軍民融合視角下民用飛機(jī)維修體系建設(shè)及其在國(guó)防裝備保障領(lǐng)域的應(yīng)用

王瑩，馬小駿

(中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司 上海飛機(jī)客戶服務(wù)有限公司，上海 200241)

0 引 言

軍民融合是把國(guó)防和軍隊(duì)現(xiàn)代化建設(shè)融入經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展體系之中，全面推進(jìn)經(jīng)濟(jì)、科技、教育、人才等各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展，在更廣范圍、更高層次、更深程度上把國(guó)防和軍隊(duì)現(xiàn)代化建設(shè)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展結(jié)合起來，為實(shí)現(xiàn)國(guó)防和軍隊(duì)現(xiàn)代化建設(shè)提供豐厚的資源和可持續(xù)發(fā)展的動(dòng)力。

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，國(guó)防裝備技術(shù)含量和復(fù)雜程度日益增高，僅靠軍方保障能力難以更好地完成保障任務(wù)。走軍民融合發(fā)展之路，是世界發(fā)達(dá)國(guó)家采取的發(fā)展戰(zhàn)略。在國(guó)防裝備保障領(lǐng)域，軍民融合主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是技術(shù)層面的軍民兩用，注重保障產(chǎn)品開發(fā)過程的流程化、標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化；二是保障模式趨向于集成化，強(qiáng)調(diào)以最經(jīng)濟(jì)的方式獲得最佳的使用效果。

民用飛機(jī)作為高度復(fù)雜、集成的公共運(yùn)輸類產(chǎn)品，對(duì)運(yùn)行安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性有著極高的要求。經(jīng)過長(zhǎng)期的發(fā)展與沉淀，民用飛機(jī)維修保障領(lǐng)域積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和大量的先進(jìn)技術(shù)。如何將民用飛機(jī)維修理念、技術(shù)、方法合理地應(yīng)用到國(guó)防裝備保障上，并在國(guó)防裝備保障領(lǐng)域充分利用工業(yè)資源，進(jìn)一步提升國(guó)防建設(shè)成效，是軍民融合背景下值得深入探討與研究的問題。

本文從軍民融合的角度提出民用飛機(jī)維修體系建設(shè)經(jīng)驗(yàn)在國(guó)防裝備保障領(lǐng)域的應(yīng)用建議。首先，簡(jiǎn)要介紹民用飛機(jī)維修體系，并分別闡述民用飛機(jī)維修理念、維修策略、維修服務(wù)產(chǎn)品開發(fā)和維修規(guī)章體系；然后，研究國(guó)防裝備在保障方面所存在的難題；最后，在技術(shù)方面和保障模式方面將民用飛機(jī)維修體系應(yīng)用于國(guó)防裝備，以期為提高和加強(qiáng)國(guó)防裝備保障提供建議和指導(dǎo)。

1 民用飛機(jī)維修體系概述

民用飛機(jī)維修體系以客戶為中心，以適航規(guī)章為約束，如圖1所示。

圖1 民用飛機(jī)維修體系

目前，國(guó)外航空公司，例如波音、空客、龐巴迪等倡導(dǎo)以“為客戶提供快速、可靠、安全、低成本、網(wǎng)絡(luò)化、信息化的服務(wù)”為目標(biāo)的運(yùn)行支持工作已經(jīng)非常成熟和完善，建立了遍布全球的民用飛機(jī)維修體系，并擁有大量資深技術(shù)專家，具備了足夠的運(yùn)行支持能力，在日趨激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中形成了各具特色且適應(yīng)自身發(fā)展的體系[1]。近年來，國(guó)內(nèi)通過型號(hào)項(xiàng)目的研發(fā)已初步建立了民用飛機(jī)維修體系，但還需要進(jìn)行不斷探索和長(zhǎng)期實(shí)踐[2-4]。

民用飛機(jī)維修體系包括民航管理局、飛機(jī)或部附件制造商、運(yùn)營(yíng)人(客戶)及維修機(jī)構(gòu)[5]。成熟的維修體系以制造商為牽引，以實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)商、制造商、供應(yīng)商、第三方維修機(jī)構(gòu)多方共贏為目標(biāo)，為運(yùn)營(yíng)人提供全壽命、全場(chǎng)景、全地域以及高效、靈活、優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。其中，民用飛機(jī)制造商以維修服務(wù)產(chǎn)品開發(fā)、維修技術(shù)支持、搭建服務(wù)網(wǎng)絡(luò)、集成服務(wù)體系為主，在飛機(jī)交付運(yùn)營(yíng)后特定的航線、基地或部附件維修能力可由航空運(yùn)營(yíng)人、制造商、供應(yīng)商或第三方機(jī)構(gòu)基于飛機(jī)或部附件制造商發(fā)布的持續(xù)適航文件，例如計(jì)劃維修要求、飛機(jī)維修手冊(cè)、部件維修手冊(cè)等在局方監(jiān)管下根據(jù)自身需求獨(dú)立建立。

在民用飛機(jī)制造業(yè)由“制造業(yè)”向“制造服務(wù)業(yè)”轉(zhuǎn)型的背景下，各大制造商紛紛在客戶服務(wù)領(lǐng)域“開疆拓土”，在傳統(tǒng)維修服務(wù)的基礎(chǔ)上持續(xù)加大客戶服務(wù)的創(chuàng)新力度，力求為客戶打造完美、可靠的客戶服務(wù)整體解決方案，如圖2所示。較為典型的服務(wù)包括“MRO聯(lián)盟”[6-7]、“飛行小時(shí)服務(wù)”[8]等，即由制造商代客戶購(gòu)買維修服務(wù)，或制造商利用MRO網(wǎng)絡(luò)向供應(yīng)商提供按小時(shí)付費(fèi)服務(wù)，避免了客戶與維修機(jī)構(gòu)、備件供應(yīng)商之間繁瑣的溝通，減少客戶零部件庫(kù)存和資金占用，使客戶將精力聚焦在主營(yíng)業(yè)務(wù)上，提高飛機(jī)利用率，降低維修成本。

圖2 先進(jìn)的多元化維修體系

2 民用飛機(jī)維修理念

民用飛機(jī)維修目前采用“以可靠性為中心的維修(RCM)”[9-12]理念，致力于尋找安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性三者之間的平衡，從而以最低的成本維持飛機(jī)固有的安全性與運(yùn)行可靠性。

民用飛機(jī)使用MSG-3 (Maintenance Steering Group 3rdTask Force)[13-14]分析方法制定計(jì)劃維修要求，分為系統(tǒng)與動(dòng)力裝置、結(jié)構(gòu)、區(qū)域、L/HIRF(Lightning/High Intensity Radiation Field)四類分析方法，用規(guī)范化的邏輯決斷程序，確定各故障影響的預(yù)防性維修對(duì)策。當(dāng)初始計(jì)劃維修要求交付使用后，基于IP(Issue Paper)44[15]，通過運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)采集、故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、定量化建模、工程評(píng)估等手段持續(xù)優(yōu)化計(jì)劃維修要求，在保證安全性和可靠性的前提下，以最少的維修時(shí)間和最小的維修成本為目標(biāo)，優(yōu)化維修方案。

RCM在民用飛機(jī)上的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面，如圖3所示。

①飛機(jī)制造商聯(lián)合客戶及民航局使用MSG-3方法制定飛機(jī)初始計(jì)劃維修要求；

②在飛機(jī)交付使用后，通過維修、運(yùn)行數(shù)據(jù)采集分析持續(xù)優(yōu)化計(jì)劃維修要求；

③在全壽命周期內(nèi)對(duì)飛機(jī)進(jìn)行可靠性監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)并解決運(yùn)行可靠性問題。

圖3 以可靠性為中心的民用飛機(jī)維修理念

3 民用飛機(jī)維修策略

民用飛機(jī)維修活動(dòng)按時(shí)間可分為計(jì)劃維修和非計(jì)劃維修[16]，按空間可分為原位維修和離位維修[17]，按維修復(fù)雜度可分為1級(jí)、2級(jí)、3級(jí)維修[18]，如圖4所示，1級(jí)包括外場(chǎng)可直接執(zhí)行的勤務(wù)工作、航前航后檢查、排故、計(jì)劃維修、部附件更換、軟件加載等；2級(jí)包括部附件修理、中度結(jié)構(gòu)修理、復(fù)雜的計(jì)劃維修、中度改裝等；3級(jí)包括復(fù)雜的結(jié)構(gòu)修理、復(fù)雜的改裝、軟件更改、部附件大修等。維修等級(jí)針對(duì)維修任務(wù)，同一維修單位可具備多級(jí)別維修能力，因此民用飛機(jī)維修通常又可分為飛機(jī)的外場(chǎng)維修(Line Maintenance)、基地維修(Heavy Maintenance)以及部附件的車間維修(Shop Maintenance)[19-20]。

圖4 民用飛機(jī)維修策略

制造商基于制定的維修策略方可在產(chǎn)品研制過程中有序地貫徹運(yùn)行可靠性與維修成本指標(biāo)，使飛機(jī)在交付前達(dá)到較高的可靠性與維修性水平。在飛機(jī)交付運(yùn)營(yíng)后，層次分明的維修架構(gòu)、完善的持續(xù)適航文件、完備的備件與工具設(shè)備保障、全數(shù)字化維修與工程系統(tǒng)、先進(jìn)的健康監(jiān)控與管理技術(shù)等共同保證了飛機(jī)的安全、經(jīng)濟(jì)、可靠地運(yùn)行，如圖5所示。

圖5 民用飛機(jī)運(yùn)營(yíng)過程示意

4 民用飛機(jī)維修服務(wù)產(chǎn)品開發(fā)

服務(wù)產(chǎn)品質(zhì)量是保證維修質(zhì)量、提升維修效率、降低制造商運(yùn)營(yíng)支持成本的關(guān)鍵。維修服務(wù)產(chǎn)品包括技術(shù)出版物、備件保障、工程技術(shù)支持、地面支持設(shè)備、維修培訓(xùn)等。為了保證服務(wù)產(chǎn)品質(zhì)量，縮短開發(fā)周期，民用飛機(jī)維修服務(wù)產(chǎn)品的開發(fā)通?；谙冗M(jìn)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)開展，例如ASD(歐洲宇航與國(guó)防工業(yè)協(xié)會(huì))S系列標(biāo)準(zhǔn)等。ASD S系列標(biāo)準(zhǔn)亦是軍民融合的標(biāo)志性產(chǎn)物之一。民用飛機(jī)維修服務(wù)產(chǎn)品開發(fā)工作流程如圖6所示。

圖6 民用飛機(jī)維修服務(wù)產(chǎn)品開發(fā)工作流程

以最重要的服務(wù)產(chǎn)品之一——飛機(jī)維修手冊(cè)(AMM)為例，AMM不是工程數(shù)據(jù)的直接使用，而是維修工程師基于工程數(shù)據(jù)、站在維修的角度、通過系統(tǒng)的工程分析得到的[18]。AMM的高質(zhì)量主要體現(xiàn)在與產(chǎn)品間構(gòu)型的一致性、手冊(cè)間參引的準(zhǔn)確性、覆蓋范圍的完整性、技術(shù)內(nèi)容的正確性與集成性、技術(shù)內(nèi)容的外場(chǎng)適用性、全壽命周期更改的及時(shí)性、用戶優(yōu)秀的使用體驗(yàn)等。

要保證AMM開發(fā)質(zhì)量，需要建立完善的技術(shù)出版物開發(fā)體系。民用飛機(jī)通常使用ATA2200[21]或S1000D[22]國(guó)際規(guī)范進(jìn)行技術(shù)出版物(用戶手冊(cè))開發(fā)，以實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)及構(gòu)型管理，并提供優(yōu)秀的使用體驗(yàn)。以基于S1000D標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)為例，AMM總體開發(fā)流程如圖7所示。

圖7 用戶手冊(cè)總體開發(fā)流程

5 民用飛機(jī)維修規(guī)章體系

民用飛機(jī)維修質(zhì)量的高低對(duì)民用飛機(jī)持續(xù)適航能力及運(yùn)行可靠性具有重要影響。為了約束并控制所有利益相關(guān)方的所有維修相關(guān)活動(dòng)，將維修質(zhì)量落實(shí)到維修保障體系的各個(gè)環(huán)節(jié)，民用航空領(lǐng)域經(jīng)過多年經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)學(xué)習(xí)與積累，形成了一系列適航規(guī)章。這些適航規(guī)章規(guī)定了民用飛機(jī)在全壽命周期內(nèi)主制造商、供應(yīng)商、運(yùn)營(yíng)人及維修機(jī)構(gòu)等所須遵循的最低要求，層次清晰、系統(tǒng)配套、內(nèi)容完善。中國(guó)民航局針對(duì)民用航空器維修相關(guān)活動(dòng)制定的一系列規(guī)章文件如圖8所示。

圖8 維修活動(dòng)相關(guān)中國(guó)民航適航規(guī)章體系

6 國(guó)防裝備在保障方面的難題

20世紀(jì)90年代及21世紀(jì)初的現(xiàn)代化局部戰(zhàn)爭(zhēng)得出一個(gè)結(jié)論：高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)給保障系統(tǒng)造成了巨大壓力，優(yōu)化、加強(qiáng)保障系統(tǒng)比采辦新一代飛機(jī)、坦克更為重要，即使在力量懸殊的“不對(duì)稱”戰(zhàn)爭(zhēng)中，裝備受損相對(duì)較輕的情況下，裝備保障仍然是保持和恢復(fù)部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力的重要因素。高度重視裝備保障工作，強(qiáng)調(diào)裝備保障在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)中的重要作用，已是世界發(fā)達(dá)國(guó)家的一致共識(shí)和共同做法。

但隨著以高新技術(shù)為核心的新型裝備批量配發(fā)，裝備體系結(jié)構(gòu)正在發(fā)生較大變化，國(guó)防裝備保障問題已成為各國(guó)軍隊(duì)面臨的世界性難題。新型裝備技術(shù)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴，一方面對(duì)裝備保障提出了越來越高的要求，部隊(duì)形成保障能力周期較長(zhǎng)、經(jīng)費(fèi)投入量大，另一方面其作用原理、損壞機(jī)理和保障特點(diǎn)也發(fā)生了較大變化，傳統(tǒng)的保障模式、方式、手段、技術(shù)等需要不斷創(chuàng)新或整合才能滿足使用期望。

7 民用飛機(jī)維修體系在國(guó)防裝備保障領(lǐng)域的應(yīng)用啟示

為了滿足現(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)的需要，國(guó)防裝備須具有快速出動(dòng)能力和高戰(zhàn)備完好性。民用飛機(jī)完備的維修體系充分保障了其運(yùn)行的安全性、可靠性與經(jīng)濟(jì)性，所積累的成功經(jīng)驗(yàn)對(duì)進(jìn)一步改善我國(guó)國(guó)防裝備保障水平具有很高的借鑒價(jià)值。

(1) 技術(shù)方面

①在裝備研制初期，開展充分的客戶需求分析，準(zhǔn)確捕獲可靠性、維修性、測(cè)試性、保障性、經(jīng)濟(jì)性等方面的需求，在裝備研制全過程對(duì)各項(xiàng)需求進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保各項(xiàng)需求得到有效落實(shí)。

②重視健康監(jiān)控與管理技術(shù)的應(yīng)用，一方面當(dāng)裝備故障受損時(shí)，地面能夠快速反應(yīng)，有效降低裝備停場(chǎng)時(shí)間；另一方面，通過地面數(shù)據(jù)分析，能夠主動(dòng)預(yù)測(cè)故障的發(fā)生，從而降低非計(jì)劃維修頻次，提升可用性。

③全面推行綜合后勤保障(ILS)工作，基于先進(jìn)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，通過制定和全面實(shí)施綜合后勤保障計(jì)劃，開展后勤保障分析，確定裝備的保障方案，科學(xué)合理地規(guī)劃地面保障設(shè)備、備件供應(yīng)、人員及人力、人員培訓(xùn)及訓(xùn)練設(shè)備、技術(shù)出版物等，確保在交付裝備的同時(shí)，交付各種保障資源，以滿足用戶規(guī)定的戰(zhàn)備完好性要求，降低使用和保障費(fèi)用。

④推行以可靠性為中心的維修(RCM)理念，使用RCM分析方法制定并優(yōu)化維修計(jì)劃，爭(zhēng)取以最低的維修費(fèi)用維持要求的迅速出動(dòng)能力與戰(zhàn)備完好性。

⑤采用交互式電子技術(shù)出版物、數(shù)字化維修與管理平臺(tái)等手段提升國(guó)防裝備保障效能。

(2) 保障模式方面

①對(duì)不同研制期裝備，依據(jù)設(shè)計(jì)特點(diǎn)優(yōu)化保障策略，當(dāng)裝備設(shè)計(jì)具備較高的可靠性、維修性、測(cè)試性后，可逐步由3級(jí)維修過渡至2級(jí)維修，即基層級(jí)和基地級(jí)。

②保障模式應(yīng)遵循結(jié)構(gòu)合理、規(guī)模適度、配置適當(dāng)、平戰(zhàn)結(jié)合、軍民一體的原則，對(duì)裝備實(shí)施全方位保障，在保留核心維修能力的基礎(chǔ)上，應(yīng)穩(wěn)步加大工業(yè)方在裝備保障中承擔(dān)的份額。

③建立備件共享體系，實(shí)施全壽命周期多級(jí)、橫向供應(yīng)策略，有效降低庫(kù)存成本。

④與“飛行小時(shí)服務(wù)”類似，可使用“基于性能的后勤”(PBL)策略，由軍方向制造商或供應(yīng)商購(gòu)買性能，以達(dá)到共贏。

⑤建立層次清晰、系統(tǒng)配套、內(nèi)容完善的法規(guī)制度體系，確保裝備維修保障工作有法可依、有章可循。

8 結(jié)束語(yǔ)

為了加強(qiáng)和完善國(guó)防裝備維修保障體系，針對(duì)當(dāng)前國(guó)防裝備保障方面存在的問題，本文從軍民融合的視角提出了民用飛機(jī)維修體系建設(shè)經(jīng)驗(yàn)在國(guó)防裝備保障領(lǐng)域的應(yīng)用建議，并在技術(shù)和保障模式兩個(gè)方面為其提供了建議和指導(dǎo)：在技術(shù)方面，將民用飛機(jī)維修體系中的客戶需求分析、健康監(jiān)控與管理技術(shù)、先進(jìn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、以RCM的維修理念以及數(shù)字化管理等引入國(guó)防裝備，完善國(guó)防裝備技術(shù)研究；在保障模式方面，將民用飛機(jī)的維修策略、保障模式、備件供應(yīng)規(guī)劃、PBL策略、標(biāo)準(zhǔn)的制度體系等融入國(guó)防裝備領(lǐng)域，健全發(fā)展國(guó)防裝備的保障模式。