面向商用飛機(jī)的成本工程實(shí)施分析

張誠(chéng) 宋楊

【摘要】本文研究了商用飛機(jī)在面向設(shè)計(jì)的成本工程中的實(shí)施方法，包括過程保障流程，組織建設(shè)與職責(zé)劃分，涵蓋人員和工具的能力建設(shè)，提出商用飛機(jī)成本工程實(shí)施思路與建議。

【關(guān)鍵詞】商用飛機(jī) 成本工程 實(shí)施分析

引言

商用飛機(jī)項(xiàng)目是典型的大型復(fù)雜系統(tǒng)項(xiàng)目，具有項(xiàng)目周期長(zhǎng)、資金投入大、系統(tǒng)復(fù)雜性高的特點(diǎn)。從項(xiàng)目目標(biāo)角度來說，一個(gè)成功的商用飛機(jī)項(xiàng)目不僅需要在滿足適航規(guī)章要求的前提下取得技術(shù)成功，還需要能夠?yàn)橹圃焐毯陀脩魩斫?jīng)濟(jì)利潤(rùn)取得最終的商業(yè)成功。然而民機(jī)研制周期長(zhǎng)，涉及約百萬個(gè)零部件，供應(yīng)商數(shù)量龐大，項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)管控困難。在國(guó)際民用航空市場(chǎng)，預(yù)算與進(jìn)度問題同樣非常明顯，波音公司延遲兩年交付B787，預(yù)算超出25億美元?？湛凸驹贏380項(xiàng)目上同樣延遲交付兩年，預(yù)算超出20億歐元。

與商用飛機(jī)項(xiàng)目類似，NASA組織的大型工程項(xiàng)目幾乎無一例外面臨著預(yù)算超額和交付延期的問題，給政府和大型企業(yè)帶來了巨大的財(cái)政壓力。在民用飛機(jī)的概念設(shè)計(jì)階段，人工與費(fèi)用投入雖不高，但已在飛機(jī)成本中占比65%。初步設(shè)計(jì)結(jié)束時(shí)，85%的成本已基本鎖定，而構(gòu)型凍結(jié)后的設(shè)計(jì)更改代價(jià)則更為巨大。因此在項(xiàng)目前期開展經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)是極為必要的。

以NASA為代表的主制造商認(rèn)為，將項(xiàng)目帶入困境的主要原因有三點(diǎn)。首先，在項(xiàng)目實(shí)施之前，對(duì)于項(xiàng)目的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知不足;其次，沒有可靠的對(duì)項(xiàng)目的耗費(fèi)進(jìn)行估算;最后，在項(xiàng)目執(zhí)行中，預(yù)算分配計(jì)劃表不能覆蓋項(xiàng)目實(shí)際每年產(chǎn)生的費(fèi)用，導(dǎo)致預(yù)算失控[1]。項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性控制重點(diǎn)在在項(xiàng)目中推動(dòng)成本評(píng)估與分析（Cost Estimation and Analysis，CEA），為了解決項(xiàng)目的成本評(píng)估，需要聚焦人員、工具、組織和過程保證，大量成本工程的工作亟待研究。

1 成本評(píng)估過程保障

面向設(shè)計(jì)的成本（Design-To-Cost，DTC）任務(wù)通常由已經(jīng)存在的組織負(fù)責(zé)。但是，已有的航空分包商可以小范圍調(diào)整組織責(zé)任，來確保文化同化和DTC活動(dòng)舉辦成功。參考圖1中的傳統(tǒng)組織章節(jié)，標(biāo)記新增的和DTC相關(guān)的功能[2]。

DTC的方法如上圖所示，主要活動(dòng)如下：

1.1 DTC目標(biāo)

DTC目標(biāo)可以分解為面向單位產(chǎn)品成本目標(biāo)和面向運(yùn)營(yíng)和支持目標(biāo)。

面向單位產(chǎn)品成本目標(biāo)被定義為政府在貨幣、批量和生產(chǎn)率中規(guī)定的成本，等同于新飛機(jī)成本。采購(gòu)方需要指定允許的增長(zhǎng)率和程序，學(xué)習(xí)曲線，以及產(chǎn)品進(jìn)度。這些目標(biāo)在工程開發(fā)期間，需要被明確或可靠的預(yù)計(jì)。

1.2 可承受性分析：

采購(gòu)方?jīng)Q定了航空系統(tǒng)的功能價(jià)值和使用參數(shù)化全壽命周期成本模型或運(yùn)營(yíng)研究技術(shù)的任意功能的功能價(jià)值。采購(gòu)方的成本分析團(tuán)隊(duì)通過相似機(jī)型和相同軟硬件功能數(shù)據(jù)評(píng)估項(xiàng)目本身的成本。采購(gòu)方針對(duì)基線架構(gòu)建立初始化的系統(tǒng)級(jí)產(chǎn)品和運(yùn)營(yíng)支持成本目標(biāo)。與可調(diào)整的設(shè)計(jì)值相關(guān)的成本估計(jì)范圍將賦予分包商談判的靈活性。

選定的分包商通常基于初始基線，開展其生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)支持估計(jì)，將采購(gòu)方的頂層成本目標(biāo)，依據(jù)WBS分配至更低層級(jí)的成本目標(biāo)。分包商的目標(biāo)是困難的，但是可達(dá)成的。分包商也會(huì)提供一個(gè)DTC方案給采購(gòu)方，描述其DTC組織、評(píng)估方法、項(xiàng)目設(shè)計(jì)和假設(shè)、預(yù)期的成本權(quán)衡研究及報(bào)告程序。

1.3 成本權(quán)衡研究

DTC過程的核心是按照建立的優(yōu)先級(jí)，由采購(gòu)方和分包商做權(quán)衡的研究和記錄。成本權(quán)衡研究的目的是基于統(tǒng)一的基礎(chǔ)，在可接受的性能范圍內(nèi)，比較不同的設(shè)計(jì)和制造過程。記錄是一項(xiàng)要求，在本文后面將提到。

權(quán)衡研究有兩個(gè)目標(biāo)：（1）界定設(shè)計(jì)和生產(chǎn)選擇在最低的單位產(chǎn)品成本下，符合最小性能需求，（2）針對(duì)相同的設(shè)計(jì)和過程，要求最低的產(chǎn)品運(yùn)營(yíng)與支持成本。參數(shù)化的成本估計(jì)方法是較為有效的方式，因?yàn)樾枰獧?quán)衡的技術(shù)參數(shù)也是成本模型的輸入。

1.4 制定管理決策

DTC項(xiàng)目的最終目標(biāo)是基于有邏輯和可審計(jì)的認(rèn)真記錄的估計(jì)結(jié)果，產(chǎn)生一系列明確、客觀的決策。周期的DTC報(bào)告將建立重要的審計(jì)追溯。

DTC的目標(biāo)一般為大型研發(fā)項(xiàng)目建立，起始于概念聲明階段。一個(gè)DTC的主要目標(biāo)是成本、性能和進(jìn)度的適當(dāng)平衡。

2 成本評(píng)估的組織建設(shè)

成本評(píng)估團(tuán)隊(duì)的組織責(zé)任便是和一個(gè)成功的DTC項(xiàng)目相關(guān)的確定任務(wù)，可以被每一個(gè)航空分包商進(jìn)行功能分解，如下：

3成本評(píng)估的能力建設(shè)

CEA改進(jìn)行動(dòng)將聚焦人員、工具。

3.1人員

任何活動(dòng)中最重要的資源是參與的人員。為了成功，人員必須勝任、進(jìn)取和具有其它資源（工具、金錢等）以完成工作。目前國(guó)內(nèi)外普遍缺乏具有適當(dāng)技能的成本分析人員。因此，關(guān)注“人員”要素對(duì)于CEA改進(jìn)行動(dòng)最為重要。

充足的補(bǔ)償是真正的激勵(lì)因素，但眾所周知，當(dāng)決定投身公共部門工作時(shí)，個(gè)人期望獲得的酬勞將受到限制。因此，需要有其它激勵(lì)因素使得雇員在政府中獲得職業(yè)發(fā)展?？紤]到在CEA領(lǐng)域工作的人，比如，對(duì)于成為具有明確職業(yè)發(fā)展機(jī)會(huì)的有價(jià)值的雇員的期待是一個(gè)有利因素。事實(shí)上，當(dāng)系統(tǒng)開發(fā)活動(dòng)需要多種專業(yè)準(zhǔn)則以實(shí)施項(xiàng)目時(shí)，活動(dòng)需要CEA，但CEA并不像其它領(lǐng)域那樣被認(rèn)作準(zhǔn)則（如工程準(zhǔn)則）。行動(dòng)的主要目的是幫助建立CEA專業(yè)準(zhǔn)則并被認(rèn)可，為投身此領(lǐng)域的個(gè)人創(chuàng)造通向高層級(jí)職位的成長(zhǎng)途徑和機(jī)會(huì)。

此外，可對(duì)CEA相關(guān)大學(xué)課程的開發(fā)進(jìn)行投入。在經(jīng)濟(jì)壓力環(huán)境下，持續(xù)推進(jìn)降低成本，建立“更快、更好、更便宜”的系統(tǒng)，畢業(yè)的工程師沒有建立設(shè)計(jì)的系統(tǒng)花費(fèi)多少成本的概念。課程設(shè)計(jì)將以向大學(xué)工程類學(xué)生介紹成本分析為目標(biāo)，提供給任何希望在該方面改善其工程課程的工程院校。如果沒有合適的選擇，目前可以在本科層級(jí)的課程開發(fā)中增加CEA主題的內(nèi)容[3]。

3.2工具

為了能夠開展響應(yīng)的、可靠的對(duì)將來任務(wù)的質(zhì)量成本估計(jì)，包括為達(dá)成任務(wù)目標(biāo)，新技術(shù)和創(chuàng)新方法或概念的應(yīng)用，應(yīng)不斷改進(jìn)成本模型和分析工具。當(dāng)前開發(fā)識(shí)別的能力之一是系統(tǒng)開發(fā)成本模型和運(yùn)營(yíng)成本模型。整合空間運(yùn)營(yíng)成本模型（內(nèi)部開發(fā)模型）和其它幾個(gè)商業(yè)模型，諸如NASA/空軍成本模型和價(jià)格成本模型。

CEA團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)在不久的將來，定下要求“全面成本”估計(jì)的目標(biāo)，估計(jì)包括人力、總體，行政成本、設(shè)施和項(xiàng)目成本。估計(jì)人力成本的模型可與其它方法論一起開發(fā)以滿足要求，估計(jì)項(xiàng)目的全面成本。此外還應(yīng)整合的財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)，以協(xié)助為CEA準(zhǔn)則提供全面成本賬目數(shù)據(jù)以進(jìn)行全面成本估計(jì)。同樣，要求模型更為準(zhǔn)確確認(rèn)新系統(tǒng)開發(fā)過程的成本影響，諸如“更快、更好、更便宜”。

4總結(jié)

面向定費(fèi)用設(shè)計(jì)的成本工程的實(shí)施，需要專業(yè)的人員，在經(jīng)濟(jì)壓力環(huán)境下，應(yīng)與高校和相應(yīng)的專業(yè)機(jī)構(gòu)合作，開展成本工程的培訓(xùn)。在項(xiàng)目中持續(xù)推進(jìn)降低成本，提出“建立更快、更好、更便宜的系統(tǒng)“的口號(hào)，通過對(duì)工程技術(shù)人員進(jìn)行成本估計(jì)與分析的培訓(xùn)，使得畢業(yè)的工程師建立設(shè)計(jì)的系統(tǒng)花費(fèi)多少成本的概念。其次，要有專業(yè)的工具。通過改進(jìn)成本模型和分析工具，建立系統(tǒng)開發(fā)成本模型和運(yùn)營(yíng)成本模型，為項(xiàng)目開發(fā)提供成本估計(jì)與分析的核心能力。再次，建立獨(dú)立的組織。通過設(shè)置推動(dòng)成本估計(jì)和分析工作的獨(dú)立組織，可以提供新項(xiàng)目的獨(dú)立經(jīng)濟(jì)性評(píng)估，向項(xiàng)目負(fù)責(zé)人獨(dú)立提供項(xiàng)目批準(zhǔn)相關(guān)的報(bào)告和建議。最后，建立質(zhì)量可控的過程。通過建立成本評(píng)估的準(zhǔn)則標(biāo)準(zhǔn)，保證CEA過程統(tǒng)一并符合最佳商業(yè)實(shí)踐，給項(xiàng)目提供及時(shí)、準(zhǔn)確的成本估計(jì)。成本分析師持續(xù)參與項(xiàng)目過程，包含在系統(tǒng)開發(fā)、運(yùn)營(yíng)和處置的全面成本估計(jì)中，為公司產(chǎn)生最大價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]錢斐斐，宋楊，面向全壽命周期成本的民用飛機(jī)定費(fèi)用設(shè)計(jì)?（DTLCC）方法研究. Value Engineering，2017（8）： 3.

[2]NASA. NASA system engineering handbook， NASA/SP-2007-6105[R]. Washington D. C. ： NASA， 2007.