飞机维修方案对航空公司成本的影响

飞机维修方案对航空公司成本的影响飞机维修是航空公司获得发展和获取利润的关键因素，不仅为航空公司运行提供安全保障，确保飞机的持续适航状态，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维修方案和维修计划，而不同机型、不同航空公司的维修方案是不同的，因此制定一个好的飞机维修方案和计划至关重要。在航空公司制定维修方案的主要考虑因素中，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。鉴于飞机维修成本是航空公司的主要成本，应从制定一个经济的维修方案入手，并以最经济的手段进行组织、领导、控制和执行。一、 飞机维修成本的分类从机队的角度分析，飞机维修成本分为：直接成本和非直接成本。直接成本包括针对机身、发动机和部件维修所需的人力成本和材料成本；非直接成本主要包括与行政管理、工程系统管理、质量控制等相关的管理成本，及工具、设备和厂房等相关的成本。直接成本的高低可看出维修技术与能力的高低，而非直接成本的高低则反映航空公司的管理水平。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，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。飞机维修方案一经适航当局批准确立后，所有的维修项目就必须在规定的周期内强制完成。1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，主要包括检查和补加滑油和检查轮胎气压等工作。我国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，主要成本是人力成本。经过调查分析，在A320飞机的大致成本组成和比例分配，其中航线维修成本占总维修成本的13%。2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相同，所以A 检、B 检、C 检和D检分别有一个执行周期。如图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。不同的航空公司会采取不同的字母检周期和单位，但在 MPD 中不是所有项目的周期单位都是统一的。为控制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。需要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，并在字母检的控制上需要严格按照规定的间隔进行，尽可能地保持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。但不是说所有的系统维修项目都可归类到字母检中，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，如东航A320 飞机A 检周期为 600FH，C 检为日历18个月，目前完成一个C检平均需要5-7个工作日。这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着非常大的影响。随着飞机制造技术的发展，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可更好的依据机队的利用率水平具有更大的灵活性，并具有更好的经济性。3飞机结构检查（大修）成本。飞机的结构检查（或被称为大修或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。由于飞机在运行中受到不断的起飞和降落及增压和减压等因素而导致飞机结构的疲劳损伤，还受环境的影响造成腐蚀损伤，并有可能受到外来损伤，如受鸟击或受地面设备的碰撞，所以结构检查又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100万美元左右或更多，平均每年一架飞机的大修成本是25万美元，而一架飞机的大修时间平均为40天。4发动机修理成本。发动机所需的维修成本是最多，如图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及确定发动机功能状态，故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。如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提高发动机的在翼服务时间，并可节约大修成本。二影响飞机维修成本的因素1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。目前我国航空公司飞机维修的主体模式是合资与自主维修共存，三大航空集团都有合资维修公司，加上联合重组，使得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。航空公司维修系统的组织结构要得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。2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，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。但随着飞机的老龄化，飞机的维修成本不断上升，主要表现在例行维修项目的增加和飞机故障的增加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增加的，例如每次航后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，使可以抑制腐蚀的发生。3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，经营短航程的的维修成本要高于长航程的维修成本。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，且单位成本将随着航程的增加而急剧下降。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，需要足够的马力而造成燃油消耗最大。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，而多的起降次数又使得飞机和发动机的架次和循环增加很快，所以导致维修成本不断上升。从维修方案内容看，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，且相天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。4地理位置对飞机维修成本的影响。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相适应，主要维修基地应位于航线网络的主要枢纽机场，且要考虑到供货方因素，这样不仅可避免航材运输的额外费用，且大量的飞机可就地被检修便于航班编排，提高飞机的利用率，并可避免调机飞行。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点。三、优化飞机维修方案，提高维修效率和降低维修成本在有限的飞机资源、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。除保证安全外，维修工程管理的目标应是：1最小化飞机的非服务时间。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的时间长。不同的航空公司可根据自身条件和维修能力采取制定不同工作包的方法，也可不用字母检的形式进行维修。对于运力紧张的航空公司可制定更灵活更小的工作包，给c检工作包“瘦身”，而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，以减少飞机的停场时间，但这需要航空公司有相当的工程管理能力。这既可减少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，这样可使人力需求变的平稳，也可提高人力资源的利用率。2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。因此，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。举例1：条件：（a）所分析的飞机为A320型B2375飞机；（b）飞机的计划平均年飞行小时为2640-3120FH；（c）飞机的计划平均年飞行循环为1680-2160FC；（d）机队目前的日利用率为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）客户化的周期为24000FC/42000FH 调为8C；（g）CMP（客户化维修方案）中的C检周期为日历18个月；（h）B2375飞机目前的飞行数据为 20566FH/12356FC；（I）B2375 飞机2006 年5 月完成6C 检；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 2 0 1 3 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这些项目的维修周期将被大大地缩短。然而，飞机制造厂给出的周期是通过逻辑分析得出的，由于航空公司还没有这样的分析能力，故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：附表是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。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。从数字可看出每架飞机的实际A检数都已超出理论A检数4次，实际与理论已发生了很大的偏离。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。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。3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，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，如何使有限的人力资源的利用率和工作效率最大化是必须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。它是生产计划和生产安排的重要依据，既可通过与实际工时对比进行衡量工作效率，也可用来考核员工的绩效。有了较为精确的理论工时就可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，既可控制维修人员的劳动量，也可作为人力资源配置的主要依据。从图1-2中可看出发动机修理和部件修理成本占超过 50% 的维修总成本。由于我国航空公司，发动机和部件修理的维修能力比较低，为了降低和控制成本，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，要充分利用人力资源并统筹规划，在不同的维修基地建立互补共享式的部件维修站，以避免人力资源的浪费和工具设备的重复投资。4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的维修能力，而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，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，还要尽可能地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，因此航空公司应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，还可提高工具设备的利用率，并可优