是將零部件的成本按照自下而上的方法，根據各子費用的實際相互關系逐級分解成幾個或幾十個單元，并建立樹形費用分解圖，分別計算每一個單元的費用，逐步向上一級歸并計算，最終計算出零部件的總費用。由于在總成本分解時，充分考慮了零部件在設計、研發(fā)、制造以及使用維護過程中的相互關系，因而計算得到的結果誤差相對較小，具有較好的工程實用價值。

2　維修支援成本模型的建立

2.1航線維修

航線維修成本主要由維修工時成本、器材成本組成，器材成本又包括航材（如消耗件和LRU）費用和維修設備耗損費等。因此，可按如下公式［3］計算

其中：Clm為飛機零部件在航線維修中產生的成本；m為零部件在使用中出現的總故障數（航線維修）；hmi為第i種故障檢查和維修所產生的工時數，通常可以根據飛機的維修大綱、維修方案給出，有時也可由航空公司根據實際維修數據給出；Cmh為單位工時費用（人力成本費用），通常由制造商或維修單位自行制定；Cmi為第i種故障維修的航材成本費用，通常由國際市場航材報價確定；hpm為航線預防性維修過程中發(fā)生的工時，一般包括發(fā)生故障零部件更換所需的工時，但不包括故障零部件修理所需的工時；Ce為航線維修過程中所使用的設施、設備的耗損費，通常可以按照設備購置成本和折舊率進行計算。

2.2定期檢查工作包（各級字母檢）

2.2.1固定費用

固定價格可能包括：飛機各系統(tǒng)的基本工時費、消耗材料費用、所有換件和航材的手續(xù)費、系統(tǒng)測試費用。

其中：Cfix是指整機的總固定費用，Ci test表示每個系統(tǒng)的維修測試費，Ci dis&in表示每個系統(tǒng)中部件的拆卸和安裝費用，Ci fix表示各系統(tǒng)的基本固定費用。i按ATA章節(jié)系統(tǒng)的分類，取1～n。

2.2.2分包修理費

分包修理費分別對各系統(tǒng)進行分包之后，把各個分包件費用加和之后確定總分包修理費用，而單個分包系統(tǒng)的價格為

其中：Csubp為零部件的總轉包費用；Cup為轉包單價；qty為轉包數量。

各系統(tǒng)的轉包費為

整個工作包的轉包費用為

2.2.3零部件修理費用

依據維修手冊，飛機零部件的維修項目通常分為檢查項目、修理項目和執(zhí)行服務通告3項［4］。對于需要進行維修的每一個零部件都要按照要求列出詳細的維修工作內容，并根據具體的工作內容確定基準參考價格（在一定時間內基本保持不變）。

其中：Crp為飛機零部件的修理費用；Cpche為飛機零部件的檢查費用；Cprep為飛機零部件的修理費用；Cpsub為執(zhí)行飛機零部件服務通告工作的費用；qty為飛機零部件的數量；Cpche i為檢查工作的費用；Cprep i為修理工作的費用；Cpsub i為完成服務通告的費用。

對系統(tǒng)中各個部件的維修費用進行加和得到該系統(tǒng)的總體維修費用為

整個工作包的18個系統(tǒng)的修理費用為

2.2.4航材費用

航材費用的計算為

其中：Ci mat是飛機維修過程中某一部件更換的航材的總費用，Cnp i指新換航材的價格，Cup j指舊航材的價格。n表示所使用的新航材的數量，m表示所換掉的舊航材的數量。

整機的航材成本為

在計算航材費用時，一般還要考慮手續(xù)費，一般取航材價格的8%～12%。

2.2.5人工時費

人工時費［5］由于工作內容不同被分為2類，第1類是由于該系統(tǒng)在維護過程中相對固定，通過多年經驗積累確定的該系統(tǒng)的人工時費；第2類是飛機上存在航線可更換件及時壽件，由于工作時間和內容不確定，這類人工時成本需要進行計算，該費用的計算可按照整機的工作包進行，采用計算模型為

其中：lh表示維修所需的第1類工時費用，Clabor代表第1類工時成本；單位是h；而Cuh是指商飛公司的單位人工時成本，以美元/h為單位。

整個工作包的費用計算為

2.2.6其他費用

1）超出結構修理手冊的損傷修理

超出結構手冊修理的費用由于明細不同，因此模型只能給出一種估算的方法。如果所需工時小于50 MH（maintenance hour），制造商完全免費，即免費確定修理設計方案，并提供修理審批表，以及包括50 MH以內的維修工作。超出50 MH的修理工程支援以及對于原修理的重新設計則需每次逐項收費。

2）專利件或專利工具的維修、租賃服務

包括專利件維修服務、專利件租賃服務、專利件交換服務、工具租賃/借用服務、專利工具的修理服務［6］。

3）飛行小時服務

飛機主制造商一般還會向航空公司提供飛機、發(fā)動機、航材等的按小時服務。目前國內各航空公司接受的按小時服務主要是針對發(fā)動機。航空公司負責發(fā)動機在翼時的各類維護，發(fā)動機包修廠負責發(fā)動機不在翼時的維護修理，這是當前發(fā)動機按小時保修的基本模式。兩種維修模式的不同是時壽件是否已到壽命的更換問題、發(fā)動機附件維修問題、發(fā)動機的運輸、外來物損傷后的維修問題等，國內現在對于發(fā)動機的FHS費用也取決于航空公司與OEM廠家的協(xié)議，而且即使是同一家航空公司每次跟OEM廠家簽署的小時費用均有所不同。目前大約是60美元/h。

4）培訓收費

飛機主要制造商的維修支援系統(tǒng)還需向航空公司等客戶提供與飛機維修相關的培訓，培訓的收費情況主要取決于兩者之間的協(xié)議。

5）其他維修服務收費

在向客戶提供各種基本維修工作的基礎上，制造商還應向客戶提供一些與維修相關的技術文件包括修訂飛機頂升程序、適航指令列表、適航符合性聲明、技術改裝單的列表等，按照協(xié)議收費。

2.2.7定檢成本算例

實際上，C檢中的例行維修工作的成本與工時數直接相關，工時越多，成本越高。但是并非每次C檢級別都相同，從而導致不同級別C檢工作成本的差異。下面以B737-800為例進行說明。

B737-800飛機的1C間隔為6 000 FH（flight hour）/4 000 FC（flight cycle），2C間隔為12 000 FH/8 000 FC，3C間隔為18 000 FH/12 000 FC，4C間隔為24 000 FH/ 16 000 FC，5C間隔為30 000 FH/20 000 FC，6C間隔為36 000 FH/24 000 FC。對應地，C2的例行工作量相當于1C+2C，C3相當于1C+3C，C4相當于1C+2C+4C，C5相當于1C+5C，C6相當于1C+2C+3C+6C，類似地，其他級別的C檢都是這些C檢的倍數，例如，C7相當于1C，C8相當于4C，C9相當于3C，C10相當于2C+ 5C，C11相當于1C，C12相當于6C+4C，以此類推。這里說的級別都是指工作量，即定檢項目總合。國內某公司E的維修方案中給出了的各級C檢例行工時如表1所示。

但是由于航空公司維修方案的區(qū)別，而且各公司在安排定檢工作時需考慮飛機的維修停場時間與工作的安排，如將C檢停場避開春運、暑期等的客流高峰，保證經營收益的最大化，這就會導致即使是同級別的C檢例行工作，所需的工時數也會有一定的差別。E公司B737-800機隊兩種情況下C檢例行工作工時與維修計劃數據（MPD）中給出的工時對比統(tǒng)計圖，如圖1所示。

表1　維修方案中給出的C檢例行工時數（單位/MH）Tab.1　C test routine working hours in maintenance plan

圖1　C檢例行工作與維修方案的工時Fig.1　Working hours of C test routine works and maintenance plan

除例行工作成本外，C檢工作成本中還包括有非例行工作的成本，而非例行工作中除執(zhí)行AD、SB或EO工作外，其他很多工作是無法預測的，也就是說，非例行工作的工時有較大的差異，如圖2所示，因此也就導致C檢總工作量的差異。

圖2　C檢非例行工作工時統(tǒng)計Fig.2　C test non-routine working hours

在維修費用估算中，不但需要掌握各項維修工作所需的工時數，而且還必須考慮到單位工時的費用。中國民航界的單位工時費用隨航空公司與維修單位所簽協(xié)議而變化，現階段一般在260～320元/MH不等。

3　結語

飛機維修支援成本是需要建立在對維修支援收費范圍充分了解的基礎上，初步確定各項目的收費標準、計算模型，及國際國內的收費情況，維修支援成本的計算就是按照各項維修支援工作的特點對相應的各組成項目的成本進行分析、累加，從而得到每次維修支援工作的具體成本費用。在對客戶進行維修支援收費報價時客戶公司可以在所計算的成本基礎上，考慮自己的特殊需求，進行綜合報價。本文所給出的基于工程估算法的維修支援成本模型，從理論上解決了維修支援成本所包含的內容及各內容的理論計算方法，但由于實際發(fā)生情況與理論不能完全相符，只能作為估算的方法。在未來，仍需要不斷收集數據，修正模型中的各個影響因子以保證該模型的有效性。

參考文獻:

［1］王敬敏.民用航空維修工程能力評估及輔助決策支持系統(tǒng)開發(fā)研究［D］.南京：南京航空航天大學，2009.

［2］曹鋒.民機復合材料維修成本研究［D］.南京：南京航空航天大學，2011.

［3］丁發(fā)軍，陳衛(wèi)華，李勇君.航空活塞發(fā)動機維修成本控制及其管理模式研究［J］.航空維修與工程，2013（2）:87-89.

［4］倪凱.航空發(fā)動機維修成本評估與分析［D］.南京：南京航空航天大學，2002.

［5］李剛.我國民用航空維修業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略［D］.成都：西南財經大學2007.

［6］韓朋.基于航空發(fā)動機性能的維修成本管理與控制研究［D］.南京：南京航空航天大學，2009.

（責任編輯：劉智勇）

Research on calculation model of repair support cost based on engineering estimation method

HUANG Aijun1，LIU Yanhong2，XU Jianxin2，WU Yaogang2
（1. Shanghai Aircraft Customer Service Co.，Ltd.，COMAC，Shanghai 200241，China；2. College of Aeronautical Engineering，CAUC，Tianjin 300300，China）

Abstract:After aircraft delivering，the cost of repair support including the charging range and standard should be confirmed. Then the cost calculation model of repair support should be established. The cost of repair support has been evaluated using engineering estimation method. The engineering estimation method estimates the cost using cost decomposition structure from bottom to top，so the model should be established after the actions and works have been known reasonably. At last the calculation model has been validated with the aircraft scheduled maintenance cost.

Key words:engineering estimation method；repair support cost；calculation model

中圖分類號：V235

文獻標志碼：A

文章編號：1674－5590（2016）02－0023－04

收稿日期：2015-11-10；修回日期：2016-01-06基金項目：工業(yè)和信息化部民用飛機專項（MJ-Y-2013-25）

作者簡介：黃愛軍（1967—），男，高級工程師，學士，研究方向為飛機維修.