面向商用飛機的成本工程實施分析

張誠 宋楊

【摘要】本文研究了商用飛機在面向設計的成本工程中的實施方法，包括過程保障流程，組織建設與職責劃分，涵蓋人員和工具的能力建設，提出商用飛機成本工程實施思路與建議。

【關鍵詞】商用飛機 成本工程 實施分析

引言

商用飛機項目是典型的大型復雜系統項目，具有項目周期長、資金投入大、系統復雜性高的特點。從項目目標角度來說，一個成功的商用飛機項目不僅需要在滿足適航規章要求的前提下取得技術成功，還需要能夠為制造商和用戶帶來經濟利潤取得最終的商業成功。然而民機研制周期長，涉及約百萬個零部件，供應商數量龐大，項目經費管控困難。在國際民用航空市場，預算與進度問題同樣非常明顯，波音公司延遲兩年交付B787，預算超出25億美元。空客公司在A380項目上同樣延遲交付兩年，預算超出20億歐元。

與商用飛機項目類似，NASA組織的大型工程項目幾乎無一例外面臨著預算超額和交付延期的問題，給政府和大型企業帶來了巨大的財政壓力。在民用飛機的概念設計階段，人工與費用投入雖不高，但已在飛機成本中占比65%。初步設計結束時，85%的成本已基本鎖定，而構型凍結后的設計更改代價則更為巨大。因此在項目前期開展經濟性設計是極為必要的。

以NASA為代表的主制造商認為，將項目帶入困境的主要原因有三點。首先，在項目實施之前，對于項目的技術風險和項目風險認知不足;其次，沒有可靠的對項目的耗費進行估算;最后，在項目執行中，預算分配計劃表不能覆蓋項目實際每年產生的費用，導致預算失控[1]。項目的經濟性控制重點在在項目中推動成本評估與分析（Cost Estimation and Analysis，CEA），為了解決項目的成本評估，需要聚焦人員、工具、組織和過程保證，大量成本工程的工作亟待研究。

1 成本評估過程保障

面向設計的成本（Design-To-Cost，DTC）任務通常由已經存在的組織負責。但是，已有的航空分包商可以小范圍調整組織責任，來確保文化同化和DTC活動舉辦成功。參考圖1中的傳統組織章節，標記新增的和DTC相關的功能[2]。

DTC的方法如上圖所示，主要活動如下：

1.1 DTC目標

DTC目標可以分解為面向單位產品成本目標和面向運營和支持目標。

面向單位產品成本目標被定義為政府在貨幣、批量和生產率中規定的成本，等同于新飛機成本。采購方需要指定允許的增長率和程序，學習曲線，以及產品進度。這些目標在工程開發期間，需要被明確或可靠的預計。

1.2 可承受性分析：

采購方決定了航空系統的功能價值和使用參數化全壽命周期成本模型或運營研究技術的任意功能的功能價值。采購方的成本分析團隊通過相似機型和相同軟硬件功能數據評估項目本身的成本。采購方針對基線架構建立初始化的系統級產品和運營支持成本目標。與可調整的設計值相關的成本估計范圍將賦予分包商談判的靈活性。

選定的分包商通?；诔跏蓟€，開展其生產和運營支持估計，將采購方的頂層成本目標，依據WBS分配至更低層級的成本目標。分包商的目標是困難的，但是可達成的。分包商也會提供一個DTC方案給采購方，描述其DTC組織、評估方法、項目設計和假設、預期的成本權衡研究及報告程序。

1.3 成本權衡研究

DTC過程的核心是按照建立的優先級，由采購方和分包商做權衡的研究和記錄。成本權衡研究的目的是基于統一的基礎，在可接受的性能范圍內，比較不同的設計和制造過程。記錄是一項要求，在本文后面將提到。

權衡研究有兩個目標：（1）界定設計和生產選擇在最低的單位產品成本下，符合最小性能需求，（2）針對相同的設計和過程，要求最低的產品運營與支持成本。參數化的成本估計方法是較為有效的方式，因為需要權衡的技術參數也是成本模型的輸入。

1.4 制定管理決策

DTC項目的最終目標是基于有邏輯和可審計的認真記錄的估計結果，產生一系列明確、客觀的決策。周期的DTC報告將建立重要的審計追溯。

DTC的目標一般為大型研發項目建立，起始于概念聲明階段。一個DTC的主要目標是成本、性能和進度的適當平衡。

2 成本評估的組織建設

成本評估團隊的組織責任便是和一個成功的DTC項目相關的確定任務，可以被每一個航空分包商進行功能分解，如下：

3成本評估的能力建設

CEA改進行動將聚焦人員、工具。

3.1人員

任何活動中最重要的資源是參與的人員。為了成功，人員必須勝任、進取和具有其它資源（工具、金錢等）以完成工作。目前國內外普遍缺乏具有適當技能的成本分析人員。因此，關注“人員”要素對于CEA改進行動最為重要。

充足的補償是真正的激勵因素，但眾所周知，當決定投身公共部門工作時，個人期望獲得的酬勞將受到限制。因此，需要有其它激勵因素使得雇員在政府中獲得職業發展?？紤]到在CEA領域工作的人，比如，對于成為具有明確職業發展機會的有價值的雇員的期待是一個有利因素。事實上，當系統開發活動需要多種專業準則以實施項目時，活動需要CEA，但CEA并不像其它領域那樣被認作準則（如工程準則）。行動的主要目的是幫助建立CEA專業準則并被認可，為投身此領域的個人創造通向高層級職位的成長途徑和機會。

此外，可對CEA相關大學課程的開發進行投入。在經濟壓力環境下，持續推進降低成本，建立“更快、更好、更便宜”的系統，畢業的工程師沒有建立設計的系統花費多少成本的概念。課程設計將以向大學工程類學生介紹成本分析為目標，提供給任何希望在該方面改善其工程課程的工程院校。如果沒有合適的選擇，目前可以在本科層級的課程開發中增加CEA主題的內容[3]。

3.2工具

為了能夠開展響應的、可靠的對將來任務的質量成本估計，包括為達成任務目標，新技術和創新方法或概念的應用，應不斷改進成本模型和分析工具。當前開發識別的能力之一是系統開發成本模型和運營成本模型。整合空間運營成本模型（內部開發模型）和其它幾個商業模型，諸如NASA/空軍成本模型和價格成本模型。

CEA團隊應在不久的將來，定下要求“全面成本”估計的目標，估計包括人力、總體，行政成本、設施和項目成本。估計人力成本的模型可與其它方法論一起開發以滿足要求，估計項目的全面成本。此外還應整合的財務管理系統，以協助為CEA準則提供全面成本賬目數據以進行全面成本估計。同樣，要求模型更為準確確認新系統開發過程的成本影響，諸如“更快、更好、更便宜”。

4總結

面向定費用設計的成本工程的實施，需要專業的人員，在經濟壓力環境下，應與高校和相應的專業機構合作，開展成本工程的培訓。在項目中持續推進降低成本，提出“建立更快、更好、更便宜的系統“的口號，通過對工程技術人員進行成本估計與分析的培訓，使得畢業的工程師建立設計的系統花費多少成本的概念。其次，要有專業的工具。通過改進成本模型和分析工具，建立系統開發成本模型和運營成本模型，為項目開發提供成本估計與分析的核心能力。再次，建立獨立的組織。通過設置推動成本估計和分析工作的獨立組織，可以提供新項目的獨立經濟性評估，向項目負責人獨立提供項目批準相關的報告和建議。最后，建立質量可控的過程。通過建立成本評估的準則標準，保證CEA過程統一并符合最佳商業實踐，給項目提供及時、準確的成本估計。成本分析師持續參與項目過程，包含在系統開發、運營和處置的全面成本估計中，為公司產生最大價值。

參考文獻：

[1]錢斐斐，宋楊，面向全壽命周期成本的民用飛機定費用設計?（DTLCC）方法研究. Value Engineering，2017（8）： 3.

[2]NASA. NASA system engineering handbook， NASA/SP-2007-6105[R]. Washington D. C. ： NASA， 2007.