航空公司的航材首批計劃采購分析

鄭 燁深圳航空有限責任公司維修工程部鄭燁，女，任職于深圳航空有限責任公司維修工程部，擔任航材計劃高級工程師職務，有多年的航材計劃采購經驗。

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航空公司的航材首批計劃采購分析

鄭 燁
深圳航空有限責任公司維修工程部
鄭燁，女，任職于深圳航空有限責任公司維修工程部，擔任航材計劃高級工程師職務，有多年的航材計劃采購經驗。

本文針對航空公司新機型引進前的航材首批計劃采購，提出的觀點在民用航空航材保障領域起到具作用。

如付諸現實，將產生約1000萬美元的航材成本節省（以B787機隊為例）。

點評人：鄭小華，男，畢業于武漢大學數學與統計學院，現供職于中國航空器材進出口有限責任公司，擔任高級項目經理職務，擁有近十年的航材管理經驗。

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評估值500萬

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航材，航空器材的簡稱，是航空公司為保證飛機正常運行時，需要更換的零備件。加強航材的計劃采購管理，對航空公司控制運營成本，增加營業利潤有十分重要的意義。對航材首批計劃采購管理進行研究的目的就是要降低航空公司航材采購費用并減少航材儲備，盡力節省航材成本，這對于競爭日益激烈的航空市場有著十分重要的意義。

相對于其他行業普通維修器材采購而言，航空業的航材采購需要更加謹慎，需要綜合考慮各種因素，如證書狀態、可追溯性文件、有效期限制、運輸以及存儲要求等等。

航材計劃和采購是航空公司運輸生產過程的首要環節，在公司運營前，必須預先做好航材的計劃和采購工作。從技術管理角度看，由于航材件號范圍多，數量大，要求高等特點，航材采購管理工作顯得非常復雜繁瑣；從成本管理的角度看，加強航材的計劃采購管理對控制運營成本具有重要的作用。

據不完全統計，航空公司的航材首批計劃采購的器材，在機隊快退役時，仍然存在很大比例的器材從未使用過，且首批采購的總金額可以占到庫存總資金的60%以上，因此研究航空公司首批航材計劃采購具有十分重要的意義。

名詞解釋

PN　航材件號　ATA　IPC章節號FS　　適用機隊規模　TAT　航材送修時間SPQ　　標準包裝數量λ泊松分布的參數值ESS重要程度，ESS1表示不可放行，ESS2表示有條件放行，ESS3表示可放行SPC航材分類，SPC1為消耗件，SPC2為周轉件，SPC6為可修件FH　　每架飛機年飛行小時　MSQ　最小訂貨量QPA　　每架飛機裝機數量　MTBUR　平均非計劃拆換周期

首批航材計劃采購工作流程

當航空公司飛機引進部門對于一種新的機型BFE和SFE選型結束后，飛機制造商如空客或波音需要收集航空公司對于航材日常保障運營的數據要求，制作針對性的首批推薦清單RSPL，所需航空公司提供的數據主要包括：首批飛機采購數量、飛機計劃交付時間、飛機計劃平均年飛行小時、航材預計平均修理時間、平均日飛行循環數、航材保障率水平要求等。

在收集數據后，飛機制造商會組織召開首批訂貨會議，航空公司航材部門結合公司工程部門、質量部門及其他相關部門的綜合要求，從RSPL中篩選出所需的航材訂購。該工作一般需要在第一架飛機到達之前6個月左右完成，但對于A320NEO或者B737MAX這種升級機型而言，相對提前的時間可以稍短。

由于航空公司在該機型的整個引進期間內，每架飛機的裝機件因為制造技術的提高、設計的改進等因素可能會有構型的差異以及改裝升級的要求，特別是新推出的機種如B787，變更更大，飛機制造商需要定期的更新推薦清單，因此，嚴格意義上說，首批航材的計劃采購過程一直到最后一架飛機到達才算結束。

首批航材計劃項目范圍及方法

航空公司首批計劃采購的航材主要包括：航線可更換件LRU、航線維護件LMP，消耗件，標準件，化工品和發動機制造商推薦的發動機附件清單。除此之外，航空公司還需計劃以下航材：大部件如起落架、反推、APU等，客戶選型項目BFE，快速發動機更換件清單QEC。由于一些相似性原因，這里主要介紹LRU、消耗件和化工品的計劃。

LR U的計劃

首批計劃的核心部分集中在LRU件的計劃，此部分主要針對的是周轉件，原因是此部分占首批采購的總金額80%以上，根據空客公司的數據統計，LRU的件號數量和金額占比情況如下圖所示。

由上面兩個圖不難看出LRU件的重要性，主要有以下幾個考慮原則。

1.按照MTBUR數據

在LRU的推薦清單中，每一個件號都會有MTBUR指標，它反映的是該件號航材的可靠性及理論平均裝機使用時間，簡而言之，就是該件號理論上在此時間后就會發生故障，需要更換。

按MTBUR指標可以把LRU分成三類：

1類，裝機使用時間小于18個月， MTBUR小于5000左右；

2類，裝機使用時間大于18個月小于5年；MTBUR大于5000，小于15000左右；

3類，裝機使用時間大于5年，MTBUR大于15000左右。

在首批計劃采購時，1類的LRU基本上都是需要采購的，2類件需要綜合考慮其他因素后決定，一般在首批計劃中不考慮3類，以后在機隊運營過程中進行補充計劃。

2.按照ESS等級數據

首批計劃時，對于ESS=1的件肯定應該優先考慮計劃采購，以確保飛機發生故障時航材可以保障到位，其次再考慮ESS=2的件。

3.按照件號所屬的ATA章節信息

對于有經驗的機務工作者，可以依據每個件號所屬的系統來判斷重要性，從而為計劃采購提供決策，如發動機系統、起落架系統、飛控系統都是屬于非常重要核心的系統。

4.按照價格

顯然，對于航空公司首批決策來說，價格是一個非常重要的參考因素。

5.APU，QEC，起落架等

對于大部件如APU、起落架、反推，以及QEC等特殊器材，在機隊初始運營期均不需要考慮采購，等機隊達到一定規模以及運營一段時間后才考慮計劃采購。

消耗件的計劃

消耗件，特點是單價低，件號多，數量大，占用資金相對較少。因此首批消耗件的計劃主要是控制數量和范圍，以免因消耗件的缺件導致飛機停飛或延誤。一般首批計劃采購約一年的使用量，以后補充可根據情況進行，需要綜合考慮采購周期、廠家MSQ和SPQ、運輸報關時間及費用等因素。

化工品的計劃

由于化工品有有效期以及運輸周期較長的特點，首批計劃中化工品是最后采購的，一般在飛機到達前一個月或兩個月就可以了。目前國內許多航空公司的化工品都選擇了寄售模式，是一種非常有效控制成本的航材保障模式。

首批航材計劃數學模型

目前各OEM廠家以及空客波音等飛機制造廠采取的航材計劃數學模型主要是泊松分布的概率分布模型，在此簡單推理采取泊松分布算法的合理性。

兩點分布

兩點分布是一個最簡單的概率分布，任何一個只有兩種結果的隨機現象，都可以用它來描述，比如，拋硬幣觀察正反面，新生兒是男還是女，檢查產品是否合格等。

應用于航材領域，單個備件單次飛行只有兩種可能，要么壞，要么不壞。壞的概率為p，不壞的概率則為1-p。根據每個件號的參數信息，以一個TAT為周期，不難得出以下公式：

二項分布

假設某個備件每架飛機裝機1個，適用于n架飛機，每次飛行均有兩種可能，壞的概率為p，不壞的概率則為1-p，則該備件壞的次數為k次的概率為：

顯然可以看出，該備件故障的概率分布服從二項分布。

泊松分布

根據數學中的泊松定理，當n很大p很小時（np=λ），有以下的近似式子：

因此，對于備件拆換次數的概率分布，是服從參數為λ的泊松分布的。

備件拆換次數X的計算過程

根據各備件的參數，不難算出該備件的理論年拆換次數為：

對于一個TAT周期內的拆換次數為：

根據累計概率公式，該備件在一個TAT周期內，拆換次數小于m的概率為：

應用舉例

某航空公司B737NG飛機慣導備件量算法。慣導的具體參數如下，年飛行時間FH=3200；機隊規模FS=90；裝機數量QPA=2；平均拆換周期MTBUR=26000；送修周期TAT=55；保障率水平要求PL：98%，ESS=1。

依次類推，有

因此可以算出：

慣導為不可放行件，ESS=1，按照公司保障率要求， 如果需要達到96%，則該公司理論上慣導的備件量應 該為7個；若需要達到98%，則該公司理論上慣導的備件量應該為8個。

結束語

本文推薦的備件計劃算法基本都是基于備件理論的參數值，在實際運營中可能會有較大的出入。因此，航空公司在首批采購中還可以借鑒全球同機型機隊已有的運營數據及備件拆換記錄，尤其是參考本國內的運營數據，根據拆換數據及可靠性報告，調整相應的計劃采購數量。

10.3969/j.issn.101- 8972.2016.12.043