飛機(jī)交付階段部件壽命計(jì)算方法

趙慶亮

（上海飛機(jī)制造有限公司維修交付中心，上海 201324）

飛機(jī)在進(jìn)入交付階段后通常需要完成多項(xiàng)工作，其中有2 項(xiàng)工作被一致認(rèn)為是重中之重，一項(xiàng)是對飛機(jī)本體的檢查和完成各系統(tǒng)的操作測試（包含試飛檢查），另一項(xiàng)則是對交付文件的檢查。

交付文件大致被分為履歷類（飛機(jī)、發(fā)動機(jī)、起落架等履歷）、證明類（飛機(jī)、發(fā)動機(jī)型號合格證，阻燃聲明等）、清單類（手冊清單、隨機(jī)工具和軟件清單、時壽件清單等）、報(bào)告類（載重平衡、水平測量、電氣負(fù)載分析報(bào)告等）、其他類（客戶化情況、維修計(jì)劃文件等）。在飛機(jī)交付文件中，時壽件（LLP）清單通常會被運(yùn)營人重點(diǎn)檢查，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行判斷，要求對其中壽命低于預(yù)期的部件在交付前換新。因此，在交付前以及交付過程中可能需要多次完成時壽件剩余壽命的計(jì)算工作。那么，如何能夠準(zhǔn)確且快速完成部件壽命計(jì)算呢？

1 部件剩余壽命的計(jì)算方法[1-2]

時壽件指在民航領(lǐng)域在航空器、發(fā)動機(jī)的持續(xù)適航文件中有裝機(jī)使用時間、飛行循次和庫存時間限制或壽命限制的零部件，以及生產(chǎn)廠家文件規(guī)定有庫存時間限制或壽命限制的器材。

時壽件清單在飛機(jī)交付階段由主制造商提供，對整機(jī)各系統(tǒng)涉及的有壽命要求的部件進(jìn)行匯總，提供完整的記錄，通常稱為BTB（Back To Birth，追溯至初始）。包括但不限于基本信息（名稱、件號、序號、生產(chǎn)日期等）、初始裝機(jī)記錄（安裝位置、使用時間、恢復(fù)時間等）、限制信息（限壽時間、已使用FH/FC、到期時間等）、到期后處置要求（報(bào)廢、返廠維修、功能檢查等）、其他信息（ATA 章節(jié)號、備注信息等）。在時壽件清單中，限壽部件的限壽時間主要以日歷月（MO）、日歷年（Y）、飛行小時（FH）和飛行循環(huán)（FC）來進(jìn)行控制。

1.1 飛行小時FH/飛行循環(huán)FC

以FH/FC 來控制限壽時間的設(shè)備的剩余壽命計(jì)算公式如下：

例1：某作動器齒輪箱限壽時間為25 000 FH，截止交付時已使用時間為200 H，則剩余壽命為（25 000-200）/25 000×100%=99.60%。

1.2 日歷月MO/日歷年Y

以MO/Y 來控制限壽時間的設(shè)備的剩余壽命計(jì)算公式如下：

式（2）中：n為限壽時間，單位折算為年。

例2：某煙霧探測器限壽時間為18MO，到期時間為2022-11-12，預(yù)計(jì)交付時間為2022-2-10，則剩余壽命為[（2022-11-12）-（2021-12-10）]/（365×1.5）×100%=50.23%。

1.3 復(fù)合限制情況

還有一些部件限壽時間是復(fù)合型的，可能既有FC/FH，又有FC/MO、FH/MO，這時需要分別計(jì)算剩余壽命，以“先到為準(zhǔn)”的原則選擇“壽命更短”的結(jié)果。

對于新飛機(jī)來說，通常以日期為準(zhǔn)（原因是新飛機(jī)上部件的FH 或FC 都很小，幾乎可以忽略）；對二手飛機(jī)來說則需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行判斷。

例3：某緩沖支柱限壽時間為20 000FC/96MO，到期時間為20 000FC/2029-09-10，預(yù)計(jì)交付時間為2022-02-10，已使用FC 為500，則計(jì)算如下。

壽命1：[（2029-09-10）-（2022-02-10）]/（365×96/12）×100%=94.83%。

壽命2：（20 000-500）/20 000×100%=97.50%。

由于94.83%＜97.50%，按“先到為準(zhǔn)”原則，剩余壽命選取94.83%。

2 在Excel 中實(shí)現(xiàn)時壽件的計(jì)算

單純完成一個部件壽命的計(jì)算其實(shí)較簡單，只需要對相應(yīng)信息進(jìn)行判斷和篩選后，代入相應(yīng)公式計(jì)算即可。然而，實(shí)際上一架飛機(jī)的時壽件清單一般有數(shù)百件，要準(zhǔn)確迅速完成結(jié)果的計(jì)算和匯總并不是一件輕松的工作。目前的做法是在清單中（Excel）利用公式來快速完成計(jì)算。

時壽件清單如表1 所示。

表1 中篩選了用于壽命計(jì)算的一些常見情況，用于介紹如何利用公式來完成大批量時壽信息的計(jì)算（公式均為Excel 條件下）。

表1 時壽件清單（數(shù)據(jù)已處理）

2.1 基準(zhǔn)日期篩選（參見表2 中G 列）

在G2 單元格內(nèi)輸入公式：

=ⅠF(LEN(E2)=5,E2,ⅠF(ⅠSNUMBER(FⅠND("-",E2)),MⅠD(E2,FⅠND("-",E2)-4,10),"FH/FC"))

公式說明：表1 中E 列有些日期是5 位數(shù)字的形式（如E5 單元格，顯示為XXXX/XX/XX，但實(shí)際內(nèi)容則是“44166”），所以先判斷是否為5 位數(shù)字，如是的話基準(zhǔn)日期直接引用；如果E 列中有些日期是文字+日期的形式（如E2 單元格），則通過“-”找到日期位置，再通過MⅠD 函數(shù)把日期選出；如果E 列中既不是5 位數(shù)字，也沒有日期形式（如E6 單元格為“-”），則結(jié)果直接顯示為“FH/FC”，此情況說明該部件的壽命需通過FH 或FC 來計(jì)算。

2.2 到期日期篩選（參見表2 中H 列）

在H2 單元格內(nèi)輸入公式：

=ⅠF(LEN(F2)=5,F2,ⅠF(ⅠSNUMBER(FⅠND("-",F2)),MⅠD(F2,FⅠND("-",F2)-4,10),"FH/FC"))

公式說明：表1 中F 列中有些日期是5 位數(shù)字的形式（如F5 單元格，顯示為XXXX/XX/XX，但實(shí)際內(nèi)容則是“46721”），所以先判斷是否為5 位數(shù)字，如是的話基準(zhǔn)日期直接引用；如果F 列中既不是5 位數(shù)字，也沒有日期形式（如F2 單元格5 500FH），則結(jié)果直接顯示為“FH/FC”，此情況說明該部件的壽命需通過FH 或FC 來計(jì)算。

2.3 已用FC/FH 篩選（參見表2 中I 列）

在Ⅰ2 單元格內(nèi)輸入公式：

=ⅠF(ⅠSNUMBER(FⅠND("FC",D2)),MⅠD(D2,1,FⅠND("FC",D2)-1),ⅠF(ⅠSNUMBER(FⅠND("H",D2)),MⅠD(D2,1,FⅠND("H",D2)-1),"0"))

公式說明：使用ⅠF 函數(shù)判斷表1D 列是否有“FC”或“FH”，如果都沒有，結(jié)果為0；如果有“FC”或“FH”，使用MⅠD 函數(shù)把FC 或FH 的數(shù)字選出。

2.4 基準(zhǔn)FC/FH 篩選（參見表2 中J 列）

在J2 單元格內(nèi)輸入公式：

=ⅠF(ⅠSNUMBER(FⅠND("FC",F2)),MⅠD(F2,1,FⅠND("FC",F2)-1),ⅠF(ⅠSNUMBER(FⅠND("FH",F2)),MⅠD(F2,1,FⅠND("FH",F2)-1),"0"))

公式說明：使用ⅠF 函數(shù)判斷表1F 列是否有“FC”或“FH”，如果都沒有，結(jié)果為0；使用MⅠD 函數(shù)把FC 或FH 的數(shù)字選出。

2.5 壽命計(jì)算（參見表2 中L 列）

表2 壽命計(jì)算（數(shù)據(jù)已處理）

在L2 單元格內(nèi)輸入公式：

=ⅠF(ⅠSERROR((H2-TODAY())/(H2-G2)),(J2-Ⅰ2)/J2,(H2-TODAY())/(H2-G2))

公式說明：ⅠSERROR 函數(shù)判斷基準(zhǔn)日期和到期日期篩選結(jié)果是否有效，如果有效則使用基準(zhǔn)日期和到期日期完成壽命計(jì)算；如果基準(zhǔn)日期和到期日期任一項(xiàng)的篩選結(jié)果出錯，則使用FC/FH 來完成壽命計(jì)算。

需說明的是，表1 所舉的樣例主要是考慮新飛機(jī)交付時的情況，所以FC/FH 的數(shù)值都比較少，所以優(yōu)先考慮日期到期的情況來完成計(jì)算，如果是二手飛機(jī)，則需要分別計(jì)算然后再對比2 種結(jié)果，以“先到為準(zhǔn)”原則選擇壽命小的結(jié)果。

3 使用維格表實(shí)現(xiàn)壽命的自動計(jì)算和展示

維格表是一種新興的團(tuán)隊(duì)數(shù)據(jù)協(xié)作和項(xiàng)目管理工具，將可視化數(shù)據(jù)庫、電子表格、實(shí)時網(wǎng)絡(luò)協(xié)同、低代碼開發(fā)技術(shù)四合一，支持APⅠ和可視化看板。

由于可以實(shí)現(xiàn)在線的數(shù)據(jù)協(xié)同，而且智能公式一次性輸入之后，后續(xù)數(shù)據(jù)只要復(fù)制粘貼到表格里即可完成自動計(jì)算。需要說明的是，維格表的智能公式和Excel 有一些區(qū)別，但功能類似，需要相應(yīng)做一些調(diào)整和優(yōu)化。維格表支持基于同一數(shù)據(jù)庫以不同的視圖展示，所以在“原始”視圖下把相關(guān)數(shù)據(jù)錄入（導(dǎo)入或粘貼），“壽命計(jì)算”視圖中完成智能公式的輸入和修改。其他視圖可以按需設(shè)置，可以分別點(diǎn)擊查看，當(dāng)然也可以在一個視圖中以分組的方式查看。此外，還可以使用“小組件”功能實(shí)現(xiàn)信息的可視化。

4 時壽件品質(zhì)評估

完成時壽件清單各部件剩余壽命計(jì)算后會發(fā)現(xiàn)每個部件壽命的信息都是獨(dú)立且離散的，如果希望對飛機(jī)整機(jī)時壽件情況進(jìn)行整體評價，則需引入時壽件品質(zhì)這個概念。

客戶希望飛機(jī)交付時部件的剩余壽命越長越好，完成壽命計(jì)算之后，需要對整機(jī)時壽件的品質(zhì)進(jìn)行評價，把它定義為整機(jī)時壽件品質(zhì)，計(jì)算公式如下：

不難得出，品質(zhì)值最大時為100（理想目標(biāo)狀態(tài)，所有部件剩余壽命均大于90%），最小為0（不期望狀態(tài)，此時所有部件剩余壽命增均小于60%）。

例4：某架機(jī)有320 件時壽件，以它的時壽信息為例，則該機(jī)的整機(jī)時壽件品質(zhì)為（102/320×1+76/320×0.8+16/320×0.7+86/320×0.6）100+10=70.5。