从适航审定的角度看国产民机航材的保障
2022-03-11钱惠德张杰
钱惠德 张杰
我国首款涡扇支线飞机ARJ21-700于2014年12月取得民航局颁发的型号合格证,2016年6月取得民航华东地区管理局颁发的生产许可证。截至2021年12月,中国商飞公司已向客户累计交付了66架ARJ21-700飞机。随着运行机队的增长,该型产品的生态链已逐步建立,设计优化和制造质量也在持续推进和提升,ARJ21-700飞机的航线表现趋势良好。当然,围绕着客户为中心的服务还需要进一步改进,在确保运行安全的前提下,持续提高飞机的日使用率,仍是业内共同努力的方向,这其中包括航材保障能力的提升。本文从适航审定的角度,探讨航材保障,促进飞机的优质运行。
1 航材控制概述
航材是服务于在役民用航空产品(航空器、发动机和螺旋桨)的维修或改装的备件。民航局咨询通告《合格的航材》(AC-120-FS-058R3)明确了合格航材的定义和范畴,提供了航材的文件和标识、航材供应商范围、航材采购、航材的运输和保存、可疑非经批准航材、航材租用和借用、航材共享、航材分销等方面的指导意见,是航空公司实施航材管理的主要依据,确保航材的合法性和合格性得到有效控制。根据该咨询通告,航材是指除航空器机体以外的所有航空器部件和原材料;依照民航局《民用航空产品和零部件合格审定规定》(CCAR-21-R4),零部件是指任何用于民用航空产品或者拟在民用航空产品上使用和安装的材料、零件、部件、机载设备或者软件。
作为航材的标准件和原材料,其制造应符合确定的工业或国家标准或规范,且这些标准或规范是公开发布并在航空产品或其部件制造厂家的持续适航文件中予以明确。标准件和原材料交付时,制造厂家需提供合格证以表明其符合航空器或其部件制造厂家的持续适航文件中明确的标准或规范。标准件和原材料保障相对容易,因此本文所讨论的航材保障不包括标准件和原材料。
2 零部件适航批准方式
在适航审定方面,零部件的批准方式包括三种,每种批准方式都包括了设计批准和生产批准。
方式一:随民用航空产品型号合格审定和生产许可审定一起批准,这类件称之为随产品审定的零部件。随着航空产品取得型号合格证(TC),零部件的设计也获得了批准;随着航空产品取得了生产许可证(PC),在生产质量体系下制造的零部件符合经批准的设计,并处于安全可用状态。 (注:在生产许可审定完成前,如需产品交付,会采用仅依据型号合格证生产的方式)
在产品型号合格审定期间,产品TC持有人验证了零部件设计、零部件在产品上安装符合性,即使零部件供应商承担了零部件的设计和相关的实际验证工作,但TC持有人控制了其设计符合性的整个过程,并向局方表明其符合性,TC持有人对零部件设计方面的适航性承担主体责任。
在零部件生产质量控制方面,PC持有人通过其生产质量体系控制零部件的制造符合由TC明确的设计(即经局方批准的设计)。针对供应商制造的零部件,PC持有人通过其供应商控制程序对供应商实施管理,确保供应商按照批准的设计制造零部件,PC持有人对零部件制造质量方面的适航性承担主体责任。
权利和责任是对等的,TC持有人对零部件具有知识产权,PC持有人对零部件具有销售控制权。
方式二:零部件取得技术标准规定(TSO)项目批准书,如CAAC的CTSOA、FAA的TSO批准函、EASA的ETSOA。
针对航空产品上应用的某些零部件,各国局方颁发了相应的技术标准规定作为零部件的性能、验证、质量控制和标识要求,比如:救生衣、空速指示器、防撞灯都有相应的技术标准规定。笔者认为具有相应TSO标准的零部件是一种复杂的“标准件”,与紧固件、电气通用元器件之类传统意义上标准件相比较,其构造更复杂。
目前CAAC、FAA分别颁布了约160份CTSO及TSO,EASA颁布了约170份ETSO。零部件制造人可以向所在国局方申请,经局方验证合格后可取得这类零部件的技术标准规定项目批准书,即CAAC的CTSOA、FAA的TSO批准函、EASA的ETSO批准书。为便于讨论,这类批准书统称为TSO批准书,取得TSO批准书的零部件统称TSO件。
TSO批准书持有人对零部件本身(设计符合性和生产质量)负主体责任,航空产品TC持有人对TSO件安装的适航标准符合性负主体责任,航空产品PC持有人对TSO件安装质量负主体责任。
目前,国产民机有相当数量的TSO件由国外供应商提供,为此,拟安装在我国国产民机上的TSO件需要取得CAAC颁发的零部件设计批准认可证(VDA),同时基于适航双边协议关于生产质量互认的约定,CAAC接受TSO批准书持有人所在国适航当局批准的生产质量体系,TSO批准书持有人同样对TSO件设计符合性和生产质量负主体责任。
方式三:零部件取得零部件制造人批准书(PMA)。零部件制造人批准书(PMA) 是局方颁发给供安装在经型号合格审定或型号认可审定的民用航空产品上作为替换或改装用零部件的制造人批准书。这一证件并不像技术标准规定项目批准书一样在国际上被普遍应用,CAAC和FAA采用了该批准方式,EASA未设立这一证件,而采用了其他管理方式。零部件不同的批准方式,其适航性的主体责任也不同。
在民航业内,PMA批准的零部件统称为PMA件。改装用零部件即为改装件,是航空产品执行补充型号合格证(STC)或改装设计批准书(MDA)所用到的零部件,改装件航材保障对航空器运行影响不大,本文讨论限于涉及替換原设备制造人(OEM)零部件的PMA件,这类PMA件的批准包含了如下三种情况:
(1)TC或TSO批准书持有人授权OEM向局方提出航空产品零部件或TSOA件子件的PMA申请,便于OEM厂家在取得同样零部件的PMA后直接向航空公司供货,这类PMA不需要设计验证,仅需要建立局方接受的生产质量体系;
(2)TC或TSOA持有人授权非OEM向局方提出航空产品零部件或TSOA件子件的PMA申请,非OEM厂家在取得同样零部件的PMA后也可直接向航空公司供货,这类授权的PMA也不需要设计验证,也仅需要建立局方批准的生产质量体系;
(3)PMA持有人自己设计和生产零部件,以替代OEM件,PMA持有人需要对PMA件开展全面设计符合性验证并建立生产质量体系。
3 航材保障关注点
依照《民用航空器维修单位合格审定规定》(CCAR-145R3),作为航材的全新零部件在交付给航空公司或维修单位时需具备适航批准标签,常见的适航批准标签包括:CAAC 的《批准放行证书/适航批准标签》(CAAC表AAC-038)、FAA的《AUTHORIZED RELEASE CERTIFICATE》(FAA Form 8130-3)、EASA的《AUTHORIZED RELEASE CERTIFICATE》(EASA Form 1)。
适航批准标签一般由适航审定局方监察员或局方授权的代表签署。局方签署适航批准的前提是PC/TSOA/PMA持有人(可统称为生产批准持有人,即PAH)在批准的生产质量体系下生产的零部件符合经批准的设计并处于安全可用状态,除非局方另有检查要求,PC、TSOA、PMA持有人无需进一步证明即可分别获得随产品审定的零部件、TSO件、PMA 件的适航批准标签。航空公司或维修单位在接受航材新件时也是把适航批准标签作为首要验收要求。
国产民机的TC和PC是由CAAC颁发,由于国产民机目前的机载系统供应商多数是国外供应商,主要集中在欧美国家,而TSO件和PMA件的数量有限,因此多数国外供应商提供的零部件是随产品审定,这些OEM零部件或其子件航材需依托PC持有人的质量控制体系才能获得CAAC签署的AAC-038表。正常情况下,供应商向PC持有人提交零部件或其子件,PC持有人按照质量程序对此验收入库,在发往航空公司或维修单位时向局方申请获取适航批准标签。这给航空公司飞机运行和维修单位零部件维修活动的航材保障带来困难,主要集中于以下两个方面:
一是采购渠道单一。OEM无法直接向航空公司和维修单位提供随航空产品审定的零部件或其子件航材,只能向PC持有人发货,最终由PC持有人验收后并附上CAAC适航批准标签后向终端用户发货。在最不利的情况是相关海外OEM部件维修公司,在维修我国航空公司送修的部件时,海外OEM自建的部件维修公司为了获得部件新子件的适航批准标签,需要将子件航材销售给PC持有人,由PC持有人获取相应的CAAC适航批准标签后再转售给OEM部件维修公司,才能将该子件用于部件的维修。这种情况极大地增加了航材的流通成本,降低了生产效率,同时也增加了部件维修的成本和PC持有人的采购管理和航材库存管理的成本。
二是同一零部件不能通用。OEM生产的同一零部件(即同样件号的零部件)可能随不同型别的产品审定的,但由于产品审定的局方不同,导致不同局方针对该部件航材签发各自的适航批准标签,不同局方签发的适航批准标签明确了各自适用的产品,这也是一个困扰航空公司的问题,例如:国内某航空公司在运行某型国产民机时,需更换一个燃油传感器,航空公司机务人员发现此燃油传感器件号与该公司运营的某型进口飞机的燃油传感器件号一致,且有库存,但随附的是FAA适航批准标签,该标签明确适用性是针对该进口飞机的,故此库存件不能安装于国产民机。为此,航空公司只能重新采购该燃油传感器,且需为进口和国产飞机设立两个件的库存指标,这类“相同件号,机型不通用”造成了航材采购和库存成本增高。
4航材保障对策建议
为解决航材供应保障的及时性,最大程度地减少因航材供应问题导致航空器停场(AOG)或部件维修等待航材,持续提升飞机的日使用率和部件维修效率,减轻PC持有人、航空公司、维修公司在航材采购上的资金质押、存储资源和管理成本,提高航空公司和维修公司的航材采购和周转效率。笔者建议可从以下几方面进行考虑:
在PC持有人层面,一是建立直接发货授权(DSA)程序,PC持有人鼓励OEM提出DSA的申请,PC持有人按照DSA程序开展评审和检查,确认合格后,PC持有人向OEM发出DSA授权书和DSA检验代表授权书,并建立DSA供应商清册,该清册至少包括以下内容:供应商名称及地址、 授权有效期、授权件号及数量、授权的供应商检验人员。OEM直接向最终用户发送航材,并通过PC持有人按照DSA程序获取适航批准标签,PC持有人对持有DSA的OEM开展持续控制和监督。DSA政策在基于PC持有人对零部件OEM质量控制的前提下,解决了零部件OEM进行航材直接销售的问题,同时也解决了航空公司、部件维修公司采购渠道单一的问题。此方式可以减少航材流通環节,进而减少航材运输的时间及成本,提高航材支援效率,也减轻PC持有人航材采购和库存负担。因此,DSA是目前解决国产民机航材备件保障困难最有效的途径。二是鼓励OEM在我国设立零部件生产企业。直接在国内生产OEM件,紧靠PC持有人地点生产。事实上国际主流民机制造企业周边都设有众多相关产业链的OEM,能够实现航材就近保障,提升航材供应效率,并降低相关方成本。三是鼓励TC持有人、OEM共同的权益转让,培育国内企业依照权益转让协议申请OEM件的PMA。通过获取CAAC PMA的方式,增加国产民机上OEM件的PMA件比例,在提高航材保障效率的同时,可加快国内民机产业链建设,提升民机零部件制造能力和制造水平。
从航空公司和维修企业层面,一是调整国产民机针对性的航材库存策略。各公司基于零部件可靠性统计和维修经验建立了航材库存政策,保证了飞机及其部件维修的需求,实现航材保障服务品质和经济性的平衡。基于国产民机航材供应的特点,建议航空公司根据国产民机运行和维修逐步积累的数据,并结合PC持有人的航材储备情况,对航材库存政策上做相应的调整,找出一个新的运行和经济性的平衡点,最大程度地避免因航材供应造成的AOG和部件维修等待航材的情况。二是维修企业可积极介入零部件制造,维修企业在维修实践中对零部件有较深入的认识,有利于向CAAC申请并获得零部件的PMA。
最后,对于“相同件号,机型不通用”的零部件,需要在政策层面、适航双边层面获得解决方案,并在国产民机设计和质量控制方面落实,从而降低航材的采购和库存压力。
参考文献
[1] 黄烁桥. PMA件使用指南[J].航空维修与工程,2021(9):31-36.
3969500338294