某新型航空裝備基地級修理能力生成路徑研究

丁思揚

（國營蕪湖機械廠，安徽 蕪湖 241007）

軍用航空裝備通常有2/3的壽命是通過修理順利實現的，民航飛機同樣離不開修理，據國際民航組織統計，全球民用飛機各級別修理的專業化公司近千家。新一代航空裝備采用全新的設計理念，新技術新工藝對裝備維修工作產生了巨大影響，維修方式向單機視情維修轉變，維修手段向信息化、智能化發展。如何適應新一代航空裝備基地級維修需要，探索基地級修理能力生成路徑，指導基地級修理單位快速精準開展建設，是目前亟需解決的一個重要問題。

1 新一代航空裝備列裝對基地級修理能力提出新需求

1.1 實戰化訓練強度增加，迫切需要盡快形成大修能力

當前，強敵對我圍堵、遏制企圖愈發明顯，明確把我定為主要戰略對手，挑動我周邊的緊張局勢。部隊真打實備，從新大綱施訓到日益頻繁的演習演練、戰略戰役集訓，以及境外聯演聯訓等多樣化任務顯著增加，實戰化訓練的規模、頻度、強度、難度持續加大，壽命消耗加劇，對于維修保障工作提出了更高要求。修理線建設周期緊、任務重，開展新一代裝備大修能力建設已迫在眉睫。

1.2 大力開展綜合能力建設，全面提升修理資源建設深度

與現役航空裝備相比，新一代航空裝備采用全新的設計理念。為應對先進技術帶來的修理需求，修理工廠須具備新型復合材料、綜合航電、新型涂層修復等能力，現有的修理資源亟待提升，必須在廠房設施、工裝設備、技術資料等方面開展綜合能力建設。

1.3 加強自主技術創新實踐，推進基地級修理模式改革

航空裝備修理工廠擁有準備充分并受控制的技術能力和資源，是軍方戰斗力持續保持和快速發展的有力保障。新一代航空裝備采用了大量“四新”技術，且采用了全數字化研制及并行協同設計，屬于跨代裝備，開展修理線建設，必將引進、突破和形成軍方自主可控的修理技術和工藝，帶動修理模式的研究應用，實現航空裝備修理能力升級換代、跨越式發展。

2 國內外新一代航空裝備基地級修理能力現狀分析

2.1 美空軍四代機修理能力現狀

美空軍四代機基地級維修保障主要由猶他州奧登航空后勤綜合體、俄克拉荷馬城航空后勤綜合體和佐治亞州華納·羅賓斯航空后勤綜合體承擔。其中，奧登航空后勤綜合體負責機體維修，羅賓斯航空后勤綜合體負責航電系統維修，俄克拉荷馬城后勤綜合體負責發動機維修。每個后勤綜合體相當于一個大型企業，規模都在1～2萬人左右，尤其是美空軍三大航空維修企業經過后勤中心向綜合體改革后，四代機維修保障能力得到持續提升。

隨著“預測與健康管理系統”（PHM）技術不斷成熟，美空軍從四代機開始，全面采用了自主式的維修保障模式和聯合保障。美空軍在組建F-22作戰部隊的同時，與洛克希德·馬丁公司和普惠公司建立了維修支援軍民合作體制，涵蓋“基于性能的保障”“核心維修能力”等維修保障模式。

“基于性能的保障”強調從購買維修備件、工具、技術資料和訓練設備，向購買性能、關注裝備戰備完好性轉變。“核心維修能力”是美軍在1984年提出的用于軍地任務分配的概念，并在《美國法典》第十部第2464條、第2466條中明確，保持軍隊建制基地級維修核心能力，即要求在基地級維修中地方力量所完成任務的總額不得超過50%。另外，在維修保障體制方面，美空軍四代機通過全面實行兩級維修體制，F-22飛機平均維修間隔時間延長了69%，執行任務率提高了15%，修理時間減少了20%，節省費用達140億元。同時，美空軍非常注重裝備維修保障軍民融合，通過軍民合作，使軍方技術人員掌握核心修理保障技術，獲得修理新型裝備的能力。但與此同時，美空軍也認為，在四代機基地級維修中存在制造商更注重制造設計，產能不能兼顧維修保障需求，導致維修時間大大增加，如F-22飛機帕姆代爾維修廠修理的多架戰斗機返回聯隊的時間都比計劃推后。

2.2 國內新一代航空裝備修理能力現狀

目前，航空裝備基地級修理工廠自主承擔大修任務，基于流程建設，既保障大修又保障戰時搶修，通常一次性建成。傳統修理線建設主要從研制單位引進技術資料，識別能力和資源需求并配置資源，采取“一站式集成修理”的方式，實施“應修盡修”。這種能力形成模式在戰斗力持續生成方面起到了積極的作用，但運行過程中也存在一些問題。

（1）裝備制造和修理相對割裂，頂層法規不健全。航空裝備修理能力建設的必要資源，是研制技術資料以及由此轉化的修理技術標準，沒有這些頂層資料和標準，工裝設備、人力資源乃至基礎設施等修理條件建設就如同“無米之炊”。長期以來，美國、俄羅斯等軍事強國的修理技術標準均是由研制單位編寫，而我國由于歷史原因，修理技術標準主要由修理單位編寫，并且一直延續至今。目前，我國還沒有以法規形式，明確標準的制訂和歸口管理職責。

（2）研制單位過度解讀軍民融合，增加基地級建設難度。在倡導軍民融合發展的背景下，研制單位片面地將進入修理市場、將分割修理任務視為軍民融合的主體內容，忽視了其作為裝備全壽命管理上游單位，對下游修理保障單位在技術支撐等方面的責任和義務。這種方式的軍民融合將對軍方獨立自主修理能力的形成發展帶來巨大沖擊。

3 新一代航空裝備基地級修理能力建設關鍵影響因素

3.1 新一代航空裝備基地級修理能力形成的影響因素

從新一代航空裝備基地級修理過程活動來看，修理活動要素多、時序性強、關系復雜，這些過程活動直接影響修理能力，同時又受到了相關因素的影響。從新一代航空裝備基地級修理實施來看，其從入廠接收到交付形成了一個具有明顯因果關系的邏輯過程，因此，從投入到產出來看，修理能力與修理過程形成了較為明顯的相互依賴關系。按照邏輯模型觀點，在特定形勢作用下任何評價對象績效產生過程中的邏輯關系可以分解為資源、輸入、活動、輸出、成果以及影響等系統運作過程要素，而對這些過程要素的邏輯整合形成了“價值鏈”。“價值鏈”上的每個階段工作完成情況將影響整個計劃進度，同時，也會直接影響下一階段維修工作的開展，進而直接或間接地影響基地級修理能力。因此，研究將采用邏輯模型詳細闡述分析新一代航空裝備基地級修理能力的形成機理，如圖1所示。

圖1 基地級修理能力形成機理

從圖1“價值鏈”形成的認識可以發現，新一代航空裝備基地級修理能力是在這些要素運作過程中產生，從某種程度上來說，新一代航空裝備基地級修理能力意味著由這些要素產生價值的實現或提升。按照國內外維修相關理論與實踐，受到人力、設備、備件、技術、能力、質量、進度、成本等因素的影響，尤其是隨著模塊化、綜合化、全數字化研制等技術的大量應用，其對基地級修理能力提出了更新的要求。

3.2 新一代航空裝備基地級修理能力形成的影響

（1）維修模式轉變增加基地級建設難度。新一代航空裝備采用“邊研制、邊試飛、邊裝備”的列裝模式，基地級維修性設計尚在開展和深化中，按裝備發展規劃，最終實現基于狀態的單機視情維修，技術狀態和維修模式的動態發展，增加了基地級建設的難度。

（2）測試技術的進步要求維修更加現代化。新一代航空裝備采用自主保障及健康管理系統，利用盡可能少的傳感器采集系統各類信息，借助推理算法和智能模型來監控、預測和管理系統的狀態，逐步實現裝備狀態智能化管理。可以實現故障的檢測、定位和隔離，要求維修必須具備柔性化和快速響應能力。

（3）全數字化研制及并行協同設計需要匹配同水平的維修數字化平臺。研制單位應用數字化平臺已實現協同設計、制造，建立了“集成化、流程化、自主化、敏捷化”為一體的研發、生產體系。為實現與工業部門技術對接，加快搭建航空修理系統數字化平臺已刻不容緩。

4 新一代航空裝備基地級修理能力建設具體路徑

4.1 以制度機制建設為突破口，推進修理產業規范發展

《中國制造2025》中明確提出，要“積極發展服務型制造和生產性服務業”。航空維修業是典型的高端服務業和綠色產業，在目前法規制度不健全、單方面強調軍民融合的背景下，需系統推進維修業穩健發展。

一是建立健全法規，明確研制、修理單位職責和義務，規范維修大綱設計、修理技術標準生成、全壽命保障要求等要素。

二是參照美軍核心能力法規標準，建立法規，明確軍方建制單位核心能力范圍及生成路徑。

三是編制航空維修業發展規劃，并配套出臺相應政策措施，對航空維修企業提升核心能力予以政策支持。

4.2 以新技術新理念為抓手，變革修理能力建設模式

為適應新一代航空裝備綜合化設計特點、“邊研制邊使用”現狀以及單機視情維修理念發展的需求，基地級修理工廠在傳統建設模式的基礎上進行以下3項轉變。

一是從傳統大而全的建線模式，向優先開展核心修理能力建設轉變。

二是從一步到位完成建設的模式，向分步遞進式建設的模式轉變。

三是從以軍方基地級修理工廠自主建線的模式，向以軍方為主、多方合作建線的模式轉變。

4.3 以自主創新和工程應用提升為突破，建立軍方自主核心能力

根據我國航空裝備發展現狀，修理依賴研發、制造的現狀仍在延續，修理技術遠落后于研發制造技術的局面尚未破解，推動核心維修技術創新與工程化應用可成為提升航修系統核心能力的驅動力。

一是構建科學完善的核心技術創新發展體系，加強創新發展的總體規劃設計，進一步完善管理辦法，持續營造良好的自主創新氛圍，深化體制改革，強化技術應用。

二是制定合理可行的核心技術創新工作流程，開展核心技術的挖掘、開發和應用更新，并建立核心技術創新平臺，推動成果共享。

三是把維修技術研發放在修理工廠核心能力建設的關鍵位置，建立維修技術研發團隊，針對重點領域、重點技術集中投入、實現突破，不貪大求全。

4.4 以適應數字化研制特點為需求，建設智能化修理線

適應新一代航空裝備數字化研制特點，形成一條全面工藝數字化、生產精益化、作業自動化、決策智能化、管控可視化的智能化修理線。

一是針對建立基于MBD的維修工藝管理系統，無接縫地承接設計所產品MBD定義，全面實現工藝數字化。

二是通過對生產進度和生產資源的實時監控，實現基于產能約束模型的自動化排產，最終達到生產精益化。

三是通過虛擬現實、機器人協同等手段實現產線工序的作業適度自動化。

四是通過建立飛機關鍵部位健康診斷模型，實現飛機多級健康狀態評估，逐步實現視情維修。

五是構建一套設備網絡化、生產數據可視化、生產過程透明化的管控體系，實現管控全面可視化。如圖2所示。

圖2 智能化修理線目標架構示意圖

5 結語

本文在分析國內外先進航空裝備基地級修理模式基礎上，緊貼新一代航空裝備特點和聚焦全壽命保障需求，提出推動制度機制建設、開展技術預研、核心能力建設以及智能化修理線建設等能力生成路徑，用于指導新一代航空裝備基地級修理建設，也對其他航空裝備基地級修理建設具有重要的借鑒意義。