商用航空發動機航材工程體系的構建

■ 姬長法 陳嘉慧 戴慶林 馬睿馨 劉博安 / 中國航發商用航空發動機有限責任公司

建設航空強國離不開先進航空制造業，中國航發以國家戰略為導向，深入貫徹落實中國航發運營管理體系（AEOS）建設要求，加速推進商用航空發動機研制進程，能夠有效應對日益變化的客戶需求和日益嚴峻的競爭環境。而航材工程體系的構建則是AEOS建設的重要一環，也是商用航空發動機取得市場成功的重要保障。

商用航空發動機的成功與否，最終是由市場來決定的，并且持續運營階段占商用航空發動機的全生命周期中的絕大部分，因此，服務產品的優劣及服務保障水平的高低也決定了該商用航空發動機是否能取得市場成功。而航材是保障飛機持續適航的重要物質基礎，所以航空發動機原始設備制造商（OEM）的航材支援服務能力在客戶服務能力中顯得尤為重要。航材支援包括航材工程、航材服務管理、航材采購與供應商管理和航材倉儲物流管理等核心業務，如圖1所示。其中，航材工程集中圍繞為客戶提供初始供應清單為中心，承接設計數據、供應商航材數據、客戶需求信息等，來實現該模塊的核心功能，是形成航材支援服務能力的前端、基礎和核心，也是建設客戶服務能力的重要一環。

圖1 航材支援及航材工程流程架構

航材工程體系的構建路徑

根據中國航發及中國航發商發的戰略目標，圍繞客戶需求，中國航發商發的航材支援工作總體定位為“服務客戶、助力企業發展”。根據行業內成熟做法及成功案例調研分析，明確了“需求導向、結果導向”的工作思路；借助規劃、運營和支持（POS）方法，開展航材支援流程業務架構規劃，采用集成定義（IDEF）方法，開展流程架構設計；依托產品研制，建立健全符合客戶需求和企業發展需要的主制造商航材支援體系。

具體到航材工程體系的構建路徑，則是充分識別當前商用航空發動機的客戶需求，以適航規章、集團頂層要求及“服務保障遵循國際通用標準”為原則，以發展戰略為導向，通過學習借鑒國際先進標桿及國內先進企業的科研管理經驗，整合我國現有的內外部資源，以機制保障為支撐，構建覆蓋商用航空發動機全生命周期的、提升服務保障水平的航材工程體系，如圖2所示。

圖2 航材工程體系構建路徑

航材工程內涵分析

航材工程是航材支援的前端，范疇包括但不限于航材定義、航材屬性、潛在航材集、航材需求預測和推薦航材清單等，涉及商用航空發動機自概念設計至研制完成階段。要支撐發動機的安全、適航、持續運營，與之配套的需要提供航材支援保障、工程技術支援保障、技術資料支援保障、機隊運行監控保障及快速響應保障等。

航材是商用航空發動機航材支援保障的核心要素，作為發動機主制造商，為客戶提供航材支援服務，首先要明確航材支援的范圍，也就是需要確定提供哪些航材，即航材的定義。航材支援通常考慮兩個場景，就是航空公司航線航材保障及航空發動機維修單位大修航材保障。結合以上兩個場景，根據航空發動機產品組成及相關特性參數來確定需要提供哪些航材，這個過程即定義潛在航材。定義潛在航材是航材保障最重要的基礎，會影響下一步的航材儲備及航材支援。

航材工程數據主要包括航材的基本屬性、運輸/儲存屬性、采購/銷售屬性、預測/計劃屬性、維修屬性和客戶化屬性等信息，這些數據對航材供應、航材預測、航材計劃、航材支援、航材物流、航材倉儲和航材采購等業務提供全生命周期的支持。因此，商用航空發動機航材工程數據分析是對航材全業務鏈的支撐。通過基于專業的分類方法，針對航材數據屬性的劃分，識別出航材數據的不同業務類型，構建出基于不同業務需求的航材屬性分類集。

對標先進標桿的航材支援保障能力，必須采用“以終為始”的導向，始終堅持客戶為上，把提高客戶滿意度作為主要目標，不斷提高航材支援保障能力。通過電話訪談、專家打分和問卷調查等方法，不斷對航材支援需求及客戶期望進行調研。針對航材工程數據，對標業務需求，突出主要屬性，構建提升航材支援能力的航材工程數據集。

航材需求預測模型構建

商用飛機機隊規模及使用環境的變化決定了商用航空發動機航材需求的發展趨勢。商用航空發動機航材的需求量預測過程需充分考慮和商用飛機機隊規模變化及飛機日利用率之間的關系。根據航材的分類，建立基于不同類型航材、考慮多個影響因子的航空發動機航材需求預測模型。在全面深入分析商用航空發動機航材需求的影響因素基礎上，深入開展航空公司客戶調研，搜集相關歷史數據并完成相應的統計分析工作，通過對飛機機隊規模、航材可靠性統計指標、飛機日利用率、保障率、航材重要度、航材交貨期和航材修理周期等相互關系的綜合梳理，完成商用航空發動機航材需求預測模型的構建。商用航空發動機航材需求預測模型構建如圖3所示。

圖3 商用航空發動機航材需求預測模型構建

推薦航材清單開發

提高發動機主制造商航材支援能力，首先要為客戶提供適用于航線航材支援保障的航材項目清單。在項目清單的開發上，借鑒國際標準及先進標桿企業實踐，突出客戶關心的核心數據。在對比標桿的基礎上，遵循3項標準：一是選擇在役數量最多的民用航空發動機型號的推薦航材清單為對象，而非所有現役型號全覆蓋；二是對客戶最關心的屬性及指標水平進行對比，而非所有參數指標；三是針對中國航發商發的型號潛在對手的重要參數指標進行對比。基于此，“長江”系列發動機的推薦航材清單所涵蓋的參數及關鍵指標水平，選取國際最先進的同類型發動機進行對比，形成自身的推薦航材清單。

航材工程流程開發

以項目研制為牽引，基于項目研制需要，開展相關業務建設。基于型號初步設計階段的客戶服務業務實踐，航材支援業務不斷總結經驗，采用成熟的開放組體系結構框架（TOGAF）方法，形成了一套包括程序、模型和數據等要素在內的航材工程數據分析預測流程、工作指導書和標準體系，用以指導航材工程數據分析工作在型號不同研制階段的實施與應用過程，提高航材工程數據分析工作的質量和效率。航材工程分析流程如圖4所示。

圖4 航材工程分析流程

航材工程分析標準體系搭建

商用航空發動機航材工程分析標準，以程序為牽引，對標先進標桿企業最佳實踐，結合國際先進標準，形成企業、乃至集團級標準，支撐商用航空發動機型號加速研制。在航材工程標準體系搭建過程中，以程序中各活動環節需求為牽引，對標業務建設中的難點、痛點，從標桿企業的應用實踐中總結規律，找到解決問題的途徑與方法。通過商用航空發動機型號研制業務應用，驗證標準的可操作性與合理性，從而為加速推進商用航空發動機研制提供基礎支撐。航材支援及航材工程標準體系架構如圖5所示。

圖5 航材支援及航材工程標準體系架構

結束語

對標標桿企業航材服務，結合對航空公司及利益相關方的需求分析研究，以在研發動機為牽引，采用成熟的TOGAF方法，構建航材工程分析流程，沉淀業務實踐，加速推進知識積累，構建了航材工程體系架構，為航材工程數據收集與識別、商用航空發動機航材數據確定、商用航空發動機航線航材需求、OEM年度航材需求等工作提出了規范化的、可操作的體系依據。