基于工程估算法的维修支援成本计算模型研究

黄爱军，刘艳红，徐建新，武耀罡

（1.中国商飞上海飞机客户服务有限公司，上海　200241；2.中国民航大学航空工程学院，天津　300300）



基于工程估算法的维修支援成本计算模型研究

黄爱军1，刘艳红2，徐建新2，武耀罡2

（1.中国商飞上海飞机客户服务有限公司，上海200241；2.中国民航大学航空工程学院，天津300300）

摘要：在飞机交付后，维修支援成本所涉及的内容包括确定维修支援的收费范围，确定维修支援的收费标准，建立维修支援成本计算模型。采用工程估算法对维修支援成本进行估算，由于工程估算法是利用成本分解结构自下而上地估算整体成本，因此必须对维修活动和维修工作的受体有足够的了解，最终建立维修支援成本计算模型，并通过算例对该模型中定检费用进行了验证。

关键词：工程估算法；维修支援成本；计算模型

在航空市场竞争日趋激烈的今天，成本控制直接关系到航空公司的盈利能力。飞机维修支援成本首先需明确维修支援的收费范围，并在此基础上确定各项目的收费标准、计算方法，从而确定维修支援成本的计算模型，用以计算飞机维修支援过程中的具体成本费用，便于快速准确地给客户进行报价。新机型最好的费用估算参考资料是使用与所估算的新机型类似、最近、现有飞机的费用资料。中国已有的民用飞机型号不多，没有同类飞机型号，因此归集已有飞机的费用数据并非易事。对于波音公司和空中客车公司而言，精确地估算新客机的支援费用并非难事，但对于中国的飞机公司则相当困难。为使费用估算结果趋于精确，在估算时，尽可能地借鉴民航经验及国际上大型飞机制造商的收费情况，构建完整而有效的维修支援成本估算模型。

1　维修支援成本及工程估算法

1.1维修支援成本

一般来说，维修支援成本主要涉及维修中的人工费、方案费、材料费、工具设备费、物流费、管理费、相关人员的差旅费和其他相关费用。另外，维修支援成本可能还会涉及到维修资料、航材成本等方面。

飞机的主制造商可能承担的维修支援工作主要涉及以下几方面：

1）航线工作。航线维修指按照营运人提供的工作单对航空器进行的例行检查和按照相应飞机、发动机维护手册等在航线进行的故障和缺陷的处理，包括换件和按照营运人机型最低设备清单、外形缺损清单保留故障和缺陷［1］。但是航线工作还包括对飞机所作的地面勤务工作，营运人在将航线工作对外委托时一般也会将地面勤务工作进行委托，因此，本文对航线工作成本估算时将航线维修与地面勤务工作一并考虑。

2）定期检查工作包（高级别修理）。定期检查工作可能包括例行（计划）维修工作与非例行（非计划）维修工作加、改装、执行AD/SB/EO的支援和服务。

3）超手册修理的方案设计与执行。在结构修理手册中没有编写修理方案但又极重要的结构部位，如翼根。其修理方案一般是由制造厂给出修理方案，由适航部门批准或认可，然后再由航空公司（维修单位）按内部工程技术处理程序实施修理。

4）其他维护工作：如更换发动机、更换APU、喷漆等。

5）按飞行小时服务（FHS）业务。现在国际上各大飞机、发动机制造商均向客户提供按飞行小时的服务，这可以保障为客户提供良好的零部件与服务后勤支持。这不但与飞机的制造商有关，还会涉及到所有LRU的制造商，以保证向航空公司提供所需部件。

6）专利件及维修支援设备的修理、租用。

7）相关的培训服务。

8）税金及运杂费。

1.2工程估算法

所谓工程估算法［2］就是将零部件的成本按照自下而上的方法，根据各子费用的实际相互关系逐级分解成几个或几十个单元，并建立树形费用分解图，分别计算每一个单元的费用，逐步向上一级归并计算，最终计算出零部件的总费用。由于在总成本分解时，充分考虑了零部件在设计、研发、制造以及使用维护过程中的相互关系，因而计算得到的结果误差相对较小，具有较好的工程实用价值。

2　维修支援成本模型的建立

2.1航线维修

航线维修成本主要由维修工时成本、器材成本组成，器材成本又包括航材（如消耗件和LRU）费用和维修设备耗损费等。因此，可按如下公式［3］计算

其中：Clm为飞机零部件在航线维修中产生的成本；m为零部件在使用中出现的总故障数（航线维修）；hmi为第i种故障检查和维修所产生的工时数，通常可以根据飞机的维修大纲、维修方案给出，有时也可由航空公司根据实际维修数据给出；Cmh为单位工时费用（人力成本费用），通常由制造商或维修单位自行制定；Cmi为第i种故障维修的航材成本费用，通常由国际市场航材报价确定；hpm为航线预防性维修过程中发生的工时，一般包括发生故障零部件更换所需的工时，但不包括故障零部件修理所需的工时；Ce为航线维修过程中所使用的设施、设备的耗损费，通常可以按照设备购置成本和折旧率进行计算。

2.2定期检查工作包（各级字母检）

2.2.1固定费用

固定价格可能包括：飞机各系统的基本工时费、消耗材料费用、所有换件和航材的手续费、系统测试费用。

其中：Cfix是指整机的总固定费用，Ci test表示每个系统的维修测试费，Ci dis&in表示每个系统中部件的拆卸和安装费用，Ci fix表示各系统的基本固定费用。i按ATA章节系统的分类，取1～n。

2.2.2分包修理费

分包修理费分别对各系统进行分包之后，把各个分包件费用加和之后确定总分包修理费用，而单个分包系统的价格为

其中：Csubp为零部件的总转包费用；Cup为转包单价；qty为转包数量。

各系统的转包费为

整个工作包的转包费用为

2.2.3零部件修理费用

依据维修手册，飞机零部件的维修项目通常分为检查项目、修理项目和执行服务通告3项［4］。对于需要进行维修的每一个零部件都要按照要求列出详细的维修工作内容，并根据具体的工作内容确定基准参考价格（在一定时间内基本保持不变）。

其中：Crp为飞机零部件的修理费用；Cpche为飞机零部件的检查费用；Cprep为飞机零部件的修理费用；Cpsub为执行飞机零部件服务通告工作的费用；qty为飞机零部件的数量；Cpche i为检查工作的费用；Cprep i为修理工作的费用；Cpsub i为完成服务通告的费用。

对系统中各个部件的维修费用进行加和得到该系统的总体维修费用为

整个工作包的18个系统的修理费用为

2.2.4航材费用

航材费用的计算为

其中：Ci mat是飞机维修过程中某一部件更换的航材的总费用，Cnp i指新换航材的价格，Cup j指旧航材的价格。n表示所使用的新航材的数量，m表示所换掉的旧航材的数量。

整机的航材成本为

在计算航材费用时，一般还要考虑手续费，一般取航材价格的8%～12%。

2.2.5人工时费

人工时费［5］由于工作内容不同被分为2类，第1类是由于该系统在维护过程中相对固定，通过多年经验积累确定的该系统的人工时费；第2类是飞机上存在航线可更换件及时寿件，由于工作时间和内容不确定，这类人工时成本需要进行计算，该费用的计算可按照整机的工作包进行，采用计算模型为

其中：lh表示维修所需的第1类工时费用，Clabor代表第1类工时成本；单位是h；而Cuh是指商飞公司的单位人工时成本，以美元/h为单位。

整个工作包的费用计算为

2.2.6其他费用

1）超出结构修理手册的损伤修理

超出结构手册修理的费用由于明细不同，因此模型只能给出一种估算的方法。如果所需工时小于50 MH（maintenance hour），制造商完全免费，即免费确定修理设计方案，并提供修理审批表，以及包括50 MH以内的维修工作。超出50 MH的修理工程支援以及对于原修理的重新设计则需每次逐项收费。

2）专利件或专利工具的维修、租赁服务

包括专利件维修服务、专利件租赁服务、专利件交换服务、工具租赁/借用服务、专利工具的修理服务［6］。

3）飞行小时服务

飞机主制造商一般还会向航空公司提供飞机、发动机、航材等的按小时服务。目前国内各航空公司接受的按小时服务主要是针对发动机。航空公司负责发动机在翼时的各类维护，发动机包修厂负责发动机不在翼时的维护修理，这是当前发动机按小时保修的基本模式。两种维修模式的不同是时寿件是否已到寿命的更换问题、发动机附件维修问题、发动机的运输、外来物损伤后的维修问题等，国内现在对于发动机的FHS费用也取决于航空公司与OEM厂家的协议，而且即使是同一家航空公司每次跟OEM厂家签署的小时费用均有所不同。目前大约是60美元/h。

4）培训收费

飞机主要制造商的维修支援系统还需向航空公司等客户提供与飞机维修相关的培训，培训的收费情况主要取决于两者之间的协议。

5）其他维修服务收费

在向客户提供各种基本维修工作的基础上，制造商还应向客户提供一些与维修相关的技术文件包括修订飞机顶升程序、适航指令列表、适航符合性声明、技术改装单的列表等，按照协议收费。

2.2.7定检成本算例

实际上，C检中的例行维修工作的成本与工时数直接相关，工时越多，成本越高。但是并非每次C检级别都相同，从而导致不同级别C检工作成本的差异。下面以B737-800为例进行说明。

B737-800飞机的1C间隔为6 000 FH（flight hour）/4 000 FC（flight cycle），2C间隔为12 000 FH/8 000 FC，3C间隔为18 000 FH/12 000 FC，4C间隔为24 000 FH/ 16 000 FC，5C间隔为30 000 FH/20 000 FC，6C间隔为36 000 FH/24 000 FC。对应地，C2的例行工作量相当于1C+2C，C3相当于1C+3C，C4相当于1C+2C+4C，C5相当于1C+5C，C6相当于1C+2C+3C+6C，类似地，其他级别的C检都是这些C检的倍数，例如，C7相当于1C，C8相当于4C，C9相当于3C，C10相当于2C+ 5C，C11相当于1C，C12相当于6C+4C，以此类推。这里说的级别都是指工作量，即定检项目总合。国内某公司E的维修方案中给出了的各级C检例行工时如表1所示。

但是由于航空公司维修方案的区别，而且各公司在安排定检工作时需考虑飞机的维修停场时间与工作的安排，如将C检停场避开春运、暑期等的客流高峰，保证经营收益的最大化，这就会导致即使是同级别的C检例行工作，所需的工时数也会有一定的差别。E公司B737-800机队两种情况下C检例行工作工时与维修计划数据（MPD）中给出的工时对比统计图，如图1所示。

表1　维修方案中给出的C检例行工时数（单位/MH）Tab.1　C test routine working hours in maintenance plan

图1　C检例行工作与维修方案的工时Fig.1　Working hours of C test routine works and maintenance plan

除例行工作成本外，C检工作成本中还包括有非例行工作的成本，而非例行工作中除执行AD、SB或EO工作外，其他很多工作是无法预测的，也就是说，非例行工作的工时有较大的差异，如图2所示，因此也就导致C检总工作量的差异。

图2　C检非例行工作工时统计Fig.2　C test non-routine working hours

在维修费用估算中，不但需要掌握各项维修工作所需的工时数，而且还必须考虑到单位工时的费用。中国民航界的单位工时费用随航空公司与维修单位所签协议而变化，现阶段一般在260～320元/MH不等。

3　结语

飞机维修支援成本是需要建立在对维修支援收费范围充分了解的基础上，初步确定各项目的收费标准、计算模型，及国际国内的收费情况，维修支援成本的计算就是按照各项维修支援工作的特点对相应的各组成项目的成本进行分析、累加，从而得到每次维修支援工作的具体成本费用。在对客户进行维修支援收费报价时客户公司可以在所计算的成本基础上，考虑自己的特殊需求，进行综合报价。本文所给出的基于工程估算法的维修支援成本模型，从理论上解决了维修支援成本所包含的内容及各内容的理论计算方法，但由于实际发生情况与理论不能完全相符，只能作为估算的方法。在未来，仍需要不断收集数据，修正模型中的各个影响因子以保证该模型的有效性。

参考文献:

［1］王敬敏.民用航空维修工程能力评估及辅助决策支持系统开发研究［D］.南京：南京航空航天大学，2009.

［2］曹锋.民机复合材料维修成本研究［D］.南京：南京航空航天大学，2011.

［3］丁发军，陈卫华，李勇君.航空活塞发动机维修成本控制及其管理模式研究［J］.航空维修与工程，2013（2）:87-89.

［4］倪凯.航空发动机维修成本评估与分析［D］.南京：南京航空航天大学，2002.

［5］李刚.我国民用航空维修业的发展战略［D］.成都：西南财经大学2007.

［6］韩朋.基于航空发动机性能的维修成本管理与控制研究［D］.南京：南京航空航天大学，2009.

（责任编辑：刘智勇）

Research on calculation model of repair support cost based on engineering estimation method

HUANG Aijun1，LIU Yanhong2，XU Jianxin2，WU Yaogang2
（1. Shanghai Aircraft Customer Service Co.，Ltd.，COMAC，Shanghai 200241，China；2. College of Aeronautical Engineering，CAUC，Tianjin 300300，China）

Abstract:After aircraft delivering，the cost of repair support including the charging range and standard should be confirmed. Then the cost calculation model of repair support should be established. The cost of repair support has been evaluated using engineering estimation method. The engineering estimation method estimates the cost using cost decomposition structure from bottom to top，so the model should be established after the actions and works have been known reasonably. At last the calculation model has been validated with the aircraft scheduled maintenance cost.

Key words:engineering estimation method；repair support cost；calculation model

中图分类号：V235

文献标志码：A

文章编号：1674－5590（2016）02－0023－04

收稿日期：2015-11-10；修回日期：2016-01-06基金项目：工业和信息化部民用飞机专项（MJ-Y-2013-25）

作者简介：黄爱军（1967—），男，高级工程师，学士，研究方向为飞机维修.