謝書文
(中原龍浩航空有限公司,廣東廣州 510800)
民用飛機的經濟性一直是飛機制造商和運營商關注的重點。內部直接維修成本是反應飛機直接維修成本的重要參數,也就是在維修過程中,通過改善飛機設計來提升客戶滿意度,增強飛機的競爭力。從民用飛機研制的實際情況出發,從系統、壽命等不同角度,闡述民用飛機直接維修成本和控制技術,
在飛機的使用階段,飛機的租金、利息、折舊費、保險費和燃油成本都能決定飛機的成本。在機組成本、燃油成本、滑油成本、維修成本和其他成本中,維修成本占據很大的比例,也是當前航空公司最為關注的一個方面。
常見的直接維修成本和間接維修成本又和飛機的使用有著直接的關系。因此,專業人員只有對維修成本進行全面分析和比較,并以DMC(Direct Maintenance Costs,直接維修成本)為基礎得出相關結果。
DMC 指完成產品和維修飛機的過程中所花費的人工費用和材料費用,其中不包括實際的維修管理業務、航站維修保養、行政管理、監督檢查和設備檢測等方面的內容。DMC 有兩種不同的劃分方法。DMC 分析與控制手段將貫穿于產品生產和使用的整個階段。
從研制民用飛機的過程來看,DMC 分析的總體內容是由整機目標值、DMC 分配和DMC 預計工作組成。其中,DMC 分配指的是將整機的目標值分配到各大系統和子系統內部,最終目的是更好地分配每個層次產品內部的DMC 指標[1]。使更多的設計人員在明確設計要求后更好地實現這些可能。
從常規發展的過程來看,DMC 預計指的是借助各項附件和子系統內部的DMC 指標,對比每個方案的可行性,以便更好地為設計者和決策者提供有效依據。同時,在設計過程中,專業人員通過發現設計內部最薄弱的環節來改進設計。只有有效分析DMC 的內容,才能更好地為生產提供依據。
從民用飛機的使用壽命來看,可以將DMC 控制分為研制階段和運營階段,前者主要以維修成本為核心,最終可以實現優化設計,供應商則能夠在管理的過程中全面優化大綱。到了運營階段,專業人員可以借助維修成本內部情況進行設計更改,最終實現控制整個維修過程。
常見的DMC 分析內容主要由研制初期整機的目標值和研制過程中DMC 分配和DMC 預計組成,最終目的是使飛機在飛行過程中能夠達到一定的目標值。在設計和選購工作中,專業人員首先要不斷比較DMC 分配和預計結果,之后進行總結概括。由于比較過程中兩者的內容并不相互符合,因此在設計和選購過程中,專業人員只有不斷地比較DMC 分配和預計,直至兩者相互符合后才能發揮作用。
DMC 目標值是讓專業人員先分析新型飛機的設計情況,并在飛機投入運營后計算平均維修成本,需要注意,在飛機研制的最初階段就確定相關目標。在實際生產過程中,需要對市場情況和競爭機制進行全面了解,綜合考慮各種需求之后,再通過多部門協商來確認DMC 指標[2]。其中,人工成本和材料成本都會發揮重要作用。更多的制造商在分析DMC 頂層管理需求后,直接匹配DMC 頂層管理的需求。
DMC 分配過程指的是將整個DMC 目標分配給各個子系統,并形成可以被控制的單元,最終目的是通過分配各個層級的DMC 指標使各層級的設計人都能明確實際目標,以便能更好地達到設計要求。DMC 層級可分為系統級別、子系統級別和部件級別等三個大的級別。在不同的級別上,常規的分配過程就是將一個較大的指標分解成若干個較小的指標。常規的分配方法基本相同,必要時可以通過使用計算方法對相似機型進行分配。專業人員在分析供應商的維修成本后,修正DMC 預計值以及相關指標。
民用飛機在初始階段就要了解市場競爭的情況,通過分析市場需求得出相關結果,再借助研發部門、客戶服務部門和市場部門的合作來確定DMC 目標值。在確定目標的過程中,會采用經驗公式法和文獻法全方位分析DMC。
多數分析對比法可以用到的信息量很少,發揮的作用將和人的經驗以及主觀判斷有直接關系,因此分析對比法可以運用于新機型的研制過程。由于我國民用飛機研制的較晚,飛機的型號較少,并沒有可以直接參考的依據,分析對比法不能夠有效地估計DMC 目標值。但在論證飛機可行性的過程中,可以運用該方法進行全方位估計。
在DMC 分配過程中,可以采用相似分配法將更多的目標值分配到系統內部。在研制飛機的過程中,分析系統和設備內部的設計值采用公式DMCi修=Min(DMCi設,DMCi分)進行計算。式中,DMCi修是第i 個分類項目修正后得到的DMC 值;DMCi設是第i 個分類項目內部的DMC 設計值;DMCi分是第i 個分類項目內部DMC 所屬的分配值。如果設計值大于分配值,可以讓不同的工程師先協商項目內部的DMC 值,將其作為修正的DMCi修。
生產實踐中,DMC 分配和預計后產生的內容往往和結果不相符合,對此,需要在分析設計方案后綜合研究各類要求,并明確是否需要在第一時間進行改進。也可以在設計過程中不斷循環改進,最終完成設計過程。
DMC 控制的工作貫穿飛機研制和運營的整個過程,每個環節都聯系在一起。具體流程如圖1 所示。
以某機型初始DMC 為例,DMC 初步預計結果顯示產品設計過程中的DMC 值超過了目標值,對整個預計過程進行全面分析,可以得出超出DMC 目標值的重要影響因素。從DMC 預計的結果來看,產品實際設計值為0.004 93,超過了設定目標值0.004 63。因此,相關人員首先要對預計過程進行統計,列出影響DMC 目標的重要因素[3]。只有對重要因素進行進一步分析后,才能找出影響原因。分析后發現,因為對壓力隔框進行了過度的檢查,使DMC 值過高。還可以看出,整體維修任務的時間過長,曾經達到2150 min。據此,相關人員可以在分析結果后對維修工程部門提出對應的意見,在實踐中改進,以提高工作效率。

圖1 民用飛機全壽命周期DMC 分析控制流程
重視DMC 控制過程,可以使飛機運行的更加安全可靠,更好地平衡維修的安全性和經濟性,優化產品后對整個過程進行控制和管理,借助DMC 優化改進,不僅會降低飛機的直接維修成本,還會提升客戶的滿意度,促進民用飛機制造業的發展。