基于航材保障工程的初始航材推薦清單研究

晏 青 邢廣華 /

(1. 上海飛機客戶服務有限公司，上海 200241；2.中國民航上海航空器適航審定中心，上海200335)

0 引言

近年來，隨著全球經(jīng)濟的不斷發(fā)展，民用航空業(yè)成本不斷上升，競爭壓力不斷加大。民用航空業(yè)是典型的資金密集型行業(yè)，航空公司機隊運營需要各種資源的支持，包括人力、物力和財力，飛機的航材保障是其中重要一環(huán)。在航空公司的成本構成中，航材儲備占據(jù)了相當大的比重，是航空公司主要資產(chǎn)類型之一，也是巨大的資金消耗源。

為了最大限度地降低航材庫存成本，在提高民機航材保障率的同時必須確定準確的航材類型及需求量，因此，有必要對航材保障工程進行科學研究。根據(jù)飛機使用要求以及可靠性、維修性、壽命、供貨周期、經(jīng)濟性等要求，建立適當?shù)念A測模型，給出一定時間內(nèi)的航材需求量，使航空公司的航材采購有科學依據(jù)，就能達到以合理的資金投入滿足較高的保障率的目標[1-2]。同時，依靠航材保障工程，并在應用中進行調(diào)整、優(yōu)化，可以在航材成本和保障率之間達到平衡，減少航材積壓造成的浪費，增強航空公司的市場競爭力。

對航空公司而言，飛行安全是生存的基礎，客戶服務是企業(yè)的生命。飛機的維修水平直接影響飛行安全，而航材保障是決定客戶服務水平的重要因素。在航空公司價值鏈的構成當中，航材保障具有基礎性作用。為了保障航空運輸?shù)恼＿\營，航空公司必須儲備一定數(shù)量的航材，因為一旦由于航材缺件而導致飛機停場，就會嚴重影響航空公司的正常運營，給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟和聲譽損失。因此，科學而合理的航材保障顯得尤為重要。

現(xiàn)階段，從航材保障研究的對象來看，針對軍機的保障研究比較多，而針對民機的航材保障研究比較少；從航材保障研究的內(nèi)容來看，針對航材保障的相關理論和技術研究比較多，而針對具體航材保障案例的研究比較少。因此，從航空公司機隊運營的需求出發(fā)，對民機航材保障的實際情況進行研究，有利于優(yōu)化航材保障流程，從而提高保障效率。

1 航材保障工程

根據(jù)綜合保障工程思想，同時結合民機航材工作的具體情況，航材保障工程(Spares Support Engineering，簡稱SSE)可做如下定義：在飛機的全壽命管理期內(nèi)，為滿足飛機完好性要求，降低壽命周期費用，獲得最佳的航材保障率和合理的保障資源，綜合考慮航材的保障問題，確定保障性要求，進行保障性設計，規(guī)劃并研制保障資源，在飛機的整個壽命周期內(nèi)系統(tǒng)考慮飛機航材的保障性及保障系統(tǒng)問題所進行的一系列的管理和技術活動[3-5]。根據(jù)航材保障所從事的具體工作，航材保障工程具體可分為航材管理和航材工程兩方面的內(nèi)容。

航材管理是指為保證飛機正常運行所必須提供的飛機結構件、系統(tǒng)件、標準件和成品附件的供應而進行的一系列工作，包括航材計劃管理和航材采購，建立科學合理的航材庫，隨時處理飛機緊急訂貨，迅速提供用戶需要的各種資料、部件、設備等。該項工作隨著飛機研制的開始而開始，隨著飛機全部退役而結束，貫穿于飛機從設計、試飛、銷售到使用的全過程[6]。

航材工程是指飛機制造商為了編制航空公司飛機運營所需的各類航材供應資料而開展的研究工作，也是民機航材保障工程的重要組成部分之一，主要包括編制合理、可靠的航材計劃及處理相應航材供應資料等。其中，航材工程處于整個航材支援和保障體系的上游，為航材管理工作提供數(shù)據(jù)源和信息流，具有非常重要的地位和作用。

航材供應資料(Spares Provisioning Products，簡稱SPP)，是指飛機主制造商在飛機交付前后，向航空公司提供一系列與航材相關的支援文件，是支持航空公司新購飛機后航材首批采購、航線維護、維修、改裝等工作所需的各類航材相關信息，它包括各種ATA(Air Transport Association，簡稱ATA)類文件與非ATA類文件[7]。其中ATA類文件是按照ATA SPEC2000標準中規(guī)定的固定格式編寫的文件，非ATA類文件，又稱航材產(chǎn)品，是一種衍生航材服務產(chǎn)品，它把ATA類標準文件轉化為簡單易懂的形式，可根據(jù)客戶需求進行客戶化的編制，一般包括潛在航材集、需求預測清單、初始航材推薦清單等。這里主要研究與本文相關的初始航材推薦清單。

2 初始航材推薦清單

一般來講，一款新機型交付使用后，前三個月為試運營期，即初始運營期。在這一階段，為滿足航空公司機隊正常運營需求，主制造商需要為飛機初始運營提供航材保障，并為航空公司提供初始運營航材推薦清單(Recommended Spare Parts List，簡稱RSPL)，通常簡稱為初始航材推薦清單。RSPL是每個飛機制造商向其客戶提供的一個非常重要的客戶化文件，它包含了保障飛機初期運營期間內(nèi)所有航線維修所需的所有航材。

RSPL是飛機制造商針對航空公司的首批航材訂貨，根據(jù)航空公司的機隊規(guī)模，為滿足和支持飛機最初運營的外場維修需要，評估和推薦其所需零航材的初始推薦清單。RSPL包括了用戶所需航材的種類、數(shù)量和各種航材屬性信息。通常，為給航空公司提供準確資料， 需要對RSPL進行定期更新，以便航空公司審查和訂購[8-10]。

航材推薦清單的制訂工作是新飛機研制階段航材保障工程的一項重要內(nèi)容。通常，RSPL包括了航線可更換單元件(Line Replaceable Unit，簡稱LRU)、航線可維修件(Line Maintenance Part，簡稱LMP)、標準件(Standard Parts，簡稱STD)等，同時還包含部分機體自制件。LRU件的清單通常由系統(tǒng)供應商提供，由航材工程師按照航空公司機隊航線需求編入RSPL，LMP與STD一般為部分LRU的下級可拆分小組件，或一些緊固件與連接件。

航材推薦清單作為飛機交付時備件支援方面的重要客戶化技術文件，應保證其準確性和完備性。這份清單包括了所有需要首批訂貨的飛機備件，包括機體件和系統(tǒng)件，系統(tǒng)件的清單通常由系統(tǒng)供應商確定并提供，由飛機備件服務部門匯總編入RSPL。航材推薦清單的制訂工作是新飛機研制階段備件支援工作的一項重要內(nèi)容。對于新研制飛機而言，由于備件參數(shù)的不完備和不準確，清單制訂工作往往具有艱巨性和挑戰(zhàn)性。

鑒于初始運營期間尚無可參考的機型運營保障數(shù)據(jù)，在此背景下，本文基于航材保障工程方法，依據(jù)飛機維修計劃相關文件，同時參考飛機維修手冊，確定初始運營期間重點維修項目，并以此指導該階段航材保障工作，為合理的航材保障提供科學指導。

飛機維修計劃文件(Maintenance Planning Document，簡稱MPD)，可為每個飛機用戶提供編制維修方案和完成預定維修大綱所必須的維修計劃信息，適合在對飛機進行維護和維修時使用。另一方面，從作用上來講，通過參考MPD文件維修任務條目及檢查門檻值，可對比找到飛機維修手冊中的任務號，通過勤務描述并分析具體維修任務，從中判斷出可靠性低、需要經(jīng)常維修更換的易損航材件，并通過技術文件比對出相應航材件號，從而以此選出列入初始航材推薦清單的航材項目。

根據(jù)以上思路，首先依據(jù)飛機交付時提供的MPD維修計劃文件，通過首次檢查/維修間隔，梳理并確定出相關的維修計劃項目；根據(jù)所梳理的維修計劃項目，參照相應的飛機維修技術文件，篩選出可能影響飛機安全的易損LRU項目；按照確定的LRU項目清單，根據(jù)飛機相關圖解手冊，鎖定易損的LRU項目件號，并通過與供應商及航空公司機務維修人員的交流，進一步確定這些LRU件號；同時，根據(jù)拆換LRU組件圖解手冊，梳理出與LRU組件更換相關的標準件，并列入初始航材推薦清單，從而與LRU組件共同保障航線運營。

文中具體以編制某型飛機的起落架系統(tǒng)的初始航材推薦清單為例，根據(jù)航空公司對機隊運營保障的反饋要求，從民機航線可維修性角度出發(fā)，通過航材保障工程方法驗證該方法的有效性和實用性。本文根據(jù)航材保障工程方法，依據(jù)飛機維修計劃文件，來確定某型飛機起落架系統(tǒng)的初始運營保障階段的航材推薦項目。如圖1所示。

圖1 初始航材推薦清單編制方法

3 工程應用案例

根據(jù)某型飛機的維修計劃文件，通過查詢該飛機的設計利用率，可知飛機的平均利用率為每天8個飛行小時或6.15個飛行循環(huán)，見表1。按照初始運營前三個月的保障要求，即不低于720個飛行小時或554個飛行循環(huán)。若飛機某項檢查的維修間隔低于此界限，則表明該項前三個月易發(fā)生故障，需對所涉及的航材進行重點關注。以下依據(jù)某型飛機MPD文件，按照飛機初始運營(前三個月)保障要求，確定初始航材推薦清單。

表1 某型飛機設計利用率

3.1 確定初始運營維修任務

通過梳理某型飛機起落架系統(tǒng)的MPD維修計劃文件，根據(jù)初始運營前三個月的保障要求，查知起落架系統(tǒng)有以下MPD維修條目符合要求，即低于720個飛行小時或554個飛行循環(huán)，共計14條。其中，故障影響類別分別為5～9五個等級，對飛機運行安全的影響依次遞減，見表2。初始運營期間具體計劃維修任務詳見表3。

表2 飛機故障影響類別

表3 起落架系統(tǒng)MPD維修任務(初始運營期間)

注：MRBR——Maintenance Review Board Report，維修審查委員會報告。

跟據(jù)各計劃維修條目所對應的AMM參考號，通過查詢起落架系統(tǒng)的飛機維修手冊(Aircraft Maintenance Manual，簡稱AMM)，可知各計劃維修任務所對應的詳細維修內(nèi)容，一般包括潤滑(Lubrication，簡稱LUB)、勤務(Servicing，簡稱SVC)、使用檢查(Operational Check，簡稱OPC)、一般目視檢查(General Visual Inspection，簡稱GVI)、功能檢查(Functional Check ，簡稱FNC)、詳細檢查(Detailed Inspection，簡稱 DET)、特殊詳細檢查(Special Detailed Inspection，簡稱SDI)、恢復(Restoration，簡稱RST)及報廢(Discard，簡稱DIS)等，通過查詢AMM手冊，可以確定初始運營期間內(nèi)，需進行重點保障的計劃維修內(nèi)容，從而指導航材保障工作，并為合理的航材儲備提供科學依據(jù)。

3.2 分析易損LRU項目

其中，潤滑與勤務一般是為了保持固有設計性能而進行的各種潤滑或勤務活動，一般不涉及更換航材，無需進行航材保障。按照以上飛機維修種類，通過比對查找飛機維修手冊，依據(jù)AMM參考號，可以獲知以上初始運營期間需重點保障的維修內(nèi)容。根據(jù)MPD手冊比對AMM維修條目對應的維修內(nèi)容如表4所示。

表4 MPD比對AMM維修內(nèi)容(初始運營期間)

經(jīng)比對查找AMM手冊，初始運營期間進行的維修任務中，序號為2、3、5、9、12、14的維修項目均為勤務，屬機務日常勤務內(nèi)容，序號1、4僅涉及主、前起落架艙區(qū)域外部一般目視檢查，序號8、11僅涉及機輪外部損傷檢查，序號9、12僅涉及起落架胎壓檢查，經(jīng)查詢相關AMM任務項，均不涉及航材項目更換，無需進行航材保障。此外，序號3和6為主起落架減擺器與剎車蓄壓器壓力指示的目視檢查，雖然涉及具體航材項目，但因其影響類別均為9，即對飛機運營具有隱蔽性影響，但不影響飛機運行安全。因此，僅有序號為7、10、13的三條任務號涉及更換航材項目，分別為檢查剎車磨損并更換剎車盤、檢查輪胎磨損并更換主起輪胎及檢查輪胎磨損并更換前起輪胎。

由此說明，剎車盤、主起機輪/輪胎組件、前起機輪/輪胎組件均屬于起落架日常經(jīng)常更換的航材LRU項目，三者均為易磨損件，與航線日常維護的實際情況相符。

3.3 分析易損LRU件號

基于航材保障工程方法，依據(jù)MPD維修計劃任務，并參照AMM手冊維修任務號確定了易損航材項目，接下來具體分析確定易損LRU航材的零件號。通過主制造商飛機圖解零件目錄(Aircraft Illustrated Parts Catalog，簡稱AIPC)，能夠鎖定易損航材件號，并通過與供應商和機務維修人員的充分交流，即可確定易損LRU件號。

在該型號飛機的AIPC中對比查找剎車盤、主起機輪/輪胎組件與前起機輪/輪胎組件相應的航材件號。經(jīng)查對，在飛機圖解零件目錄中，起落架主起機輪/輪胎組件件號為90004162-1WT(可替換件為90004162WT)，前起機輪/輪胎組件件號為90000581-1WT，由于航線一般不單獨拆換剎車盤，其上級組件剎車裝置件號為90004163-1PR(可替換件為90004163PR)。因此，通過梳理MPD維修計劃文件并參考相應AMM維修條目，基本確認了初始運營期間飛機起落架系統(tǒng)的易損LRU件號，見表5。

表5 起落架易損LRU項目件號

經(jīng)咨詢航空公司機務維修人員可知，由于航線在更換輪胎時，通常不單獨更換機輪，而是將新的機輪與胎皮進行整體拆換，再轉至維修內(nèi)場重新更換新胎皮。由此可知，主起與前起胎皮也屬于重點保障內(nèi)容，同樣需列入初始運營期間的航材推薦清單。經(jīng)查詢AIPC并與該型飛機的胎皮供應商進行溝通，最終確認主起和前提胎皮分別為409K02-2與247F22T1，且主起和前起胎皮均屬于LRU組件，因而可知飛機初始運營期間，需重點保障的起落架部分LRU組件如表6所示，共計有主起和前起機輪、主起和前起胎皮及剎車裝置等。

表6 需重點保障的起落架部分LRU組件

3.4 分析易耗標準件

同時，考慮航線更換需求，在對剎車裝置、主起輪胎與前起輪胎進行更換時，需要用到這些LRU組件與飛機起落架系統(tǒng)連接所需要的連接件和緊固件，這些航材一般均屬于標準件。為保障航線更換需求，同樣需要把這些標準件列入初始運營推薦清單當中，以保障更換的順利進行，滿足航材保障要求。經(jīng)查詢某型飛機AIPC手冊，可知在更換主起輪胎時所用到的標準件分別為螺母、卡箍和墊片等，更換前起輪胎時所用到的標準件分別為螺母、半圓形卡箍和保險絲等，更換剎車裝置時所用到的標準件則較多。各LRU組件與對應拆換所用到的標準件項目、件號、裝機數(shù)量等分別如表7所示。

3.5 確定初始航材推薦清單

一般來說，初始航材推薦項目既包括LRU組件，也包括拆換這些組件時所需的標準件項目，兩者共同組成了初始航材推薦清單。

在3.3節(jié)表6確定的需重點保障的起落架部分LRU組件與3.4節(jié)表7確定的部分起落架LRU組件拆換所需標準件的基礎上，綜合初始運營保障期間所需的LRU組件與標準件項目，最終可確定初始航材推薦清單，即初始運營期間重點航材推薦項目，包括需重點保障的LRU組件、拆換相應的標準件，這些項目的件號、裝機數(shù)量、可替換件等信息，具體如表8所示。

表7 部分起落架LRU組件拆換所需標準件

表8 初始運營期間重點航材推薦項目

本文基于航材保障工程，從新機型初期航材保障需求出發(fā)，通過查詢MPD飛機維修計劃并對比AMM手冊參考條目，來分析和確認了初始航材推薦清單。按照初始運營期間前三個月的保障要求，基于航線保障思想，通過工程應用實例確定了初始航材推薦清單的編制方法，并以某型飛機起落架為例，通過參考比對主制造商AIPC手冊并根據(jù)航線可拆換性，最終確定了初始運營期間重點航材推薦項目，以滿足航材保障要求。

4 結論

航材保障工程是影響航空公司機隊運營安全、提高客戶服務水平的重要因素，為此，建立合理的航材保障計劃，能夠充分提高航空公司的競爭力，降低航材倉儲成本。本文基于航材保障工程的一般含義，分析了航材保障工程的重要意義，并從新機型投入運營的實際需求出發(fā)，研究了初始航材推薦清單編制的一般方法和流程。最后，通過具體應用實例，給出了某型飛機起落架系統(tǒng)的初始航材推薦清單，驗證了航材保障工程方法的有效性和實用性，可滿足航空公司初始航材保障的要求。