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飞机维修方案的优化将直接影响航空公司成本   

来源:民航资源网 作者:周灵基 2007-10-19 17:02:38 我来说两句(0)

专业分类机务维修 文章编号】4-2007-0008

  

  飞机维修是航空公司获得发展和获取利润的关键因素,也可以说是航空公司的脊柱。飞机维修不仅为航空公司运行提供安全保障,并确保飞机的持续适航状态,而且每天要为航空公司的航班计划准时地提供可用的飞机。飞机维修的依据是预先制定的飞机维修方案和维修计划。不同的机型和不同的航空公司的维修方案是不同的。如图1-1所示是航空公司制定维修方案的基本考虑因素。

  图表1-1:航空公司制定维修方案主要考虑因素


  根据图1-1可以明显的看出大部分的内部因素是可控和可变因素,也就是说这些因素在不同的条件下是可以被改变和优化的。安全、可靠和经济是制定维修方案的中心点,而维修方案和计划又是一切维修活动的主导性依据文件。随着我国航空业竞争的加剧,不断攀升的运行成本已严重影响了航空公司的利润水平,降低运行成本迫在眉睫。和国外航空公司相比,我国航空公司的维修成本占总运行成本的比例较大,去年三大航空分别是:国航13%、南航13%、东航13%,而国外好的水平只有7%左右。所以根据飞机维修方案在航空公司中所处的位置,我认为降低维修成本应该从制定一个经济的维修方案入手,并以最经济的手段组织、领导、控制和执行。


飞机维修成本的分类

  从机队的角度来分析,飞机维修成本被分为:直接维修成本和非直接维修成本。直接维修成本包括针对机身、发动机和部件维修所需的人力成本和材料成本。非直接维修成本主要包括和行政管理、工程系统管理、质量控制等相关的管理成本,以及包括和工具、设备和厂房相关的成本。直接成本的高低可以看出维修技术与能力的高低。而非直接成本的高低可以反映出航空公司管理水平。

  航空公司的飞机维修方案一般都包括航线维修大纲、系统维修大纲、发动机维修大纲、结构维修大纲和区域维修大纲。所以飞机的维修成本都来源这些大纲中的例行维修项目,以及包括处理执行例行项目时所发现的缺陷和偏差所发生的成本。飞机的维修方案一旦经适航当局批准确立后,所有的维修项目就必须在其规定的周期内强制完成。

航线维修成本

  航线维修是最低级别也是最基础的维修活动,也可以说是日常维护和勤务。航线维修的工作单内容比较简单,主要包括检查和补加滑油和检查轮胎气压等工作。我国的航空公司航线维护一般都采用航前检查、短停(过站)检查、航后检查和周检。航线维修的任务是完成航线工作单中规定的检查工作,并及时排除飞机所发生的故障与偏差,提高航班的正点率。从工作内容来看,航线维修的主要成本就是人力成本。图1-2是A320飞机的大致成本组成和比例分配。从图中可以看出航线维修成本是总维修成本的13%。

  图表1-2:A320飞机维修成本大概分布(数据来源空客资料)

系统维修和飞机区域检查成本

  在航空公司的维修方案或飞机制造厂推荐的MPD(维修计划文件)中给出了一系列针对飞机各系统和部件以及飞机区域的维修项目,以保证飞机各系统及部件能安全可靠地工作,并确保在特定飞机区域内的导线、管路、机械操作机构和结构无损伤。所有规定的维修项目及任务都有一个明确的执行周期或间隔,周期单位通常用飞行循环(FC)或飞行架次(FL)、日历时间年或月(YE/MO)和飞行小时(FH)来表示。为了执行方便通常将同周期的维修项目组合在一起同时执行,形成一系列的工作包,并用字母编好,就是字母检:A检、B检、C检和D检。同一基础工作包中的项目周期都是相同,所以A检、B检、C检和D检分别有一个执行周期。如图1-3所示是一个传统的字母检示意图,其中飞机的D检(大修)间隔是6年、C检间隔是18个月、A检间隔是3个月,并可以看出在一个大修周期(6年)内需要完成4个C检和25个A检。

  图表1-3:传统的维修方案中所规定的字母检(A、C和D检)周期对照图


  不同的航空公司会采取不同的字母检周期和单位,例如东航A320机队的A检间隔是600FH、C检间隔是18个月、而且飞机的大修周期已和C检孔绑,就是说飞机的大修项目已包括在C检工作包中,所以说东航的A320机队的大修周期就是4C、8C、12C和16C等。但在MPD中不是所有的项目的周期单位是统一的,为了控制的方便需将一些项目的周期单位进行转换,例如C检以日历为单位。就需将一些以飞行架次和飞行循环为单位的维修项目转换为日历周期再归类到C检中,值得说明的是在转换周期时必须依据本机队的利用率水平和飞行循环/飞行小时比值,并且在字母检的控制上需要严格按照规定的间隔进行,尽可能的保持A检、C检和D检之间的“节奏”否则将会对维修成本造成非常大的影响,这一点将在后面的段落中进行阐述。

  当然不是说有的系统维修项目都可以归类到字母检中,例如起落架的更换等维修项目仍需要单独的控制执行。

  从图1-2中可以看出,字母检所占维修总成本的比例比较小,但是字母检的执行频率非常高,例如东航的A320飞机A检周期为600FH,C检为日历18个月,也就是说每飞行600FH就要执行一次A检和每18个月就要执行一次C检。东航6月份79架A320飞机的营运飞行时间是18482小时,所以6月份平均要执行30.8个A检。而整个A320机队平均每年要执行52.7个C检,而东航目前的水平完成一个C检平均需要5-7个工作日。从这些数字可以说明字母检不但影响直接维修成本,还对飞机的利用率和航班编排有非常大的影响,

  随着飞机制造技术的发展,使的飞机本身的可靠性不断提高,也使得飞机的可维护性得到大大的改善,以及工程管理水平的不断提高和航空公司运行经济性要求,波音公司和空客公司已将字母检的概念从MRB和MPD中取消,所有的维修项目的维修间隔都单独给出,使航空公司在制定工作包时更好的依据机队的利用率水平,使航空公司的工作包具有更大的灵活性,并具有更好的经济性。

飞机结构检查(大修)成本

  飞机的结构检查(或被成为大修或D检)是飞机机身的最高级别的检修,其目的是保持飞机结构的持续适航状态,并将飞机结构的腐蚀控制在1级水平或更好的状态。由于飞机在运行中要受到不断的起飞和降落以及增压和减压等因素会导致飞机结构的会疲劳损伤,还有要受到环境的影响会受到腐蚀损伤,并有可能受到外来损伤,例如受鸟击或受地面设备的碰撞。所以结构检查的项目被分为疲劳检查项目和腐蚀检查项目两大类。疲劳项目以飞行循环或飞行起落(FC或FL)为周期单位,而腐蚀检查项目的周期是日历时限(YE或MO)。通常来说飞机大修的平均周期为4年。目前一架飞机的送外大修平均费用都在100万美圆左右或更多,平均每年一架飞机的大修成本是25万美圆。而一架飞机的大修时间平均为40天。

发动机修理成本

  发动机是飞机最核心,也是飞机最大的部件。所需的维修成本也是最多的。如图1-2所示发动机维修成本主要是发动机的离位大修成本。随着技术的发展,发动机在翼时通过状态监控和孔探检查来确保发动机的可靠性以及确定发动机功能状态,所以发动机的大修周期完全取决于发动机热部件(LLP)的寿命或时限。由于飞机在起飞时所需的发动机推力最大,使得发动机热部件受到的磨损和热应力也最大,所以发动机寿命件的时限以热循环为周期。一台发动机所装的热部件的周期也各有不同,在每次大修时根据所更换或修理的热部件的数量不同而大修费用也有所不同。所以通过各热部件时限的合理控制,好的发动机维修计划直接可以提高发动机的在翼服务时间,并可以节约大修成本。

影响飞机维修成本的因素

航空公司对维修成本的影响

  航空公司对维修成本的影响主要反映在公司本身的能力上。飞机维修是一个非常复杂的系统工程。目前我国航空公司的飞机维修的主体模式是合资与自主维修共存,三大航空集团都有了合资维修公司,加上航空公司的联合重组,使得我国航空公司的维修系统较为复杂,这将直接导致资源浪费、重复投资等情况的出现。例如信息不能共享、工具设备不能共享、航材不能共享和维修基地过多。

  从维修计划的角度来看,分散的机队运行模式会直接导致一些制定维修方案所需的基本数据失真,例如飞机的利用率、机队的平均航程等,使得同一机队的维修方案得不到统一,并使得维修计划在执行上得不到统筹安排,反而严重影响整个机队的利用率和维修成本的增加。所以航空公司的维修系统的组织结构要的到高度的统一和集中才能使维修的人力、财力和物力得到最小化。

  目前还有一些航空公司将整个维修全委托维修,和其它航空公司或独立的维修企业签定长期飞机维修协议,这样可以避免航空公司大量的固定投资,并能使航空公司的管理简单化。

飞机本身对维修成本的影响

  随着飞机设计技术观念的发展,飞机固有可靠性和可维护性的提高,将直接导致维修成本的降低。先进的飞机可直接通过自身的故障监控系统探测飞机的故障和完成自我系统的测试,从而避免部件被拆下检测和降低部件的误拆率,并大大缩短维修人员的排故时间。同一系列的飞机具有的相同的技术标准和部件的通用性也是降低维修成本的主要途径。这一点在欧美地区的低成本航空公司里表现的非常突出,使用同一种机型或同系列的飞机是这些低成本航空的核心战略。

  随着飞机的老龄化,飞机的维修成本也是不断上升的,主要表现在例行维修项目的增加和飞机故障的增加以及飞机大修费用的增加。飞机故障的增加不仅直接造成维修成本的增加,而且会影响飞机的可用率和航空公司的服务质量。随着飞机的老龄,结构的疲劳损伤和腐蚀损伤会增加,使得飞机在大修时产生大量的非例行工作,导致大修费用的增加。但一个良好的飞机维修方案是可以控制和减少大修费用的增加的,例如每次航后时对货舱的清洁和检查,避免海水等液体物的渗漏和地板的损伤,以及在平时的区域检查时对结构的检查和清洁,可以抑制腐蚀的发生。

航线网络和运行对维修成本的影响

  在所有的影响因素中,航线网络对飞机维修成本的影响最大,航线网络结构在很大程度上决定着机队的利用率水平。如果使用同一种机型,经营短航程的航空公司的维修成本要高于长航程航空公司的维修成本。平均航程是影响航空公司运行成本的关键因素之一,在其它条件相同的情况下,航程越长其单位成本就越低,并且单位成本将随着航程的增加将急剧下降。造成这种状况的主要原因是大部分运行成本都发生在飞机的起飞、降落、爬升和下降过程中,在这些过程中由于飞机需要足够的马力造成燃油消耗最大。由于高频率的飞机起降和过站时间,相对来说短航线(或支线)航空公司的飞机地面时间要高于干线航空或远程航空公司的飞机地面时间,还有短航线航空公司具有高比例的飞机起降费;并且多的起降次数使得飞机和发动机的架次和循环增加很快,导致维修成本不断上升。

  从维修方案的内容看,以飞机的飞行架次和飞行循环为单位的维修项目,在整个维修项目中所占比例较大,而且相的维修费用也是比较高的,例如发动机大修、起落架大修、飞机结构的疲劳检查、操纵系统检查项目都是以飞行循环或架次为周期单位的,所以在相同的飞行小时或相同的日历时间内,飞行架次越高就意味着维修成本越高。所以航空公司在制定和实施飞机维修方案时平均航程长度、飞机的利用率,飞行小时和飞行架次的比值是最重要的经济性因素。

地理位置对飞机维修成本的影响

  航空公司飞机维修基地的位置也是影响维修成本的因素之一。一般来说维修基地的位置要和航空公司的航线网络结构要相适应,主要维修基地应该位于航线网络的主要枢纽机场,并且要考虑到供货方因素,这样不仅可以避免航材运输的额外费用,而且大量的飞机可以就地被检修便于航班编排,提高飞机的利用率,也可以避免调机飞行。所以制定维修方案和实施维修方案时也要综合考虑航空公司维修基地的分布特定。


维修系统的效率和成本控制

  在有限的飞机资源、人力资源和设备资源的情况下,科学地制定和执行维修方案是提高航空公司维修系统工作效率的重要途径之一。除了保证安全外维修工程管理的目标应该是:(1)最小化飞机的非服务时间;(2)使用飞机及部件维修周期的最大值;(3)优化维修人力资源及其工作量;(4)最大化工具设备及机库的利用率。从这四点看,都和飞机的维修方案有着密切的联系。

最小化飞机的非服务时间

  飞机的非服务时间也可以说是飞机的地面时间,是和飞机的飞行时间相对。通常用飞机的利用率或飞机的可用率来衡量。要想最小化飞机的地面维修时间,需要一个非常完善和高标准的飞机维修体系。从维修方案的角度来看,影响飞机利用率和可用率的主要因素是维修项目间隔和工作包的大小和周期。维修周期长需要执行的频率就小;工作包中工作项目多就需要完成的时间要长。例如目前东航完成一个A检的平均工时为160小时,而C检需要飞机停场5-7天。不同的航空公司可根据自身条件和维修能力可以采取不同制定工作包的方法,也可以不用字母检(A、B、C和D检)的形式进行维修,对于运力紧张的航空公司可以制定更灵活更小的工作包,将大量的维修项目分解和消化到航后飞机过夜工作包中完成,以便减少飞机的停场时间,但这需要航空公司要有相当的工程管理能力。例如东航已拥有多家具有A320飞机C检能力的维修基地,可以先将C检中的部分项目和C检剥离归类到A检或按单独的小工作包执行,这也可以说给C检工作包“瘦身”,将剥离出来的维修项目当飞机在这些基地过夜时完成,这样可以减少C检所需的停场时间也可保证维修质量,如果在各种条件成熟的情况下,可以完全取消字母检概念,都以很小的工作包进行控制,完全免去C检的停场时间,这样也可以使人力需求变的平稳,也可以提高人力资源的利用率。

使用飞机及部件维修周期的最大值

  在维修方案中的每一项工作任务都有一个维修周期或间隔要求,维修单位必须按照给定的周期控制执行。一个维修项目的周期越长说明执行的频率低,所需的人力成本和材料成本相对来说也低。例如一架飞机的年飞行时间是2600FH,如果将A检周期从500FH提高到600FH,每年每架飞机将少做一个A检。当然维修周期不是随便可以缩短和延长的,而必须要有可靠性数据来支持。目前我国的航空公司在客户化维修方案时基本上是遵照飞机制造厂推荐的MPD中的周期来确定维修项目的周期,自主分析能力还有限,对周期的更改也只是为了控制方便而对MPD周期进行缩短。例如A320飞机的MPD中一项任务(212300-02-1)是定期报废卫生间抽气滤的滤芯,MPD周期为1000FH。如果没有可靠性依据,在客户化时只是为了方便控制将周期缩短为600FH,加入A检工作包。若机队的年平均飞行小时为2600小时,每次A检需要4个气滤,那整个机队(若70架)在一年中将多需要485个气滤,并将多增加485次的拆装工时。

  所以说合理科学的使用维修项目的周期是降低维修成本的重要途径,尤其表现在以飞行架次和飞行循环为单位的维修项目上。从图1-2可以看出发动机维修成本和飞机大修成本是最大的,而相关发动机的维修项目是以飞行循环为单位,结构项目的疲劳检查是以飞行架次为单位,所以在确立这些项目的周期必须慎重研究。下面将用具体的例子具体分析周期对成本的影响。

  举例1:

  条件:

  (a)所分析的飞机:A320型B2375飞机;

  (b)飞机的计划平均年飞行小时:2640-3120FH;

  (c)飞机的计划平均年飞行循环:1680-2160FC;

  (d)机队目前的日利用率:9.15(2006年2-6月平均)

  (e)MPD结构大纲中部分疲劳检查项目的周期为:24000FC/42000FH;

  (f)客户化的周期:24000FC/42000FH调为8C;

  (g)CMP(客户化维修方案)中的C检周期:日历18个月;

  (h)B2375飞机目前的飞行数据:20566FH/12356FC;

  (I)B2375飞机2006年5月完成6C检;

  计算:

  根据以上条件可以计算出:

  (a)B2375飞机将在2008年5月执行8C检,所有周期为24000FC/42000FH的项目将在2008年的8C检中执行。

  (b)但是如果按飞行循环计算:

  24000FC(MPD周期)-12356FC(目前架次)=11644FC;

  11644FC÷2160FC/年(最大计划年利用率)=5.4年;

  所以按MPD周期计算这些疲劳检查项目要到2012年执行。

  (c)同样可以按MPD的小时周期计算出:这些疲劳项目要到2013年执行周期为24000FC/42000FH的疲劳项目。

  结论:

  从三个计算结果看如果将MPD中周期为24000FC/42000FH的项目列入8C检,根据目前的年利用率说明将这些项目的维修周期被大大的缩短了。而飞机制造厂给出的周期是通过逻辑分析得出的,对于航空公司来说还没有这样的分析能力。所以航空公司在进行周期转换和组合工作包时一定要使用规定的周期,以免造成工作量的增加。

  举例2:

  下表是A320机队中四架飞机的目前数据,用来进行A检执行情况的分析。

 飞机号

  A检周期

当前飞行总小时

实际A检数

理论A检数

 B2375

 500FH

  20566FH

 46A

 41A

 B2379

 500FH

  20070FH

 44A

 40A

 B2211

 500FH

  19292FH

 42A

 38A

 B2213

 500FH

  15806FH

 35A

 31A

  上表中的实际A检数是指目前该飞机已实际执行和完成的A检数量。理论A检数是指以A检周期500FH除以该飞机的当前飞行小时得出的A检数。

  从以上数字可以看出每架飞机的实际A检数都已超出理论A检数4次以上的A检,实际与理论已发生了很大的偏离。也可以说多做了15个以上的A检。造成这种偏离的直接主要原因是:多次使用维修方案中给定的10%(50FH)的灵活时限(容差)。也就是说没有使用好周期的最大值。间接原因主要是飞机在没有A检能力的机场过夜飞行,不得不提前在基地完成A检。

  从以上两个例子说明使用好维修周期是非常重要的。随着航空公司的发展,传统的航线网络模式已发生了巨大的变化,并将随着枢纽型航线网络的建设,网络结构和飞机的维修系统的相互影响将进一步复杂化,航空公司也应尽快找到两者间的平衡点,避免维修成本的增加。

优化维修人力资源及其工作量

  随着机队的增加和航线网络的扩张,航空公司的维修人力资源缺乏矛盾已突显出来。人力资源是我国航空公司面对的最主要的挑战之一。尤其对于实施枢纽型航线网络战略的航空公司来说这种矛盾将更加突出,特别是在枢纽港每天将要面对几个航班波峰,在一个波峰里将有上百架的飞机在很短的时间要完成规定的维修检查,对人力资源提出了更高的要求,当然也包括维修人员的技术能力。所以如何使有限的人力资源的利用率和工作效率最大化是航空公司必须详细研究的一个重大课题。从维修方案的角度看,维修项目的工时是提高维修人员利用率和工作效率的重要应用参数。在航空公司的维修方案中的每一项任务都需要给定一个工时,这个工时被称为理论工时,它是通过综合考虑各种因素得出的包括从工作准备到工作结束整个工作所需的人工工时。它是生产计划和生产安排的重要依据,也可以通过和实际工时对比进行衡量工作效率,也可以用来员工的绩效考核。有了较为精确的理论工时就可以计算出完成一个工作包所需的总工时,从而得出所需的工作人员数量和工作时间,还可以很好的控制维修人员的劳动量,当然也可以作为人力资源配置的主要依据。

  从图1-2中可以看出发动机修理和部件修理成本占超过50%的维修总成本,而对于我国的航空公司来说,发动机和部件修理的维修能力是比较低的,所以为了能够降低和控制成本,航空公司应对发动机和部件修理给予高度的重视,尤其对于部件修理,航空公司要充分利用人力资源并统筹规划,在整个维修系统中的不同的维修基地建立互补共享式的部件维修站,避免人力资源的浪费和工具设备的重复投资。

最大化工具设备及机库的利用率

  维修人员的能力和所具备的工具设备直接反映了维修单位维修能力。而对于航空公司来说工具设备和维修机库是一项巨大的投资。飞机维修资源的配置是航空公司建立和发展航线网络的最重要的依据。随着航空公司网络的不断扩大,机队数量也要不断的增加,尤其对于要运营复合型枢纽网络的航空公司还需要机型的多样性。所以建立一个符合航线网络特点的维修系统是保证航空公司发展的有力保证。也就是说大型航空公司的维修基地及其能力分布在满足飞机维修需求的情况下,还要尽可能的最大化工具设备及机库的利用率。在飞机维修方案中的各类级别不同的维修工作(如A、B、C、D检)所需的工具设备是不同的,一般来说随着维修级别的递增所需的工具设备数量、人员数量及能力、航材数量也是递增的,但随着维修级别的递增其维修间隔是递减的,所以根据这个特性航空公司应该建立一个维修级别与基地数量成反比并要有合适比例的维修系统,并使不同级别的基地位于航线网络的不同节点上。这样不仅能够满足飞机维修的需要,还可以提高工具设备的利用率,并可以优化人力资源和减少所需航材的数量。

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