飞机合同维修管理指南(上篇)——维修与工程管理全面解读(七)

七、安全性、经济性和成本分析

飞机合同维修管理始于飞机购买(经租)和构型建立,贯穿于运行过程的构型控制和维修管理,终于退出机队(完成退租交付)的全过程管理:


1.飞机购买与构型建立时主要考虑满足飞机设计可用性、可靠性、可维修性和维修支持性绩效要求;


2.运行中间需要考虑达到设计绩效的目标并进行成本优化和各种合同管理(包括合同执行成本管理);


3.退出机队时需要考虑提高残值和降低退租成本。


(一)安全性分析

型号设计符合性管理是安全管理的核心内容,也是保持适航证有效的前提。对于航空公司签署的任何合同、协议,既不能与之矛盾,也不能随意超越相关的标准。例如,对于典型的飞机经租合同退租条件,一般在两个方面超越了基本型号设计符合性要求:即退租条件超越了MPD、ICA的要求和适航标准超越了CAAC的要求,这也是导致国内航空公司退租成本居高不下的主要原因之一。


航空公司根据ICA和航空公司实际运行环境制定飞机维修方案以保证飞机持续符合型号设计要求(规章要求)。在综合考虑运行环境、航线结构、运行参数、维修资源及维修能力分布等相关因素的基础上,根据维修方案制定维修计划(组包),确保飞机满足适航取证要求。在运行过程中,对于更换的部件必须满足IPC和对飞机改装状态构型控制的要求,对于适航限制性项目(包括寿命件)必须按ICA手册要求进行控制,确保飞机持续符合型号设计要求。


合同维修管理的主要目标是提高飞机可用性,飞机可用性取决于设计与运行的可靠性、可维修性和维修支持性绩效。可靠性绩效决定了飞机的可用时间,可维修性和维修支持性绩效则决定了飞机不可用时间。提高飞机可用时间,减少飞机不可用时间是合同维修管理的运行目标,而影响实现这一目标的不确定性就是风险。


安全管理的本质是对维修过程各种风险的管理,而风险可以定义为影响目标的潜在不确定性。通常风险包含了已知的风险和未来可能出现的新风险(新需求),对于已知风险的管理通常称为安全保证,而对于未来新的风险的管理成为风险管理。我们把安全保证和风险管理统称为维修过程的安全管理。


运行过程、维修过程和改进过程共同完保障了飞机可用性绩效,在这一过程中,航空公司必须满足利益相关者的需求,这些利益相关者包括了旅客、局方、政府和航空公司自己等等。如果实际运行结果与利益相关者的需求出现了差距,需要对上述三个过程进行调整或改变。因此,对于可能影响满意度的各种风险的管理就是安全管理(如图30所示)。

航空公司对风险的定义通常可分为战略类、财政类和操作类。战略类风险通常是指影响组织机构效能的风险,即Doing The Right Things,财政类风险通常是指影响航空公司成本效能的风险(成本控制),操作类风险则指影响组织机构绩效的风险,即Doing The Things Right。从风险管理的角度,安全管理的目标应该是确保实现组织机构的绩效和效能,并取得安全性、经济性和成本的平衡。


安全管理的本质是把各种风险控制在可接受的水平,而这种风险的定义不仅仅是人员伤害和财产损失的风险。按照FAA持续适航维修方案的安全管理要求,航空公司需要建立持续分析与监督系统(CASS)以对下述维修过程的风险进行管理,主要包括:


1.未按维修方案与手册程序要求进行维修(维修绩效);


2.维修方案与手册程序未取得期望的结果,即航班正常性相对较差或趋势变差和飞机可用性相对较低或趋势变低 (维修效能);


3.其他环境变化可能导致的风险或未来的新风险(风险管理)。


按合同维修管理的要求,风险管理应该定义为在取得安全性、经济性和成本平衡的基础上,把飞机可用性控制在可接受的水平。而这离不开预测式维修和预测式安全管理。预测式维修和预测式安全管理将成为合同维修管理的主要特点,而持续分析与监督系统(包括了审计功能)和SMS是安全管理的主要工具。需要强调的是,风险管理是融入到日常合同维修管理当中,而合同维修管理是融入到持续适航维修方案当中,三者形成了一个有机整体,并非额外的其他要求。


现代飞机的安全管理是以主动式为主,预测式为辅的安全管理理念。未来随着飞机设计PHM技术的大量使用和地面支持系统的建立,特别是航空公司的e-Maintenance建立,将使预测式维修管理成为可能。未来,基于状态的维修(CBM)就属于预测式维修,从而使预测式安全管理成为可能。预测式维修管理将极大地提高安全管理水平,提高飞机的可用性绩效(如图31所示)。

(二)经济性和成本分析

为了取得安全性、经济性和成本的平衡,航空公司需要考虑各种合同的影响因素,以便对维修方案,特别是维修计划(组包)做出适当调整与优化。例如,对于飞机大修计划的制定与控制,除了需要考虑飞机可用性和成本控制因素之外,还需考虑经租合同的退租要求;对于经租飞机发动机包修合同,除了需要关注包修费率之外,还需要考虑未来机队规划灵活性要求和满足发动机退租条件的要求。


经济性和成本涉及到航空公司的各个方面,其本质已经超越了维修系统本身,与公司规划、财务、法律、运行控制、市场和服务紧密相关。这里仅就飞机购买、飞机运行、改装评估、维修方案、发动机选型和飞机经租过程中的经济性和成本分析举例说明,以供大家参考:


(1)飞机购买

飞机购买和选型时需满足航线、航程和业载要求,运行经济性要求和机队通用性要求。其中设计可靠性、可维修性和维修可支持性是重要评估指标;飞机业载能力应该正好满足航线旅客运输需要,而不是业载越大越好。业载能力超过了实际需要意味着更多的购买成本和维修成本;发动机选型时应该选择满足航线运行所需推力的发动机,而不是推力越大越好。超过实际需要的推力意味着更多的购买成本和维修成本,另外,机队通用性是首先考虑的因素;对于多种运行的混合机队(如ETOPS与非ETOPS和国内与国际多种航线结构),可以选择不同构型的飞机和发动机以实现经济运行。如对于执飞国内航线的330飞机可以选择330 Regional衍生型号,其MTOW和发动机推力均大幅度减少,可极大地降低运行成本;考虑到未来机队规划的需要,可以在选型时事先谈好未来飞机增重和发动机推力升级等各种选项以锁定未来改装成本;对于新研制的飞机和发动机,因未来交付时各种性能升级的可能性较大,购买与选型合同需要锁定未来交付构型或者性能升级成本。如787购买时因TRENT 1000  Package TEN正在研制取证阶段,在签订购买合同时需要明确飞机交付时的构型要求或者提供免费置换;对于非ETOPS运行的机队,在选型时如果对发动机可靠性信心不足,可以考虑选择满足ETOPS运行的构型以提高安全运行能力。如当航空公司选择V2500发动机时建议选择ETOPS构型;各种发动机包修与飞机出售回租协议争取在飞机购买选型阶段完成以降低包修成本和退租成本,同时可避免在发动机退租时支付双倍费率等等。


(2)飞机运行

在飞机运行阶段应该争取按飞机设计要求设计航线与航程以降低飞机运行成本,这是取得运行可靠性的前提;飞行员需要按照飞行手册允许的范围使用减推力和避免爬升时最大连续推力使用超时;在发动机包修谈判中,OEM的费率报价必须基于航空公司的未来实际使用参数,否则会造成实际运行成本偏高;包修合同必须考虑未来各种机队灵活性要求以避免将来陷入被动;航空公司需要建立和优化飞机维修方案与维修计划以实现飞机可用性最大化和降低维修成本;经租飞机机队需要进行差异化管理,飞机退租需要进行特殊管理以降低退租成本;对于经租飞机发动机加入现有的包修机队需要进行合同维修管理(经租合同与包修合同的关联性评估);航空公司需要建立满足经租与包修要求的发动机维修方案,以提高运行可靠性;为满足经租机队的管理要求,航空是需要对维修系统进行特殊的设计;需要建立满足构型控制、成本控制与飞机可用性要求的软件管理平台,以提升可维修性和维修可支持性绩效;需要对各类合同中的担保和保证条款进行合同维修管理等等。


(3)改装评估

除了强制性改装要求,航空公司需要对改装进行经济性评估以判断改装是否需要执行,即进行成本效益分析(如图32所示)。这既是可靠性管理的要求,也是合同维修管理的要求。需要强调的是,对于经租飞机的退租通常需要满足FAA或EASA的商业运输要求,因此航空公司需要对这些改装何时执行进行评估。如果航空公司选择在退租检时完成这些改装,可能会造成延误退租交付或者付出更大的改装成本。

(4)维修方案与计划

维修方案与计划的制定是实现合同维修管理的主要手段。在制定飞机维修方案,特别是维修计划时,需要考虑飞机自购和经租两种情况;在制定发动机维修方案和换发计划时,需要考虑发动机自购、经租和经租加包修三种情况,具体参见表3、表4。

(5)发动机选型

在发动机选型时航空公司需要进行经济性评估,而经济性评估是一个复杂的过程。图33是OEM提供的某型号发动机经济性评估的一种简化方法以供大家参考。

基本原理如下:


1.营业收入的增加:

1) 发动机的经济性是通过飞机盈利能力体现;


2) 飞机的经济性(盈利能力)主要体现在营业收入,即利用率(可用性)和业载;


3)     发动机低延误率和低换发率,燃油消耗率的降低(对于特定的航线会带来额外的业载好处)有助于提升飞机的经济性。其对飞机经济性的影响均可以换算成相当的营业收入的增加。


2.运行成本的减少:

1) 燃油消耗成本;


2) 修理成本和OI成本;


3) LLP使用循环成本;


4) 因第三方修理市场开放导致的成本降低。


3.利润对比=营业收入的增加+运行成本的减少


(6)飞机经租

图34是国外航空公司对经租飞机实行合同维修管理的实例,该航空公司主要通过如下四种方面进行成本优化:


1.机队规划;


2.担保索赔;


3.维修成本;


4.退租交付。


该方法的成功运用为航空公司节省了大量成本。

目前国内航空公司尚未制定发动机维修方案,更谈不上制定满足经租与包修要求的发动机维修方案与换发计划。另外,针对同一机型执飞国内短航线和国际长航线的不同运行情况也很少考虑制定不同的维修计划。特别是在安全管理上尚处在以被动式为主,主动式为辅的初级阶段。合同维修管理是一种值得尝试和推广的实践领域,国外尚处于探索阶段,这也是中国民航从民航大国向民航强国转变的历史机遇。


八、结束语

合同维修管理的核心目标是飞机可用性最大化,而飞机可用性取决于飞机设计与运行中的可靠性、可维修性和维修支持性绩效。飞机合同维修管理与CAAC和FAA体系下的维修与工程管理有很大的不同,在保持相同的安全属性的前提下,合同维修管理增加了对经济性和成本商业属性的要求。表5对CAAC和FAA体系下的维修与工程管理与合同维修管理的差异做了对比说明。

需要强调的是,合同维修管理不是独立于有的维修与工程管理,或者独立于持续适航维修方案,而是在现有的维修与工程管理的基础上融入合同维修管理要求,最终服务于航空公司的商业目标。


未来,飞机设计一定是以可用性绩效为设计目标,其中与设计有关的固有可靠性、可维修性和维修可支持性是飞机主要设计属性。航空公司希望提高飞机运行可用性绩效,其目标是提高运行可靠性、可维修性和维修支持性绩效,在提高飞机可用性的同时,降低寿命周期成本。现代飞机需要用新的维修理念去维修,航空公司需要建立以商业为中心的维修战略,否则将无法发挥现代飞机的技术优势和运行经济性优势。因此,e-Maintenance将是未来发展的必然趋势(如图35所示)。航空公司应该抓住这一历史机遇,尽快启动和推进维修系统的e化工作。

试想一下,如果航空公司仍然用旧的维修理念去维修787和350,其飞机可用性绩效可能还比不上777和330。随着维修与工程管理向飞机可用性最大化转变,特别是伴随PHM的大量使用,将催生各类新的基于绩效的合同类型。实行合同维修管理可能是航空公司不得不面对的选择。油价不可能永远这样便宜,随着国内航空公司陆续引进320neo、737MAX、787和350等新一代飞机,航空公司需要做好相应的准备。

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