民用航空器航线可更换单元规划研究.docx

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1、民用航空器航线可更换单元规划研究 摘要：从民用航空器的运用经济性角度动身，分析修理成本对干脆运营成本的影响，探讨合理的民用航空器修理级别分析评价指标体系，确定能够对修理级别备选方案进行评价的民用航空器修理级别评价指标权重。结合民用航空器全寿命周期成本研发技术，依托修理性并行设计的协同工作模式，分析民用航空器研制各阶段开展修理性设计的详细环节与相应工作，探讨民用航空器航线可更换单元划分技术以有效降低修理成本与航材库存成本。 关键词：民用航空器；干脆运营成本；航线可更换单元；综合后勤保障；产品全寿命周期理论 随着全球经济的蓬勃与稳定发展，国际航空运输业已经进入了持续、快速增长时期。我国航空运输业也

2、将迅猛发展，旅客流量和飞机总量将不断增加。广袤的市场空间给我国民用航空器制造业带来了良好的发展机遇。然而由于历史缘由，我国民用航空器的研制水平与欧美等发达国家相比具有很大差距，以波音、空客为代表的国外飞机制造商无论是技术、服务还是阅历上都比国内强上很多。如何能够在新的市场环境下抓住机遇、增加自身竞争力、并且占据市场就成为我国民用航空器制造业第一個要解决的重要课题。“顾客就是上帝”，民用航空器制造业要提高竞争力、占据市场，首先必需在满意客户需求方面要有所突破。依据调查显示，影响民用航空器客户满足度的因素有飞机性能、牢靠性、修理性、经济性、舒适性等十余种，其中排在第一位的是经济性因素。航空公司特别

3、关切国产飞机投入运用之后成本是否可以接受，以及运用国产飞机是否可以帮助企业增加利润。因此，提高民用航空器的运用经济性就成为民用航空器制造业赢得客户、获得市场份额的第一步。 对于民用航空器的运用经济性，国际上主要是以干脆运营成本来评价的。干脆运营成本通常划分为全部权成本、机组成本、燃油和滑油成本、修理成本以及其它成本五项。在这五项成本中，修理成本是最为突出的一个部分，也是航空公司最为关注的一个部分。 我国民用航空器制造业的发展始于军用航空器，在修理成本方面的探讨成果主要以军用航空器和军用装备为主，在民用航空器方面涉及不多，即使涉及到了也没有进行更加深化的专项探讨。航空公司虽然对修理成本探讨的相对

4、较多一些，但多从本企业的角度动身，寻求从技术和管理方面限制修理成本的方法，并没有涉及到飞机本体。所以，国内对于如何从整体上把握修理成本问题还没有一个成熟的观念，对于如何从飞机全寿命的角度考虑修理成本的限制与分析问题也没有一套成熟的方法。国产民用航空器的运用过程中渐渐暴露出航线可更换单元定义不清楚、划分不合理和标准不统一等问题。 一、修理成本与航线可更换单元 修理成本的特点 民用航空器修理成本在干脆运营成本所占的比例比较大。依据航程的不同，飞机修理成本能够达到DOC的10%-20%；在飞机平均20年的寿命期内，所花费修理成本的总量能够达到飞机购买价格的50%-120%。在干脆运营五项成本中，全部

5、权成本和其它成本在飞机运营以后变为固定成本，燃油和滑油成本受价格的影响是不易限制的，机组成本受培训成本和人才市场的制约也较难限制，只有修理成本通过合理的设计优化和运用优化，可以获得较大的节约空间。影响修理成本的因素特别多，其中有与设计有关的、有与修理有关的，还有与运用有关的，它的凹凸能够综合体现飞机的设计水平和制造厂家的客户服务水平。因此，航空公司在选择飞机时，不仅对DOC有所顾虑，对修理成本还有更高的要求。国外胜利的飞机制造商和发动机制造商也都将降低修理成本作为提高产品运用经济性一个必要环节，并将相对较低的修理成本作为产品市场宣扬的一个重要卖点。 修理成本的构成 修理成本是干脆修理成本与间接

6、修理成本的和。干脆修理成本是指在完成飞机或设备修理中干脆花费的人工时和材料的费用；间接修理成本是指在修理管理业务、航线航站修理保养、行政管理、记录管理、监督检查、工艺装备、检测设备、修理设施等方面花费的间接费用。在修理成本中，干脆修理成本与飞机的设计和运用关系都特别大，而间接修理成本则主要受航空公司管理水平的影响，即使相同的飞机，不同航空公司之间间接修理成本相差可能会很远。因此航空界对修理成本进行分析和比较时，主要以干脆修理成本为主，间接修理成本则看作干脆修理成本的倍数。依据航空公司管理水平的不同，这个倍数在50%-200%之间。 根据修理活动，干脆修理成本可以分为原位修理的成本和离位修理的成

7、本。原位修理是指安排性修理中的一般目视检查、具体目视检查以及对时控件和发生故障的零部件所进行的测试、拆卸、更换和修理等修理工作。原位修理成本包括：航线修理成本、A检修理成本、C检修理成本、结构检修理成本和其它定检修理成本。离位修理是指在车间内，对零部件或发动机进行的测试、修理和翻修工作。离位修理成本包括部附件修理成本和发动机修理成本。 航线可更换单元 根据中国民航适航管理规定：民用航空器和/或航空器部件的修理工作分类为：校验、改装、修理、翻修、航线修理、定期修理。习惯上，把前四类通称为内场修理，而把航线修理及部分可在停机坪进行的定期检修，通称为外场修理，也就是上文所述的原位修理。现代航线修理涵

8、盖外场修理的内容，不单纯指航线修理，它包涵了航线修理及检查等内容。民用航空器营运期间最干脆的修理活动便是航线修理，同时也成为基础的修理活动。航线修理的科学规划，对保障航空器正点正常运营、刚好驾驭航空器及其部件技术参数的改变、保证复原航空器固有牢靠性、保持航空器持续适航、航空公司营运人的运营平安和效益都有极大影响。航线可更换单元的设计，使得民用航空器可以在故障后，通过快速更换故障零部件进行修理，缩短了飞机的停场时间，降低了民用航空器的修理成本，提高了飞机的运经济性。 有探讨表明，民用航空器73%的修理成本是在研制阶段确定的。研制过程中，不同的飞机制造者具有不同的技术背景，优秀的飞机制造者往往依据

9、从前的阅历和教训在新型飞机中采纳新材料、新工艺和新技术，这必定带来不同飞机之间修理成本的不同。民用航空器航线可更换单元的确定主要决于设计和生产，其对应于某一修理级别。 二、全寿命周期设计与修理性并行设计 全寿命周期设计 近些年来，民用航空器困难程度日益提高，运用部门对民用航空器的性能要求越来越高，同时又希望保障其正常运行的运营费用完可能地小。这种趋势就要求民用航空器制造商逐步开展对飞机的全寿命周期费用的探讨。民用航空器的全寿命周期指从其需求分析、项目可行性论证、方案论证、工程研制、生产制造、运用和产品支援以及到寿命后的报废处置整个从项目产生到终结的全过程。全寿命周期成本的分析结果可以帮助设计人

10、员在设计早期便可针对经济性较差的部分进行修改，从而降低飞機的全寿命成本，提高其在市场上的竞争力。 欧洲航空航天与国防工业协会联合AIA和美国国防部发布了S系列综合保障标准包含S1010D运用公共源数据库的技术出版物国际规范、S2000M物料管理国际规范一军用装备综合数据处理、S3000L保障性分析国际程序规范、S4000P预防性修理制定和持续改进国际规范、S5000F运用和修理数据反馈国际规范等标准，覆盖了产品全寿命周期的各个领域。民用航空器全寿命周期设计技术在我国的探讨起步较晚，国内民用航空器制造业尚未采纳。 民用航空器全寿命周期设计要求在设计阶段就应考虑运用、维护和保障要求，这样意味着在设

11、计阶段就应实行合理的航线可更换单元划分，以期降低全寿命周期内的成本，提高民用航空器的经济性、修理性和保障性等设计指标。这些工作正好可以采纳S系列综合保障标准开展，提高民用航空器综合保障工作的标准化和信息化水平，构建统一、高效和经济的民用航空器服务和保障生态体系。 修理性并行设计 并行设计属于设计理论和方法学的范畴，作为一种设计“哲理”，并行设计在考虑市场需求、制造、装配、维护、环境爱护等因素的基础上，以集成与并行的方式来设计产品。将修理性设计纳入并行工程的框架体系，集成与产品修理性相关的各种信息，并行地、集成地开展修理性设计工作是修理性设计的发展趋势。据公理化设计理论的四个域，可将产品的修理性

12、设计过程划分为修理性需求分析、确定修理性要求、系统修理性分析、修理性属性设计与修理性试验评定相应的四个部分。修理性设计的主要工作集中在修理性要求确定、系统修理性分析、修理性属性设计与验证三个阶段。修理性并行设计强调修理性设计各环节的并行，但是不能够违反产品设计过程必要的逻辑依次和规律，不能取消或越过任何一个必经的阶段，而是在充分细分各种活动的基础上，找出各活动之间的逻辑关系，将满意条件的设计活动进行并行与交叉。修理性并行设计须要研制、生产制造、运用维护等纵向过程各阶段以及产品的性能、牢靠性、修理性，产品支援、平安性等横向领域各方面的专家与技术员的协调合作，充分发挥各阶段各领域的特地学问。 三、

13、航线可更换单元划分 航线可更换单元 航线可更换单元是航空器上的一种模块化组件。一个航线可更换单元通常是一个密封装置，如动力转换组件或其它电子和协助设备，把一些功能相关的部件封装起来并满意某种接口标准，目的是可在工作现场便捷地更换出现故障的航线可更换单元，以提高飞机修理的效率、便捷性和经济性民用航空器出于商业运营的须要对修理时间和效率提出了严格要求，修理性这一产品设计特性对飞机这类困难设备的设计尤为重要。民用航空器修理涉及航材的90%左右在最初就被设计成航线可更换单元，部分航线可更换单元还内嵌了自测试系统，通过输入输出参数相连构成机载系统，各系统相互协作工作共同完成飞机功能。航线可更换单元是飞机

14、修理的基本组成单元，航线可更换单元划分是否合理干脆确定了民用航空器在产品全寿命周期中的成本。 划分探讨 作为设计对象的民用航空器具有高度的层次结构，由机体平台、动力系统、机载设备、限制系统等构成。采纳面对系统设计的方法，将民用航空器设计过程分为若干阶段，将民用航空器可划分成子系统和各部件，在充分考虑影响系统完成任务和达到指定目标的全部因素的基础上对系统进行探讨，开发民用航空器航线可更换单元划分技术，运用该技术确定民用航空器航线可更换单元，应能有效降低修理成本与航材库存成本。运用采纳系统工程理论分析航线可更换单元划分如何在设计研制阶段影响产品技术指标。以虚拟环境下的民机产品数字样机为对象，基于修

15、理过程虚拟仿真，开展修理性评价理论与方法探讨，以便于在方案设计与工程研制阶段就能对设计方案进行修理性定量评定与定性分析，及早发觉修理性设计的缺陷，提出改进措施，提高产品修理性水平。 四、结论 依据对民用航空器成本方面探讨现状的分析以及标准行业建立的状况介绍，可以看到在民用航空器研制阶段开展航线可修理单元划分探讨是特别必要的，也是特别紧迫的。建立合理的民用航空器航线可更换单元划分不仅能够降低飞机的全寿命周期成本，而且能够提高飞机的市场竞争力，是现代飞机制造者和运用者都必需驾驭的一项重要技术。 第9页 共9页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页