基于產品-服務系統概念的商用飛機研發模式初探

韓 菁*

（上海飛機客戶服務有限公司，上海200241）

0 引言

在商用飛機制造業，產品服務化的趨勢逐漸突顯，飛機產品制造商逐漸向飛機產品服務解決方案提供商轉型。飛機主制造商作為產品服務的提供商，所提供的實質是功能而非產品或服務本身。例如提供飛機，是為航空公司提供運營的載體；提供機組人員培訓，是滿足航空公司具備飛機產品操控能力的需要。飛機產品服務系統的研發是面向產品全生命周期，通過產品、服務的組合/整合，即產品服務包的開發來實現業務的可持續發展，以提升飛機主制造商的市場競爭力。

飛機產品服務工程作為近年來一個新興的研究領域，其研發過程主要沿用產品工程研制方法開展。但相較飛機研制，飛機運行支持體系是在業務功能相對獨立的、離散式分布的環境中構建，不同于飛機產品研制按照物理架構逐層分解而建立的多層級產品分解結構-飛機級/系統級/部件級。飛機產品服務系統是介于實體產品與服務支持之間的，與飛機產品分解邏輯存在諸多不適用之處，那么應該如何分解，將直接影響到服務工程各專業功能布局。

1 商用飛機產品概念的延伸-產品服務系統的提出

商用飛機產品，屬于典型的復雜高端產品，其生命周期貫穿概念形成、方案形成、產品成熟、持續運營到最終退役與報廢的完整過程。

商用飛機產品可以是有形的和無形的，實物或建議，硬件或軟件，信息或技術方案，過程或流程，服務或者功能。

作為飛機主制造商而言，飛機產品不是作為單一、獨立的產品存在，還包括支持飛機運行的服務產品及系統。面向客戶的交付物不是“飛機產品+服務產品”的簡單疊加，而是完整的、跨專業的、覆蓋全生命周期的產品服務解決方案。打破產品與服務的界限，由此，提出了飛機產品服務系統（Product-Service System，以下簡稱PSS）的概念，如圖1所示。

圖1 產品服務系統概覽

商用飛機產品服務系統的提出意味著飛機主制造商由傳統意義上以產品銷售為中心向以提供產品全生命周期管理的商業模式轉變。商用飛機產業化發展關鍵在于產品服務化，特別是當飛機型號產品進入批產階段亦或投入運營的在役飛機數量不斷增加，更是觸發了型號產品服務化的趨勢，由此提高了飛機主制造的市場競爭力，促進產品可持續性的、系列化的生產與市場化經營策略的構建。

對于飛機產品服務系統而言，飛機產品是基礎，服務產品為飛機產品功能的延伸，解決方案是特定的產品和各種服務的組合，幫助客戶實現高效、低成本運營才是關鍵點。飛機產品服務系統的“服務”，并不是傳統意義上以產品為中心的售后服務，而是以如何更好地幫助客戶實現價值創造為中心的服務支持功能。在商用飛機產品整個產品生命周期的價值創造中，物理產品的銷售是固定的，而飛機的維護、維修、人員培訓、航材支援、技術解決方案提供等服務的銷售額將隨著飛機運營需要呈現指數倍上漲。因此不難預見，飛機主制造商的主要利潤點在服務，而不在飛機產品本身。

2 商用飛機產品服務系統的研發過程

飛機產品服務系統的研發理念是基于系統工程思想，其關鍵在于挖掘服務產品與飛機產品之間的關聯關系，形成產品功能關系架構，即功能層級結構（Functional Hierarchy Structure，以下簡稱FHS）。

2.1 研發方法概述

產品服務系統的研發過程是基于系統工程正向設計理念，包括“捕獲利益攸關方需要”、“建立產品服務系統功能架構”、“建立產品與服務功能關系矩陣”以及“產品服務系統技術解決方案定義”，形成完整的研發過程模型，如圖2所示。

圖2 產品服務系統的研發過程模型

2.2 研發模型之關鍵過程

飛機產品服務系統研發模型主要包含四個關鍵過程：

1）過程一：面向飛機產品服務系統，捕獲利益攸關方需要

該過程是基于飛機產品 服務系統的全生命周期，通過完整識別利益攸關方，分析產品未來使用過程中的各種運營場景，包括運營環境及運營活動，并結合具體場景準確分析及利益攸關方需要捕獲，形成飛機產品服務系統的需要。

2）過程二：建立飛機產品服務系統功能架構層級關系

功能層級結構（FHS）的分解原則是面向功能績效的實現。以滿足需求實現為出發點，對飛機產品服務系統所實現的功能進行模塊化分類、精細化分級，形成層次化樹狀分解結構。層級劃分，由不同利益攸關方的需求向運行環境、解決方案逐層細化，可以細分為三個層級，如圖3所示。

圖3 功能層級結構

（1）面向需求實現，其量度為對客戶需求實現程度的主觀功能性績效指標。例如針對運營商低運行成本的需要，所識別的功能包括面向服務產品的“在滿足規章要求的前提下以最少的時間提供專業人員資質培訓”和面向飛機產品的“提供與競爭機型差異較小的操縱功能”。

（2）面向運營環境影響，其量度為對特定客觀環境影響的功能性績效指標。例如根據培訓要素可以分解為“提供培訓場地”、“提供培訓教員”、“提供培訓課程計劃”、“提供培訓資料”、“提供培訓授課”等。根據對運營環境的影響，可以進一步細化上述每項功能。考慮到培訓地點的差異化，“提供培訓場地”這一功能可以分解為：有固定場地，“提供就近的培訓服務中心”，無固定場地，“提供培訓設備租賃服務”。考慮到培訓人員的專業需求和在業人員的培訓目標需求不同，同樣可以進一步將“提供培訓課程計劃”進行分解。

（3）面向解決方案，其量度為特定解決方案的功能性績效指標。例如“提供就近的培訓服務中心”這一功能可以結合功能績效指標進行細化，即“滿足XX架次培訓需求”、“國內外培訓中心數量達到XX”、“建立XX個第三方委托培訓機構”等功能性指標。

功能層級結構（FHS）的定義為復雜程度較高的飛機產品服務系統進行功能分解提供了思路和理論基礎，也是飛機產品服務系統設計的核心。通過對利益攸關方的需要進行功能性識別，并按照FHS分解原則進行逐層功能分解。利益攸關方所提出的需要是面向飛機產品服務系統整體的，因此，在此基礎上對系統的功能分解也是建立在整體性的層面上，包含飛機產品和服務產品。

3）過程三：建立產品與服務功能關系矩陣

根據面向對象的不同，功能可以分為對飛機產品的功能和服務的功能兩類。通過建立產品與服務功能關系矩陣，如圖4所示，進一步整合飛機產品功能和服務功能，形成飛機產品服務系統之功能。由此建立起產品與服務之間的關聯關系，促進各業務功能整合集成，避免存在強關聯的業務功能離散分布的現象，減少業務在溝通協調上的難度和滯后性。

圖4 產品與服務功能關系矩陣

4）過程四：形成飛機產品服務系統的產品物理架構-技術解決方案

飛機產品服務系統物理實現方式包括產品、軟件、系統、設備、設施、組織、專業人員及方案等。同時基于企業經營策略，可以對飛機產品服務系統提供的產品與服務進行組合打包，形成產品服務包。產品服務包根據經營策略的不同，可以分為以下幾類，如圖5所示。

圖5 產品服務系統分解結構

（1）基于輸入的，即收益的產生基于產品交付或提供服務時，所需資源的交付。對于產品而言，諸如飛機交付；對于維修服務而言，諸如維修活動開展得次數、航材備件的交付、人工時的輸出。

（2）基于可用性的，即收益的產生基于產品或服務具備可用狀態的時間段，但與用戶是否實際使用該產品或接受該服務無關。對于產品而言，諸如飛機的租賃費用；對于維修服務而言，指一個固定的基于時間段的全包費用，主制造商在此期間對飛機實施必要的維修服務確保飛機具備可運行狀態，無論客戶是否開展航線運行或者運行的頻率高低。

（3）基于使用的，即收益的產生基于產品或服務實際使用的情況。對于產品而言，其估算量度諸如飛行小時、飛行循環、輪擋時間；對于維修服務而言，根據產品使用時間為基準，其估算量度諸如維修間隔。

3 結論

傳統的飛機研制過程重點考慮飛機產品研制本身，服務工程研制在項目研制前期滲透程度不足，以致在產品投入運行之后，問題集中突顯，諸如產品不能滿足運營維護要求、產品優化工作流程冗余、部分業務分工界限不明確、業務功能缺失等。

本文針對上述問題，將飛機產品及服務產品作為一個整體性的研制對象，創新性的提出了飛機產品服務系統的研發模型，幫助飛機主制造商實現向服務解決方案提供商的轉型。