新型民用飛機單機生產成本目標管控策略研究

陳治國/海軍裝備部駐武漢地區軍事代表局

一、單機生產成本目標管控在民機研制中的作用

民用飛機是市場需求定價，主制造商若欲贏得市場則必須符合市場規律，在滿足市場競爭環境要求的情況下，才有可能得到持續發展。而保證持續發展的首要前提是其所制造的飛機能夠滿足不同利益主體的需求，并獲得足夠的盈利空間。為此，民用飛機的成本必須控制在合理范圍內。根據著名的帕累托曲線規律，飛機設計結束之前的研制投入極小，但對飛機成本的影響卻極大，設計結束時，成本的85%已經鎖定，構型凍結后的設計更改代價巨大，可以說“成本是設計出來的”。波音、空客、龐巴迪等成功的民用飛機制造商深知這一點，非常注重新型飛機的目標成本管控。在研發新機之前，要做充分的市場分析，運用產品品質機能展開（QFD）等方法，將研發各階段可能面臨的設計與規劃問題，預先做出整體性的規劃，并作為各部門進行溝通和達成共識的基礎。就單機生產成本而言，要設立目標價格，倒推目標成本，再將目標成本自上而下分解到部件、組件、零件等不同的子目標。研發過程中，通過設計、制造、供應商管理等各個環節的共同努力達到成本控制的目的。重要里程碑節點還要開展經濟性評審，對成本進行校核分析，以檢驗目標成本的達成度，并對研發過程形成反饋。近幾年，國內正是看到這種統籌式“過程管控模式”的巨大作用，積極在新型民機研制中應用與發展目標成本管控技術。

二、單機生產成本目標管控的主要原則

在工程實踐中對民用飛機單機生產成本進行目標管控難點還是比較多的，進行單機生產成本目標管控時要把握以下三個主要原則：

（一）市場引領

市場引領是指飛機研制將始終以市場需求的產品價格為約束條件開展工作。由市場銷售部門通過收集目標市場和客戶需求信息、同類產品的成交信息形成市場和客戶數據庫。通過分析客戶分布、喜好、購買力、購買預期等信息，分析目標市場未來發展趨勢（包括競爭情況、價格變化），確定目標市場可投入的飛機品種以及客戶可接受的新型飛機的價格。目標市場和目標價格確定以后，研制工作才真正開始。目標價格將作為飛機研制始終關注的管理要素之一，以“獨立變量”的形式貫穿飛機研制項目的全壽命周期。

（二）目標控制

目標控制是指在飛機研制過程中全面把握工程、技術信息，監控整個研發過程中的生產成本生成情況，以達到飛機設計完成時的成本“筑入”。控制過程包括成本分解、成本實現、成本評審三個主要部分。成本分解是指根據產品分解結構，將目標成本自上而下逐級分配到較小的目標單元，分解的細致程度由飛機所處的研制階段確定。成本實現是指在設計過程中通過成本設計實現成本目標。成本評審是指在設計過程中的每個里程碑節點開展成本評審，即將成本作為研制過程中轉階段放行的重要標準，通過性能指標與成本的權衡分析，選擇最優方案并確定下一步主要改進方向。民用飛機目標成本管控過程如圖1所示。

（三）設計制造協同

設計制造協同是指飛機研制項目在主制造商的統一領導下，由設計試驗單位、機體制造單位、機載成品單位等所有參研單位按照業務分工協同完成目標成本管控工作。被分解到一定層級、一定任務的成本目標是由設計制造活動共同實現的。設計過程不僅要考慮功能的可實現性，還要考慮重量、選材、加工工藝、裝配難度、制造復雜度等制造因素，才有可能更有效地控制成本。

三、單機生產成本目標管控的實施要點

民用飛機型號研制中，實現單機生產成本目標管控的核心要點可以概括為“五個階段、四個層級、三個方法、兩個途徑、一個目標”。

（一）五個階段

民用飛機單機生產成本目標管控主要分為立項論證階段、可行性論證階段、預發展階段、工程發展階段、產業化階段五個階段。在每個階段執行由成本分解、成本實現、成本評審三個部分組成的管控工作。隨著民用飛機研制工作的不斷深入，設計信息量的逐步增加和細化，成本控制深度隨之擴展，可采用的降本措施也不斷分化。

圖1 民用飛機目標成本管控過程示意圖

（1）立項論證階段：進行有效的市場競爭分析，同時通過初步技術方案設計，初步獲得經濟上可行的目標成本。（2）可行性論證階段：通過對初步總體技術方案的進一步細化，形成可行性研究報告，獲得項目立項批復，形成更加合理的目標成本。（3）預發展階段：通過更加明晰的初步總體技術方案，完善成本分析過程，修正目標成本。將目標成本分解到部段/系統級，通過更加細化的成本控制獲得目標成本。同時，目標成本劃分為內部成本和外部成本兩種類型，內部成本根據設計責任劃分進行控制；外部成本根據協作單位或供應商劃分進行控制。（4）工程發展階段：將目標成本分解到裝配單元和工作包，通過底層的成本控制獲得目標成本。伴隨飛機試制、試飛中出現的問題，對設計方案的更改內容進行成本影響測算，若更改使得目標成本達不到市場要求，則需對更改方案進行優化，直到滿足目標成本的要求為止。（5）產業化階段：伴隨飛機運營中出現的問題，對設計方案的更改內容進行成本影響測算、分析、設計權衡和優化。為飛機改進改型提供目標成本管控信息和相關經驗的參考。五個階段的成本管控過程如圖2所示。

（二）四個層級

按照單機生產成本目標管控原則，隨著飛機研制工作的不斷深入，設計信息量的逐步增加和細化，將飛機目標成本控制深度逐漸擴展到四個層級。

圖2 五個階段的成本管控過程圖

第一層級：整機目標成本。指以飛機為整體所設定的目標成本。該層級目標成本的確定以市場競爭分析為主，同時參考競爭機型、歷史參考數據，還可根據飛機構型、重量、速度、材料、發動機/系統選型等信息進行粗略的成本估算。飛機研制之初便確立整機目標成本。

第二層級：機體結構/機載成品目標成本。指將飛機按照產品分解結構分為機體結構、機載成品兩部分后，各自的目標成本。該層級目標成本的確定以同類機型參考數據為主，通過對比飛機重量、性能等要求進行初步的成本分解。

第三層級：部段/系統目標成本。指將飛機機體結構成本依托BOM結構和工藝制造裝配流程分解至部段，將機載成品按系統類別和ATA章節分解到各系統。在具備細化到部段/系統級的重量、材料、工藝等信息時，可根據相應的成本估算方法和工程經驗，將目標成本分解到部段/系統級。

第四層級：裝配單元/工作包目標成本。指將飛機機體結構成本依托BOM結構和工藝制造裝配流程分解至裝配單元，將機載成品按系統類別和ATA章節分解到總設計師系統劃分的工作包。隨著飛機的設計、制造特征更加明晰，成本的控制力度可更強，當具備裝配單元和工作包的詳細信息時，便可根據適當的成本估算方法和工程經驗，將目標成本分解到裝配單元/工作包級。四個層級的目標成本管控示例如圖3所示。

圖3 四個層級的目標成本管控示例

（三）三個方法

成本估算是開展民用飛機單機生產成本目標管控工作的重要基礎。在不同研制階段，由于技術成熟度的差異，可獲取成本估算信息不盡相同，可采用不同的方法進行成本估算、驗證、迭代、細化和完善，使得最終達到的目標成本在合理范圍內。常用的成本估算方法主要有類比法、參數法、工程法三種。

類比法即以準確的成本數據和技術資料為基礎，通過分析飛機與競爭機型、類似機型之間的技術指標差異，分析飛機成本及其構成情況。分析層級不同所需數據資料也不同，歷史數據積累非常關鍵。

參數法是在總結分析大量歷史成本數據的基礎上建立數學模型，只要輸入與飛機技術、進度、數量、環境等有關的參數即可測算成本。以重量為基礎的參數法是當前應用最多的。以部段工時費估算為例，可以根據每公斤結構重量估算基準工時，再根據材料構成和加工工藝得到修正的工時，通過給定工時費率計算出工時費；還可以根據三維設計圖形，利用重量、尺寸、體積、加工工藝、幾何特征等，由計算機程序中的參數公式自動計算工時費。

工程法主要依據產品分解結構，在對各個獨立部段和系統零部件的料、工、費進行詳細估算的基礎上，將各單項估算值綜合為總成本。在一定層級主要利用以前積累的專業經驗，按統一的標準和成本因子來估算成本。民用飛機研制過程中不同階段可使用的方法見表1。

表1 估算方法選取示例

（四）兩個途徑

民用飛機在研制中可以采用對內“組織間成本調查”、對外“性價比權衡取舍”兩種途徑達到單機生產成本目標管控效果。

對內“組織間成本調查”（Inter-organizational Cost Investigations，ICI）指為了管控飛機目標成本，內部自上而下共同研究成本降低的新方法、新策略。通過設計、制造協同工作、密切合作，共享設計、工藝、成本信息，有組織地進行成本調查、分析、研判和改進，使飛機的設計更加完善、成本更加節約。

對外“性價比權衡取舍”（Functionality-Price-Quality trade-off，FPQ trade-off）指為了管控飛機目標成本，與供應商就性價比問題進行積極的溝通、協商，在性能、質量、成本間獲得權衡的途徑。這一途徑主要通過與供應商的談判來實現。談判之初做到對目標成本心中有數，談判過程中可能會根據供應商的承受能力暫時放寬目標成本，但必須通過同級目標成本的相應調整，使上級目標成本不產生過高的變化。

（五）一個目標

對單機生產成本進行目標管控的核心目的是通過設計、制造過程中分段、分層的成本管控工作，最終使飛機單機生產成本達到目標成本要求，目標售價滿足客戶需求。為了更清晰地表達這一目標，在民用飛機型號研制中可以應用構建一棵“成本樹”的概念。

成本樹就是基于飛機BOM結構，在五個階段，按照四個層級逐漸完善、豐滿起來的成本結構的形象化展示。可借助信息化手段，建立飛機從整機到機體結構/機載成品，從機體結構/機載成品到部段/系統，從部段/系統到裝配單元/工作包的立體形象與技術、成本信息之間的關聯，使產品的裝配關系和成本關系一目了然。

四、單機生產成本目標管控的發展重點

隨著國內對民用飛機單機生產成本目標管控的日益重視，我們在多個型號中開展了實踐研究。以上提出的基本原則和實施要點，都源自于我們的實踐，并伴隨著實踐繼續深化和提升。比如：

A型號：不僅在其立項論證階段按照實施要點完成了整機的單機生產成本目標分析，而且提出了一種自上而下和自下而上結合分析飛機單機生產成本及構成的方法。自上而下主要是從市場同類飛機價格水平出發，倒推飛機單機生產成本、機體結構成本、機體結構成本密度的最高值、中間值、最低值。自下而上主要是從國內飛機制造水平和同類飛機成本價格水平出發，分析飛機單機生產成本、機體結構成本、機體結構成本密度的最高值、中間值、最低值。兩者相結合，供飛機項目決策層選擇適合自身情況的單機生產成本、機體結構成本、機體結構成本密度目標值。為支持初步工作分工和供應商談判，利用類比法，通過分析類似飛機歷史數據，初步建立了飛機從整機到機體結構/機載成品，再從機體結構/機載成品到部段/系統的“成本樹”。

B型號：不僅在其預發展階段按照實施要點將確定的單機生產成本目標分解到機體結構成本、機載成本、總裝成本等，再將機體結構成本分解至部件（機頭、前機身、中機身、機翼、中后機身、后機身、尾翼、艙門、起落架等），而且由此形成單機生產成本控制目標方案，作為設計過程中成本控制的依據，提出目標成本管控制度，要求依據數模進行生產成本估算，若單個部件生產成本超過控制目標10%或單機生產成本超過控制目標5%，需編制差異分析報告，提交主制造商審核；若單項成品采購成本超過控制目標5%，需編制差異分析報告上報主制造商決策。

C型號：不僅在其工程發展階段按照實施要點綜合應用工程法和參數法測算了飛機單機生產成本達標情況，而且將達標情況作為轉階段設計評審的重要依據。在設計部門選取若干試點，通過減重、選材、改變結構等多種途徑降低成本、優選設計方案。通過建立系統的成本分析程序、可靠的成本估算工具、嚴謹的成本管控流程、順暢的成本評估，形成了較為完整的目標成本管控體系，積極開展培訓，傳授經驗，培養了一批優秀的成本工程師。

以上三個型號的工程實踐，均取得了較好的實際效果。不僅在型號中順利完成了相應的成本管控任務，而且確確實實為新型民用飛機帶來成本的節約，將成本作為衡量設計工作的重要指示器。

但是，國內對民用飛機單機生產成本進行目標管控時，實踐中的難點還是比較多的，比如觀念問題、組織問題、數據問題、方法問題等，建議未來重點針對以下四點開展更深入的研究與實踐：

第一，轉變長期以來軍機研制帶來的影響，用更為科學、系統、精細的思路解決民用飛機的目標成本管控問題，將“事后管理模式”轉變為“過程管控模式”。

第二，加強數據積累，積極采集國內外民用飛機成本價格數據，特別是形成有效的成本積累機制，在飛機研制過程中建立成本價格數據庫，防止過程數據的流失。

第三，積極研究建立具有自主知識產權的民用飛機成本設計系統，讓成本目標在飛機設計過程中“看得見、動起來、跳出來”。

第四，建立型號管理過程中更為完善的內部管理制度，培養更多的專業人才，讓更多的工程人員認識到成本管控是關乎企業生存與發展的重要工作。

總之，伴隨我國民機產業的蓬勃發展，國內會更加重視成本管控工作，在國家相關部門的支持下，一些基礎性難題也在逐步獲得突破性進展，相信未來國產民機的經濟性將會更加優異，會有更多物美價廉的國產民機翱翔藍天！