文獻(xiàn)綜述-基于CMP的飛機(jī)機(jī)體維修成本評(píng)估

1、基于cmp的飛機(jī)機(jī)體維修成本評(píng)估文獻(xiàn)綜述基于cmp的飛機(jī)機(jī)體維修成本評(píng)估1 研究問(wèn)題的提出及其意義作為一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)營(yíng)實(shí)體，航空公司在保障安全的前提下，其生產(chǎn)的最終目的是最大限度的獲取利潤(rùn)。然而自1998年以來(lái)，尤其是經(jīng)歷了 sars的侵襲，中國(guó)的民用航空業(yè)遭受了重創(chuàng)，經(jīng)濟(jì)效益嚴(yán)重滑坡，行業(yè)全面虧損。同時(shí)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，設(shè)備性能和技術(shù)復(fù)雜度的提高，飛機(jī)維修成本已經(jīng)達(dá)到了購(gòu)置成本的5倍1，直接運(yùn)營(yíng)成本的10%-20%2。如何擺脫當(dāng)前嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)，從低谷中走出，通常的做法是（1）是增加收入，(2)是降低成本3。其中降低成本不僅是航空公司盈利的直接來(lái)源，而且運(yùn)輸?shù)膬r(jià)格還可以相應(yīng)降低，增加運(yùn)輸產(chǎn)品的

2、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，從而會(huì)帶來(lái)運(yùn)量的進(jìn)一步擴(kuò)大，形成盈利水平不斷增長(zhǎng)的良性循環(huán)。因此，不斷降低成本是實(shí)現(xiàn)航空公司盈利目標(biāo)最主要、最可靠途徑。2 維修成本的概念根據(jù)watog（world airline technical operations glossary）標(biāo)準(zhǔn)，維修成本的定義如下：維修成本是直接維修成本（direct maintenance costs, dmc）與間接維修成本(indirect maintenance costs, imc)之和。其中，直接維修成本是指在完成飛機(jī)或設(shè)備維修中直接花費(fèi)的人工時(shí)和材料的費(fèi)用；間接維修成本是指在維修管理業(yè)務(wù)、航線(xiàn)航站維修保養(yǎng)、行政管理、記錄管理、監(jiān)督檢

3、查、工藝裝備、檢測(cè)設(shè)備、維修設(shè)施等方面花費(fèi)的間接費(fèi)用。維修成本中，dmc與飛機(jī)的研制水平和維修設(shè)計(jì)水平息息相關(guān)，而imc受航空公司維修管理的水平影響比較大。一般來(lái)講，維修成本分析主要針對(duì)dmc，并把imc看作dmc的倍數(shù)。根據(jù)航空公司管理水平的不同，這個(gè)倍數(shù)在50%200%之間4。最初的航空維修僅僅是簡(jiǎn)單的航線(xiàn)維修，排除飛機(jī)故障，完成恢復(fù)性工作。維修成本與維修活動(dòng)是密不可分的。有維修活動(dòng)必然產(chǎn)生維修成本，并且維修活動(dòng)安排是否合理、實(shí)施是否有效都直接決定了維修成本的高低。維修活動(dòng)分為兩類(lèi)：一類(lèi)是計(jì)劃維修（scheduled maintenance）,一類(lèi)是非計(jì)劃維修（unscheduled ma

4、intenance）。計(jì)劃維修是指在產(chǎn)品壽命周期中按預(yù)定的安排所進(jìn)行的預(yù)防性維修。其目的是通過(guò)對(duì)產(chǎn)品的系統(tǒng)檢查、測(cè)試，發(fā)現(xiàn)故障征兆，以防止故障發(fā)生，使產(chǎn)品保持在規(guī)定狀態(tài)。工作內(nèi)容包括調(diào)整、潤(rùn)滑、定期檢查和必要的修理。預(yù)防性維修又可分為兩類(lèi)：一類(lèi)是例行維修，其維修時(shí)機(jī)與項(xiàng)目使用時(shí)間（或次數(shù)）無(wú)直接關(guān)系，如：飛行前、飛行后、過(guò)站、停放等，另一類(lèi)是維修時(shí)機(jī)與項(xiàng)目使用的時(shí)間（或次數(shù)）有直接關(guān)系，如定期檢查（檢、檢、結(jié)構(gòu)檢）、翻修、大修、更新等5。非計(jì)劃維修是指不按預(yù)定安排，而是根據(jù)產(chǎn)品的某些異常狀態(tài)或某種需要而進(jìn)行的修復(fù)性維修。計(jì)劃維修取決于預(yù)先定好的維修方案，而非計(jì)劃維修是在沒(méi)有預(yù)定安排時(shí)對(duì)計(jì)劃維修

5、的有利補(bǔ)充，二者互相依存、不可分割。3 國(guó)內(nèi)外的研究情況航空公司衡量飛機(jī)經(jīng)濟(jì)性水平的標(biāo)準(zhǔn)是直接運(yùn)營(yíng)成本，而飛機(jī)的維修成本是運(yùn)營(yíng)成本的重要組成部分之一，運(yùn)營(yíng)成本的計(jì)算必然的包括維修成本的計(jì)算。在當(dāng)今歐美國(guó)家先進(jìn)航空運(yùn)輸企業(yè)中，對(duì)于飛機(jī)運(yùn)營(yíng)成本的控制方面的研究早在20世紀(jì)中葉就已經(jīng)開(kāi)始了。其中主要有一下幾大研究機(jī)構(gòu)和航空公司做了這方面的研究工作：（1）美國(guó)航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)(ata)。1940年，1940年，美國(guó)聯(lián)合航空公司的 messrs.mentzer和nourse在，journal of aeronautical sciences雜志上發(fā)表了一篇題為“some economic aspects o

6、f transport airplane”的論文，以此為基礎(chǔ)，1944年美國(guó)航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)首次公布并采用飛機(jī)直接運(yùn)營(yíng)成本評(píng)價(jià)民用飛機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，成為國(guó)際上較為通用的評(píng)價(jià)民用飛機(jī)經(jīng)濟(jì)性的方法，簡(jiǎn)稱(chēng)ata方法。該方法曾分別在1949年、 1955年和1960年進(jìn)行修正，并最終在1967年定型，也就是ata67方法6。由于這個(gè)方法提出的時(shí)間較早，存在以下不足：第一，它估計(jì)的是飛機(jī)壽命周期的平均費(fèi)用，而不能反映出飛機(jī)經(jīng)濟(jì)型在壽命周期內(nèi)的變化；第二，它估計(jì)的結(jié)果不能直接與特定航線(xiàn)的實(shí)際成本比較，限制了它的應(yīng)用范圍。但是可以用于競(jìng)爭(zhēng)機(jī)型的比較。（2）美國(guó)航空宇航局(nasa)。20世紀(jì)70年代中期，美國(guó)航空宇

7、航局(nasa)聯(lián)合了美國(guó)航空公司、波音公司和普惠公司對(duì)飛機(jī)進(jìn)行了深入的研究，并在1978年提出了自己的直接運(yùn)營(yíng)成本計(jì)算模型：nasa78方法7。nasa78方法將大部分模型和飛機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)聯(lián)系在一起，同時(shí)也結(jié)合了航空公司實(shí)際直接運(yùn)營(yíng)成本的計(jì)算方法。它的最大的貢獻(xiàn)是將維修費(fèi)用的計(jì)算細(xì)化到了單元體，這有利于飛機(jī)系統(tǒng)的選擇。但是也存在提出年代過(guò)早的問(wèn)題，對(duì)于新機(jī)型來(lái)說(shuō)，有些參數(shù)已經(jīng)不太適合。所以在nasa78的基礎(chǔ)上于1995年又提出了一個(gè)修正的方法：nasa95方法8。nasa95方法把直接維修費(fèi)用看作飛機(jī)和動(dòng)力裝置設(shè)計(jì)參數(shù)的函數(shù)，比較適用于計(jì)算整機(jī)dmc。只需幾個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)就可以算出dmc的大小

8、。（3）歐洲航空公司協(xié)會(huì)(aea)。1989年歐洲航空公司協(xié)會(huì)（aea）在ata 方法的基礎(chǔ)上，根據(jù)歐洲的實(shí)際情況提出了aea方法9，被廣泛應(yīng)用于評(píng)估各種飛機(jī)的doc。在ata的體系結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了創(chuàng)新。其最大的創(chuàng)新在于用較少的參數(shù)解決了在民機(jī)使用過(guò)程中占重要地位的維修成本的預(yù)測(cè)問(wèn)題，并且參數(shù)的選擇跟飛機(jī)本身的參數(shù)是密切相關(guān)的，比如飛機(jī)的重量參數(shù)，發(fā)動(dòng)機(jī)的性能參數(shù)。（4）波音公司(boeing)。波音公司從1971年開(kāi)始進(jìn)行對(duì)ata模型的改進(jìn)工作，開(kāi)發(fā)了一套預(yù)測(cè)直接運(yùn)營(yíng)成本的軟件系統(tǒng)：opcost(operating cost)10。opcost系統(tǒng)有個(gè)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)支持，它包括了全部波音飛機(jī)和競(jìng)爭(zhēng)

9、機(jī)型的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。在90年代，波音公司又建立起了一套客戶(hù)成本效益模型（ccb）。ccb模型主要預(yù)測(cè)了飛機(jī)的購(gòu)置成本、燃油成本和維修費(fèi)用。它考慮了飛機(jī)各參數(shù)對(duì)維修費(fèi)用的影響，還提供了評(píng)估設(shè)計(jì)改變時(shí)對(duì)維修成本影響所必需的信息。（5）空客工業(yè)公司(airbus )。空客工業(yè)公司將維修費(fèi)用分成了直接維修費(fèi)用和間接維修費(fèi)用兩大類(lèi),直接維修費(fèi)用又分為原位維修費(fèi)用和離位維修費(fèi)用兩種。原位維修費(fèi)用指在外場(chǎng)維修工作中消耗的人工時(shí)費(fèi)和材料費(fèi)。離位維修費(fèi)用指內(nèi)場(chǎng)維修過(guò)程中測(cè)試、修理、翻修那些從飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)上拆下的部件而消耗的人工時(shí)費(fèi)和材料費(fèi)?？湛凸揪S修費(fèi)用的計(jì)算是按照系統(tǒng)（ata章節(jié)）計(jì)算的，較之nasa方法優(yōu)越的

10、地方，是它能夠更好的計(jì)算非計(jì)劃維修所產(chǎn)生的費(fèi)用4。還有其它一些研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)也作過(guò)相關(guān)方面的研究工作，如：法國(guó)ifr軟件公司開(kāi)發(fā)的機(jī)務(wù)維修和航材管理信息系統(tǒng)（aircraft maintenance and spares information system）amasis系統(tǒng)11。德國(guó)漢堡大學(xué)dieter scholz教授和它的學(xué)生們提出一種用于評(píng)估飛機(jī)系統(tǒng)直接運(yùn)營(yíng)成本的模型：docsys方法12，docsys模型對(duì)于飛機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與選擇是個(gè)非常有力的工具，但是它的實(shí)現(xiàn)必須已知很多飛機(jī)系統(tǒng)方面的詳細(xì)數(shù)據(jù)。相對(duì)國(guó)外而言，國(guó)內(nèi)在飛機(jī)維修成本方面的研究，起步比較晚。但是在近年來(lái)一些大學(xué)和航空研究所也

11、先后開(kāi)展了相關(guān)方面的研究，取得了一定的成就。主要有一下幾大機(jī)構(gòu)：（1）中國(guó)民用航空學(xué)院。中國(guó)民用航空學(xué)院立足于民航，在飛機(jī)選型和航空企業(yè)經(jīng)濟(jì)性評(píng)估方面作了很多研究13。該校都業(yè)富教授提出了一種評(píng)價(jià)民用飛機(jī)經(jīng)濟(jì)性的新方法，將飛機(jī)壽命周期經(jīng)濟(jì)性分析與工程經(jīng)濟(jì)相結(jié)合來(lái)評(píng)價(jià)飛機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，克服了ata方法的一些不足之處。這種方法包括市場(chǎng)分析、航線(xiàn)分析、環(huán)境分析、飛機(jī)壽命周期經(jīng)濟(jì)分析、財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)和不確定分析6個(gè)部分，此方法曾應(yīng)用于西北、西南、長(zhǎng)安和北京等航空公司飛機(jī)的選型工作。另外，該?？蒲刑庬n曉玲老師也曾研究民用飛機(jī)經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題，并發(fā)表文章民用飛機(jī)選型經(jīng)濟(jì)評(píng)估數(shù)學(xué)模型。她這種模型也是針對(duì)航空公司飛機(jī)選型問(wèn)題

12、，但拋開(kāi)了doc的計(jì)算，將飛機(jī)的經(jīng)濟(jì)評(píng)估作為一項(xiàng)較大的系統(tǒng)工程來(lái)看，由年度飛機(jī)經(jīng)濟(jì)分析、飛機(jī)壽命經(jīng)濟(jì)分析和費(fèi)及綜合評(píng)估三部分組成，該模型曾應(yīng)用于西南航空公司飛機(jī)的選型。（2）南京航空航天大學(xué)。南京航空航天大學(xué)rms工程技術(shù)中心在飛機(jī)的直接運(yùn)營(yíng)成本方面也作過(guò)很多相關(guān)研究，特別是發(fā)動(dòng)機(jī)直接維修費(fèi)用方面。2000年初到2001年底，中心與普惠中國(guó)公司以及美國(guó)聯(lián)合技術(shù)公司中國(guó)研究中心共同合作進(jìn)行了發(fā)動(dòng)機(jī)維修費(fèi)用研究的項(xiàng)目。項(xiàng)目共分為兩個(gè)主要部分：第一，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)送修費(fèi)用進(jìn)行評(píng)估；第二，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)維修費(fèi)用的影響因素進(jìn)行分析，得到影響民航發(fā)動(dòng)機(jī)維修費(fèi)用的主要因素。2002年5月到2003年底開(kāi)始，中心又與國(guó)內(nèi)

13、某航空公司合作開(kāi)展發(fā)動(dòng)機(jī)性能預(yù)測(cè)與維修成本控制研究。在該項(xiàng)目中，對(duì)這家航空公司的某幾種型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)的大修成本進(jìn)行了評(píng)估和控制策略研究。首先是根據(jù)反饋回來(lái)得的賬單和修理報(bào)告作結(jié)算模型分析，搞清楚總的維修費(fèi)用與各因素之間的定量關(guān)系；第二步是根據(jù)結(jié)算模型的結(jié)論，建立發(fā)動(dòng)機(jī)的維修費(fèi)用參數(shù)化預(yù)測(cè)模型；第三步是從設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，建立了設(shè)計(jì)階段估算維修費(fèi)用的參數(shù)化設(shè)計(jì)模型。2002年10月到2003年6月，中心與國(guó)內(nèi)某民機(jī)制造商聯(lián)合開(kāi)展“某型飛機(jī)直接運(yùn)營(yíng)成本分析”的項(xiàng)目研究。給出了民用飛機(jī)doc 的計(jì)算模型、某型飛機(jī)基于doc的設(shè)計(jì)方法研究和基doc的使用經(jīng)濟(jì)性研究方法。另外，在整機(jī)的直接維修成本評(píng)估方面，中

14、心的吳靜敏也做過(guò)不少的研究。如提出了基于案例推理（cbr）的民機(jī)整機(jī)直接維修成本的評(píng)估方法14。國(guó)內(nèi)還有其他單位對(duì)直接運(yùn)營(yíng)成本和維修成本進(jìn)行過(guò)相關(guān)研究，但是總的來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)對(duì)民用飛機(jī)的直接運(yùn)營(yíng)成本的研究才剛剛開(kāi)了個(gè)頭，還有很多內(nèi)容等待我們?nèi)パ芯亢吞接憽? 飛機(jī)機(jī)體維修成本預(yù)測(cè)本文通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外在飛機(jī)維修成本方面的研究，在查閱大量文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合飛機(jī)機(jī)體維修成本的組成和產(chǎn)生，根據(jù)維修方式的不同，主要針對(duì)維修過(guò)程中產(chǎn)生的機(jī)體定檢維修事件，預(yù)測(cè)其產(chǎn)生的成本值，建立適用于航空公司的維修費(fèi)用估算模型。為實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)模型的建立，本人主要作了以下相關(guān)方面的研究：（1）維修費(fèi)用估算的基本概念。費(fèi)用估算方法廣泛應(yīng)

15、用于各種領(lǐng)域的費(fèi)用估算，因此是我們進(jìn)行維修成本估算工作的基本理論和方法，只有詳細(xì)透徹地了解這些方法才能在后面的工作中準(zhǔn)確估算維修成本，達(dá)到我們的目的。其主要包括這幾個(gè)方面：1維修費(fèi)用估算的一般程序，主要有：(a)確定費(fèi)用分析任務(wù)，(b)費(fèi)用模型分析，(c)建立與確認(rèn)費(fèi)用模型，(d)收集數(shù)據(jù)，(e)評(píng)估分析，(f)形成分析結(jié)果；2維修費(fèi)用估算的條件，主要有：(a)有確定的費(fèi)用結(jié)構(gòu)，(b)有統(tǒng)一的計(jì)算準(zhǔn)則，(c)要有充足的產(chǎn)品費(fèi)用消耗方面的歷史資料或相似產(chǎn)品的資料；3費(fèi)用估算的基本方法有工程估算法、參數(shù)估算法、類(lèi)比法、專(zhuān)家判斷法和仿真模型估算法等1518。（2）航空公司cmp的概念。航空公司的維修

16、方案（cmp），是營(yíng)運(yùn)人在持續(xù)適航管理范圍內(nèi)編寫(xiě)的，保證特定機(jī)型安全所要求實(shí)施的各類(lèi)維修工作的航空企業(yè)技術(shù)性文件。其編寫(xiě)的依據(jù)一般為由民機(jī)制造商所在國(guó)的適航主管部門(mén)批準(zhǔn)的維修審查小組報(bào)告（maintenance review board report, mrbr）和該公司提供的維修計(jì)劃文件（maintenance planning document, mpd）制定的。5 結(jié)論 本文通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，從民用飛機(jī)維修成本入手，進(jìn)行維修成本的評(píng)估與分析對(duì)航空公司有著重要的意義，可以為航空公司成本的持續(xù)降低和經(jīng)濟(jì)效益的不斷提升提供理論依據(jù)。在研究了航空公司維修方案（cmp）和工程估算法的基礎(chǔ)上，提出了民用

17、飛機(jī)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性評(píng)估的方法和策略，介紹了用于飛機(jī)維修成本評(píng)估的方法，最后建立了機(jī)體維修成本的預(yù)測(cè)模型。對(duì)于航空公司而言：通過(guò)對(duì)已有飛機(jī)的維修成本進(jìn)行評(píng)估與分析，可以為航空公司合理規(guī)劃、利用維修資金提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支持，為航空公司優(yōu)化其維修方案提供成本方而的輔助決策。同時(shí)也為航空公司進(jìn)行成本決策提供服務(wù)，如開(kāi)辟航線(xiàn)和航線(xiàn)布局的決策、引進(jìn)飛機(jī)數(shù)量及型號(hào)的決策等。參考文獻(xiàn)1 陳舉華,張麗麗,張洪才.復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)全壽命設(shè)計(jì)研究j.佳木斯大學(xué)學(xué)報(bào)2004，22(4)：459-464.2 afam. understanding maintenance costs for new and existing ai

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