一種航空器直接維修成本計算方法
【專利摘要】一種航空器直接維修成本計算方法，屬于航空【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明基于航空器設(shè)計數(shù)據(jù)或者航空器使用數(shù)據(jù)來計算航空器成熟期DMC或者在某一時間段內(nèi)DMC，它是航空器研制階段DMC控制及運營階段DMC監(jiān)控的基礎(chǔ)，主要包括計算對象所屬范疇判斷、計算方法應(yīng)用及統(tǒng)計求和三個方面。其中，“計算對象所屬范疇判斷”給出了DMC計算的整體流程及輸入條件，“計算方法應(yīng)用”包括基于航空器設(shè)計的DMC預(yù)計及基于航空器使用數(shù)據(jù)的計算兩個部分，包括執(zhí)行基于航空器設(shè)計的DMC預(yù)計時應(yīng)遵循的接近時間及維修時間的整合流程，“統(tǒng)計求和”對計算結(jié)果進行分類處理，方便未來數(shù)據(jù)分析使用。
【專利說明】一種航空器直接維修成本計算方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于航空【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種航空器直接維修成本計算方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 根據(jù)調(diào)查顯示，影響航空器購買者滿意度的因素有可靠性、旅客舒適性、維修性、 經(jīng)濟性、技術(shù)性能等方面，其中排在第一位的是經(jīng)濟性因素。國際上通常以直接運營成本 (Direct Operation Cost, D0C)來評價航空器的經(jīng)濟性。航空器的運營成本是指運營人 在航空器使用過程中產(chǎn)生的所有費用，包括D0C和間接運營成本（Indirect Operation Cost, I0C)。以民用飛機為例，D0C主要包括燃油成本、機組成本、起降和導(dǎo)航成本、維修成 本、保險及租金成本等。直接維修成本（Direct Maintenance Cost, DMC)是反映航空器維 修經(jīng)濟性的重要參數(shù)，是D0C的重要組成部分，一般占10% -20%的比例。
[0003] 國外對航空器DMC的研究始于20世紀40年代，當(dāng)時航空器的維修經(jīng)濟性已經(jīng)得 到廣泛重視，并開始注重D0C方面的研究。DMC作為D0C的重要組成部分也開始引起了人們 的注意。當(dāng)時，對于D0C研究比較多得主要是一些航空組織和政府部門，其中美國航空宇航 局（NASA)、美國航空運輸協(xié)會（ΑΤΑ)和歐洲航空運輸協(xié)會（AEA)對航空器維修成本研究的 發(fā)展具有重要意義。以民用飛機為例，國際上主要的航空制造商均投入了大量的人力、物力 和財力探索飛機DMC的相關(guān)問題，他們根據(jù)市場需求，研究建立了完善的DMC監(jiān)控體系，并 與飛機運營商形成了實時監(jiān)控和信息反饋機制。借助于多個系列的機型，積累了大量DMC 數(shù)據(jù)，并借此開展飛機DMC預(yù)測和控制，一定程度上降低了維修成本，同時協(xié)助航空公司對 機隊維修成本進行有效的管理和控制，提高了航空公司盈利率。通過實時的DMC監(jiān)控和信 息反饋，不僅使飛機制造商能夠?qū)崟r掌握飛機的維修成本、維修工時等信息；同時也使飛機 運營商能夠及時掌握本公司在全球同一機型維修成本中所處的地位，為飛機維修改進提供 目標(biāo)與依據(jù)。
[0004] 國內(nèi)對維修成本的研究起步較晚，近年來開始重視對航空器直接維修成本的研究 工作，但涉及的方面還很有限，即使涉及到了也沒有進行更加深入的專項研究。部分航空器 使用者雖然對維修成本研究的相對較多一些，但多從本企業(yè)的角度出發(fā)，尋求從技術(shù)和管 理方面控制維修成本的方法。所以，國內(nèi)對于如何從整體上把握DMC問題還沒有一個成熟 的概念，對于如何從航空器全壽命的角度考慮DMC的分析與控制問題也沒有形成一套成熟 的方法。
[0005] DMC的分析與控制工作主要包括目標(biāo)設(shè)定及分配、預(yù)計、設(shè)計階段控制及使用階段 監(jiān)控幾個方面，而DMC計算是航空器設(shè)計階段DMC控制及航空器使用階段DMC監(jiān)控的基礎(chǔ)。 因此，形成系統(tǒng)的、科學(xué)的DMC計算方法在DMC分析與控制領(lǐng)域具有十分重要的意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明基于航空器設(shè)計數(shù)據(jù)或者航空器使用數(shù)據(jù)來計算航空器成熟期的DMC或 者在某一時間段內(nèi)的DMC，用以為航空器研制階段DMC控制及運營階段DMC監(jiān)控的提供基礎(chǔ) 數(shù)據(jù)輸入，以最終實現(xiàn)航空器產(chǎn)品的設(shè)計改進與維修成本控制與優(yōu)化。本發(fā)明主要包括前 提條件與假設(shè)、基本框架、核心算法、整合方法四個方面。
[0007] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：
[0008] -種航空器直接維修成本計算方法，其特征在于：包括如下步驟：
[0009] 第一步：判斷成本計算所屬分類，并確認對應(yīng)分類下具體計算對象所屬范疇；
[0010] 所述的成本計算所屬分類包括：基于產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)的預(yù)計計算及基于維修數(shù)據(jù)采 集的統(tǒng)計計算兩種類型；
[0011] 所述的基于產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)的的預(yù)計計算具體包括如下幾類范疇：系統(tǒng)及動力裝置 維修范疇、結(jié)構(gòu)維修范疇、區(qū)域維修范疇或特殊事件維修范疇；
[0012] 其中，系統(tǒng)及動力裝置維修范疇具體分為：不包括恢復(fù)與報廢的計劃維修范疇、非 計劃維修范疇或恢復(fù)與報廢范疇；
[0013] 所述的基于維修數(shù)據(jù)采集的統(tǒng)計計算具體包括如下幾類范疇：機體維修范疇、部 附件送修范疇或發(fā)動機維修范疇；
[0014] 第二步：根據(jù)所選范疇，采用相應(yīng)的計算方法進行直接維修成本的計算；
[0015] 第三步：統(tǒng)計與求和
[0016] 對于步驟二中各種范疇的計算結(jié)果，進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與求和得出維修總成本。
[0017] 所述的第二步中涉及的所屬分類對應(yīng)范疇的計算方法具體為：
[0018] 隸屬于基于產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)的的預(yù)計計算分類下的系統(tǒng)及動力裝置直接維修成本 算法、結(jié)構(gòu)直接維修成本算法、區(qū)域直接維修成本算法和基于特殊事件直接維修成本算 法；
[0019] 其中系統(tǒng)及動力裝置直接維修成本算法，還分為：不包括恢復(fù)與報廢的計劃維修 直接維修成本算法、非計劃維修直接維修的成本算法、恢復(fù)及報廢直接維修的成本算法；
[0020] 隸屬于基于維修數(shù)據(jù)采集的統(tǒng)計計算分類下的機體計劃維修直接維修成本算法、 機體非計劃維修直接維修成本算法及發(fā)動機維修D(zhuǎn)MC算法。
[0021] 所述的不包括恢復(fù)及報廢的計劃維修任務(wù)直接維修成本算法為：
[0022]

【權(quán)利要求】
1. 一種航空器直接維修成本計算方法，其特征在于：包括如下步驟： 第一步：判斷成本計算所屬分類，并確認對應(yīng)分類下具體計算對象所屬范疇； 所述的成本計算所屬分類包括：基于產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)的預(yù)計計算及基于維修數(shù)據(jù)采集的 統(tǒng)計計算兩種類型； 所述的基于產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)的的預(yù)計計算具體包括如下幾類范疇：系統(tǒng)及動力裝置維修 范疇、結(jié)構(gòu)維修范疇、區(qū)域維修范疇或特殊事件維修范疇； 其中，系統(tǒng)及動力裝置維修范疇具體分為：不包括恢復(fù)與報廢的計劃維修范疇、非計劃 維修范疇或恢復(fù)與報廢范疇； 所述的基于維修數(shù)據(jù)采集的統(tǒng)計計算具體包括如下幾類范疇：機體維修范疇、部附件 送修范疇或發(fā)動機維修范疇； 第二步：根據(jù)所選范疇，采用相應(yīng)的計算方法進行直接維修成本的計算； 第三步：統(tǒng)計與求和 對于步驟二中各種范疇的計算結(jié)果，進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與求和得出維修總成本。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航空器直接維修成本計算方法，其特征在于：所述的第 二步中涉及的所屬分類對應(yīng)范疇的計算方法具體為： 隸屬于基于產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)的的預(yù)計計算分類下的系統(tǒng)及動力裝置維修直接維修成本 算法、結(jié)構(gòu)維修直接維修成本算法、區(qū)域維修直接維修成本算法和基于特殊事件的直接維 修成本算法； 其中系統(tǒng)及動力裝置直接維修成本算法，還分為：不包括恢復(fù)與報廢的計劃維修直接 維修成本算法、非計劃維修直接維修成本算法、恢復(fù)及報廢直接維修的成本算法； 隸屬于基于維修數(shù)據(jù)采集的統(tǒng)計計算分類下的機體計劃維修直接維修成本算法、機體 非計劃維修直接維修成本算法及發(fā)動機維修直接維修成本算法。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航空器直接維修成本計算方法， 其特征在于： 所述的不包括恢復(fù)及報廢的計劃維修任務(wù)直接維修成本算法為：
其中，DMCK為計劃維修任務(wù)成本，單位：$/Π 1 ;LR為人工時費率，設(shè)定值，單位：$/MH ; QPA為單架飛機裝機數(shù)量；TMtcU為執(zhí)行任務(wù)的人工時，單位：H〇ur ;TA,為接近時間，單 位：Hour ;ΙΝ?\為執(zhí)行任務(wù)的間隔時間，單位為原位材料費，單位：$ ;n為任務(wù) 數(shù)； 所述的非計劃維修任務(wù)直接維修成本算法為：
其中，DMC冊為非計劃維修任務(wù)成本，單位：$顏;n為部附件數(shù);LR為人工時費率，設(shè)定 值，單位：$/MH ;QPAi為單架飛機裝機數(shù)量；TK/I;i為執(zhí)行拆卸/安裝的人工時，單位：Hour ; 為接近時間，單位：Hour ;MTBURi為平均非計劃拆卸間隔時間，單位：FH 為 原位材料費，單位：$; 為平均維修費，單位：$ ;MTBFi為平均故障間隔時間，單位：ra; RNFF，i為NFF率（％ ) ; f w以為NFF平均費用，單位：$ ; 所述的恢復(fù)及報廢任務(wù)直接維修成本算法為：
其中，LR為人工時費率，設(shè)定值，單位：$/MH ;QPAi為單架飛機裝機數(shù)量；TK/I;i為執(zhí)行 拆卸/安裝的人工時，單位MH ;TAeeess;i為接近時間，單位：Hour ;ΙΝ?\為執(zhí)行任務(wù)的間隔時 間，單位：FH ;(：〇" Mat;i為原位材料費，單位：$ ;DMCKes/Dis為恢復(fù)/報廢任務(wù)成本，單位：$/m ; G秦為平均恢復(fù)/報廢費用，單位:$ ; 所述的結(jié)構(gòu)直接維修任務(wù)成本算法為：
其中，LR為人工時費率；TMtcU為執(zhí)行任務(wù)的人工時，單位：Hour ;TA_ss;i為接近時間，單 位：Hour ;NMtcU為檢查次數(shù)；IA為壽命周期，單位：FH ;Cst，為結(jié)構(gòu)維修成本，單位：$M1 ; 所述的區(qū)域直接維修任務(wù)成本算法為：
其中，LR為人工時費率；ΙΝ?\為維修間隔，單位：FH ;TMtcU為執(zhí)行任務(wù)的人工時，單位： Hour ;TAeeessU為接近時間，單位：Hour ;CZmal為區(qū)域維修成本，單位：$/FH ; 所述的特殊事件的非計劃直接維修成本計算方法為： Qe, ij - (Fse, ij/ALT) X (LBMtc, υ X LR+C〇n_Mat, υ) i j T^ccesSj ^ j
其中，ALT為平均航段時間，單位：ra，飛行小時；LR為人工時費率，設(shè)定值，單位：$/ra， IWj為第i種特殊事件在第j個部位發(fā)生的概率，單位：個每次飛行；LBMtcUj為第i種特殊 事件發(fā)生在第j個部位后所引發(fā)維修活動產(chǎn)生的人工時，包括接近時間及維修時間，單位： H，小時；為第i種特殊事件發(fā)生在第j個部位后所引發(fā)維修活動產(chǎn)生的原位材料費 用，單位：$ ;CSEj為第i種特殊事件發(fā)生在第j個部位后所引發(fā)維修活動產(chǎn)生的總成本，單 位：$/FH ;CSE為由于特殊事件引起的非計劃維修產(chǎn)生的總成本，單位：$/FH ; 所述的機體計劃維修成本，包括制造商維修計劃文件涵蓋的所有機體計劃維修工作及 后續(xù)非例行維修工作產(chǎn)生的成本，不包括部附件非計劃送修費用；機體計劃直接維修成本 的算法為：
其中，lr為人工時費率，單位：$/ra ;i為依據(jù)維修間隔劃分的不同維修級別；j為相應(yīng) 維修級別上執(zhí)行維修的次數(shù)；TTMtcU為第j次維修花費的總工時，單位：Hour，包括例行維修 工時及非例行維修工時；m為采集期內(nèi)相應(yīng)維修級別上執(zhí)行維修的總數(shù)；為客艙工作 花費的工時，單位：Hour ;ΤΡΤ^為在某些對成本有較大影響的噴漆工作上花費的工時，單位： Hour ;TM(IU為執(zhí)行非強制性改裝花費的工時，單位：Hour ;TDIF;j為執(zhí)行某些延期修理花費的 工時，單位：H〇ur 為花費在其它與計劃維修工作或計劃維修時產(chǎn)生的非例行工作不 相關(guān)的工作上的工時，單位：H〇ur ;CTMtcU為第j次維修花費的總材料費，單位：$，包括例行 及非例行維修費用、時控件費用、部附件計劃送修費用及在計劃維修中產(chǎn)生的非計劃送修 費用；為客艙工作花費的材料費，單位：$ ;CPT^為在某些對成本有較大影響的噴漆工作 上花費的材料費，單位：$ ;CMOTU為執(zhí)行非強制性改裝花費的材料費，單位：$ ;CDIFj為執(zhí)行某 些延期修理花費的材料費，單位：$ 為花費在其它與計劃維修工作或計劃維修時產(chǎn) 生的非例行工作不相關(guān)的工作上的材料費，單位：$ ;TINT ACT^為執(zhí)行計劃維修時的實際維修 間隔，單位：ra，如果維修間隔的單位與ra不一致時，須按照小時循環(huán)比、日/月/年使用率 等轉(zhuǎn)化為FH ;i代表不同的維修級別；η代表總的維修級別數(shù)；X代表航空器個數(shù)，如第X架 航空器；y代表航空器總數(shù)；cSAFiX為單架飛機在計劃維修時花費的成本，包括計劃維修中發(fā) 生的非例行項目產(chǎn)生的成本，單位：$/FH ; ^^^為所采集航空器花費在計劃維修中的平均成 本，包括計劃維修中發(fā)生的非例行項目產(chǎn)生的成本，單位：$/ra; 所述的機體非計劃維修成本包括所有與機體相關(guān)的且在非定期維修中產(chǎn)生的維修成 本；機體非計劃維修成本算法為：
其中，lr人工時費率，單位：$/ra 」為飛機X第j次故障事件所產(chǎn)生的原位維修時 間，單位：H〇ur 為飛機X第j次故障事件所產(chǎn)生的原位材料費，它是故障事件j所 涉及部附件的原位材料費用之和，單位：$ 為飛機X第j次故障事件所產(chǎn)生的離位維 修時間，它是故障事件j所涉及部附件的離位維修時間之和，單位：H〇ur ;CMf May為飛機x 第j次故障事件所產(chǎn)生的離位材料費，它是故障事件j所涉及部附件的離位材料費用之和， 單位：$，對于送修來說，TMfdXLR+C Mf Ma^又可定義為送修費用為方便數(shù)據(jù)分析， Τ〇"，」、Τ_、T^.XLR+Q^ ^亦可依據(jù)不同部附件進行獨立統(tǒng)計后再求 和；CUAF，x;i為飛機X對于某特定故障產(chǎn)生的總維修成本，單位：$ ;CUAF，X為飛機X在采集期內(nèi) 的平均非計劃維修成本（$/FH) ;TData。為采集期，單位：Day，UDay為日使用率，單位：FH/Day， 采集期內(nèi)的飛行小時總數(shù)也可使用如年數(shù)乘以年使用率，或月數(shù)乘以月使用率計算； 為整個機隊的平均非計劃機體維修成本，單位：$/FH，y為所運行的航空器總數(shù)； 所述的發(fā)動機直接維修成本算法為：
其中，LR為人工時費率，單位：$/ra ;i為發(fā)動機送修次數(shù)；TMt。為維修工時，單位：H ; CMat為除壽命件外的材料費用，單位：$ 為外部修理廠修理費用，單位：$ ;'為壽命 件費用，單位：$ ; 為發(fā)動機單次送修小時成本，單位：$/FH，TSO為第i次送修與第 i+Ι次送修的間隔，單位：FH ;CEngine為特定發(fā)動機在數(shù)據(jù)采集期內(nèi)的平均維修成本；INT為 采集期內(nèi)的發(fā)動機總工作小時數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空器直接維修成本計算方法，其特征在于： 對于步驟二中各種范疇的計算結(jié)果，進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與求和得出維修總成本，具體過程 如下： 對于基于產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)的預(yù)計計算： 若DMC控制對象為單個工作包、單個ΑΤΑ航空運輸協(xié)會章節(jié)，則可依據(jù)工作包內(nèi)容、ΑΤΑ 組成對計算結(jié)果進行求和，計算公式如下。 Ο?Ρ/ΑΤΑ - Cstr； ffp/ATA+Cz〇nal, WP/ATA+DMCR； WP/ATA+DMCNR； wP/ATA+DMCRes/Dis； ffP/ATA 對由特殊事件引起的非計劃維修成本，可直接使用cSE; 若DMC控制對象為單個部附件X，則可直接使用系統(tǒng)及動力裝置的算法對該部附件的 DMC進行計算，計算公式如下。 Cleu, X - DMCe； x+DMCne； x+DMCEes/Dis； x 若DMC控制對象為整個航空器，則對該類別下所有范疇的DMC計算進行加和，計算公式 如下： Cac - CStr+Cz〇nal+DMCE+DMC NE+DMCEes/Dis+CSE 對于基于維修數(shù)據(jù)采集的統(tǒng)計計算采用直接求和計算采集期內(nèi)的DMC值，計算公式如 下： ^ = ^SAF + ^~UAF + ^Engine
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航空器直接維修成本計算方法，其特征在于：當(dāng)具體計 算對象屬于基于產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)的預(yù)計計算時，需要根據(jù)航空器具體的設(shè)計特征通過整合流 程對接近時間及維修時間進行整合，具體為： 針對接近時間整合過程： a. 依據(jù)執(zhí)行維修任務(wù)所處區(qū)域位置（區(qū)域號碼）、所需打開的接近口蓋或門（接近口 蓋或門號碼）、所需拆卸的具體零部件信息等判斷任務(wù)的接近方式。 b. 判斷是否有已分析的維修任務(wù)與當(dāng)前分析維修任務(wù)具有完全或部分相同的接近方 式。 c. 如果已分析的維修任務(wù)與當(dāng)前分析維修任務(wù)無完全或部分相同的接近方式，則不進 行整合，如果有完全或部分相同的接近方式，則轉(zhuǎn)入步驟d。 d. 如果已分析的維修任務(wù)與當(dāng)前分析維修任務(wù)有完全或部分相同的接近方式，那么判 斷已分析維修任務(wù)的維修門檻或間隔與當(dāng)前分析維修任務(wù)的維修門檻或間隔是否完全一 致？如果完全一致則對完全或部分相同接近方式的接近時間進行整合，否則轉(zhuǎn)入步驟e。 e. 判斷已分析維修任務(wù)的門檻及間隔分布與當(dāng)前分析維修任務(wù)的門檻及間隔分布有 無重合點。如果沒有重合點，則不進行整合，并建議進行設(shè)計更改以修正維修門檻或間隔， 如果有重合點，則轉(zhuǎn)入步驟f ; f. 對維修任務(wù)門檻或間隔重合點部分的完全或部分相同接近方式的接近時間進行整 合； 針對維修時間整合過程為： a. 描述維修任務(wù)類型。 b. 判斷是否有已分析的維修任務(wù)與當(dāng)前分析維修任務(wù)的維修對象及目的完全或部分 相同。如果完全不相同，則不進行整合。如果完全或部分相同，則轉(zhuǎn)入步驟c; c. 判斷兩個任務(wù)的維修門檻及間隔是否完全一致。如果完全一致，則轉(zhuǎn)入步驟d，如果 不完全一致，則轉(zhuǎn)入步驟e ; d. 對兩個任務(wù)的相同維修對象及目的部分的維修時間進行完全整合。 e. 判斷兩個任務(wù)在維修門檻及間隔分布上有無重合點？如果無重合點，則不進行整 合，并考慮可能的設(shè)計更改，如果有重合點，則轉(zhuǎn)入步驟f ; f. 對兩個任務(wù)相同維修對象及目的部分在維修門檻及間隔重合點處的維修時間整合。
【文檔編號】G06F19/00GK104217121SQ201410469273
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月13日
【發(fā)明者】王勇, 徐志鋒, 王瑩, 蔣慶喜, 劉余, 王懷青 申請人:中航沈飛民用飛機有限責(zé)任公司