民机计划维修成本灵敏度分析

梁若曦

摘要：直接维修成本（DMC）是飞机设计的重要参数，其中计划维修成本更是能直接反映飞机维修性设计的好坏，笔者通过对比不同DMC计算方法，结合民用飞机研制阶段特点，选取了对于参数变化影响最大的因素进行了重点分析。并结合算例，通过回归分析方法，对该因素对计划维修成本的影响的灵敏度进行了定量分析和变化趋势的预测。

Abstract： Direct maintenance cost （DMC） is an important parameter during aircraft design. The scheduled maintenance cost could reflect the quality of aircraft maintenance design directly. By comparing the different DMC calculation methods and considering the features of civil aircraft development， the most influential factors are analyzed. Combined with an example， through regression analysis， the quantitative effectiveness analysis of the factors sensitivity to the scheduled maintenance cost is provided and the trend of change is forecasted.

关键词：直接维修成本；计划维修；维修性；民用飞机；灵敏度分析

Key words： direct maintenance cost；scheduled maintenance；maintainability；civil aircraft；sensitivity analysis

中图分类号：V267 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）21-0168-02

0 引言

民用飞机的经济性一直以来都是飞机制造商和运营商关注的重点，直接维修成本（Direct Maintenance Cost，DMC）是反映飞机经济性和维修性的重要参数，对改善飞机设计、提升客户满意度、增强飞机竞争力至关重要，因此受到业内广泛重视[1]。同类机型DMC竞争分析，是航空公司购机选型、制造商新机研制及销售时对飞机经济性进行评估的重要工具[2]。

目前民用客机研发过程多用NASA95法进行直接维修成本的测算。该方法将飞机的整个维修成本分为：机身维修成本和发动机维修成本，上述两项成本又可再分为直接人工劳务成本、维修材料成本和分摊成本[3]。采用NASA95法测算民用客机直接维修成本时，由于所需的计算参数较少，该方法严重依赖经验数据得出的各类系数，同时，该方法是面向“将于2005年服役的先进亚音速飞机”开发，与未来将研制的型号具有技术代差，因此，由该方法得出的结论工程参考意义较小。

根据长期调查研究與资料收集分析，笔者选取了由俄罗斯联邦工业与贸易部航空工业产品标准化组于2013年7月1日颁布的OCT 1 02799-2012直接维修成本计算方法[4]。该方法使用大量客观参数进行DMC计算，计算中不考虑组织机构、运营计划和保障流程及航空器修理（一次性的初始费用）有关的因素，可以使计算结果更加接近航空公司真实运营状况。该方法将预期运营环境下的每飞行小时平均直接维修成本分为了三部分进行计算：计划维修成本、恢复使用所需成本及非计划维修成本。本文由于篇幅限制，将就影响计划维修成本的主要因素进行讨论分析。

1 计划维修成本计算模型建立

成本计算前，需要运用统一的折算方法，明确选定年份所有的材料使用售价和人力成本[5]。如果配套产品的使用寿命或使用年限，或者维修工作周期的计量单位不是以飞行小时为单位，那么需要根据相关的转换系数进行归一化处理。

1.1 平均计划维修成本

平均计划维修成本的计算公式为：

DMCsch=costMPD+costservicing

其中，costMPD—平均周期性维修成本；

costservicing—平均日常维修成本。

1.2 平均周期性维修成本

平均周期性维修成本按航空器每飞行小时算。该项成本包括：

①周期性维修中，机上直接作业工作人员劳务成本；

②进行周期性维修，修复和采购消耗材料的成本。

1.3 平均日常维修成本

平均日常维修成本按航空器每飞行小时算。该成本包括进行日常维修作业的劳务成本。需要注意的是，计算日常维修成本不考虑维修作业中排除故障的成本。这部分成本包含在非计划维修中。

日常维修计算公式：

costservicing=CMH×MMHdaily

式中MMHdaily是日常维修平均人工时。

2 算例及敏感度分析

采用回归分析法研究平均工时单价及飞机年飞行小时数对计划维修成本的敏感度[6]。根据民用飞机实际运营经验，低于在设计空间选取样本点，在Matlab仿真计算环境下对每个样本点进行数值计算，根据计算结果拟合回归分析模型，确定输入变量的敏感性。根据先验概率分布制定参数采样方案如表1。

如图1所示，横轴代表年飞行小时数，纵轴体现总计划维修费用。从图中可以看出，当年飞行小时数大于2000FH时，曲线逐渐趋于平缓，总计划维修成本对年飞行小时数的敏感性降低。

图2中横轴表示人工时数，纵轴为工时单价。考虑到维修单位的价格打包政策，单位工时的价格将随着总工时数的增加呈现下降趋势，并最终收敛于一个定值。其定量关系为：

其中，a为工时单价折扣系数，b为维修单位可接受的最低人工时单价。

从图3可以看出，总计划维修成本的总趋势总体是上升的。但由于随飞行小时数的增加，工时单价呈现下降趋势，总计划维修成本的增长也逐渐趋于平缓。当超过某一拐点后，总计划维修成本对年飞行小时数和工时单价的敏感性降低。

3 结论

上面的分析可以得出飞机计划维修成本对平均工时单价及飞机年飞行小时数的敏感度。需要说明的是，参数变化范围的选取对最终的分析结论也存在一定的制约，从分析结论的普适性考虑，后续工作中还需要基于工程实际应用的经验对参数选取范围进行进一步的优化调整。实际应用的经验表明，本文所讨论的民机计划维修成本分析控制方法对于实际的飞机研制工作具有很强的指导意义。本文所讨论的飞机计划维修成本队平均工时单价及飞机年飞行小时数的敏感度分析结果，对于后续国产大型客机研制中推进价值工程、开展全寿命周期运行成本控制的工作，具有重要的参考借鉴意义。

参考文献：

[1]商桂娥，杨瑾.民用飞机直接维修成本分析与控制[J].产业与科技论坛，2015（14）.11：225-226.

[2]叶叶沛.民用飞机经济性[M].成都：西南交通大学出版社，2013：141.

[3]任斌.基于NASA95法的大型客机直接维修成本目标值预测研究[J].科技信息，2014（04）：37.

[4]OCT 1 02799-2012.民用航空器运营直接维修成本计算方法[S].俄罗斯联邦工业与贸易部航空工业产品标准化组，2013.

[5]Michael J， Wood W. Design to Cost [M]. Wiley Interscience， 1989.

[6]谢宇.回归分析[M].北京：社会科学文献出版社，2013.