飞机制造的全寿命成本分析
刘英军
摘要:全寿命成本估算是以成本最低为目标的设计理念,体现了“用户至上”的
理念,因而在航空制造业受到越来越广泛的重视。汉莎航空公司的机队战略部门,要求在飞机研发的初期就参与飞机设计方案的决策。以期达到飞机全寿命成本最低的目标。
关键词:全寿命;成本估算;飞机制造全寿命成本概念最初是20世纪60年代美国
军方为装备采购的目的提出来的,它要求所采购的装备系统在使用性能满足军方要求的基础上。从用户的观点出发,使得装备系统从研发、制造、运行和支持,到退役处置的全寿命周期内的总成本达到最低,而不仅仅是低的采购成本。对于军
计决策和客户购机选型的依据。
(3)销售策略研究。基于对设计、制造、运行和处置成本的全面分析,可以对飞机售价、盈亏平衡点和市场销售量作出评估,制定出制造商和航空公司“双赢”的销售策略。
(4)客户支持。利用全寿命成本分析,协助客户进行设备和构型选择、维修成本评估等。初
方采购装备系统来说,军方既是装备系统研发的
投资者,也是装备系统的使用者,军方要求装备系统的全寿命成本严格控制在经费总预算之内。对于商用飞机的开发商来说,虽然匕机开发商足新机开发的投资者和决策者,但是,由于新机项H必须从客户获得投资的回报,因此,客户不仅是毪机的使用者,也是飞机研发的“隐形”决策者,飞机
步设计阶段结束之前的研制费用很低,主要是
“纸面”工作和先导性实验等。
初步设计方案通常通过航空公司的订单,表
明获得了市场的认可。构型冻结后,投入研制的
人力、物力和经费足巨大的。因此,初步设计阶段必须亢分揭示出方案的市场适应性、运营经济性、
全寿命成本最低也是客户追求的关键frj标。
一、飞机制造成本
飞机全寿命成本是弋机全寿命I,Ij阶段按顺序的、互有重叠的、且相甄影响的成本之和。包括i殳计成本、制造和采购成本、运行成本、处置成本。
I.飞机全寿命成本分析
飞机全寿命成本分析呵达到下述目的:(1)设计优化。飞机的设计特性和选用的系统材料直接影响全寿命成本,因此。全寿命成本分析是一种没计优化和决策的工具。
设计技术和制造技术的可行性。在初步设计结束(以构刷冻结为指标)时,全寿命成本的85%已锁
定。市场定位、方案没计和总体参数、系统综合和新技术的选择等对飞机的研制成本和运营成本有承大影响.因Ifij在初步设计阶段,应该以全寿命成本分析为工具,进行设计优化和决策。
2.先进设计技术和制造工艺决策的依据对先进}殳计技术和制造工艺作出决策的唯一
依据足令詹命成本。即采用的先进设计技术或制
造-【艺的成本投入,必须有利于市场开拓,使得航空公司运行成本最低和收益最大化。包括材料和结构、2C动设计、发动机、驾驶舱/系统。
材料和结构包括复合材料、新型合金、激光焊
(2)竞争分析。所研发的机型与同类竞争机
型的全寿命成本分析和比较,可全面揭示}n所研发的机型在经济性方面的竞争力。竞争分析足没
接、低维修成本;气动设计包括:加大层流断积、带
沟纹薄膜(Riblets)、自适应机翼(变弯度)、稳定制商载,因而影响经济性。机场适应性也是航空性优化技术、减噪设计;发动机包括降低油耗(降公司选择机型的重要依据。
低风扇转速、新型压气机和涡轮剖面、新合金和变大多数飞机在运营数年后(15年左右),由于
桨矩风扇等)、低排放燃烧室/双级燃烧室、减噪;经济性的原因(旧飞机耗油和维护成本偏高,或驾驶舱/系统包括新驾驶舱技术构架、电传、综合因新规章的环境限制等)而被投进二手机市场,网络、空地数据交换和连接、多电技术、新APu技
即进入“处置”阶段。飞机可能转售或租赁给其树燃料电池。
他用户运营,或改装成货机,或被封存/解体。此二、运营成本
时,飞机的残值成为关注焦点。
残值对商用飞机全寿命成本影响很大,在初1.运营成本(ToC)构成
步设计时就应予以充分重视。处于产品生命周期运营成本包括直接运行成本和间接运行成
后期或停产的机型(如B717),由于技术落后和备
本。直接运行成本DOC(DimctOpemtingCosts)
件供应困难等因素,继续运营成本很高,因而残值
由所有权成本、燃油成本、空勤成本、起降费、地面极低。残值高的机型(如B737和A320)在二手操作成本、导航费和维修成本等项目构成,占总运
机市场很受欢迎,它们具有下述特点:
营成本的70%~80%。
第一,系列化发展、各型号的系统、成品和飞间接运行成本IOC(IndimctOpemtingc∞ts)
行特性具有高的共通性,市场占有率高。航空公指除直接运行成本之外的其他成本。包括机票预司易于依据市场情况,利用系列化机型进行机队定和销售、广告和宣传、行政管理、地面资产和设优化配置和更新换代。
备的租赁、维修和折旧等成本。
第二,易于低成本改装成货机或公务机等。2.DOC分析用于优化设计
目前,大多数窄体机货机是由旧的B737改装的。
假设C919飞机可以安装一种新型发动机,
4.重复成本与非重复成本
油耗可降低2%,重量、推力和维修特性等保持不全寿命成本由非重复成本和重复成本构成。变,但发动机价格将增加。在中国运营条件、平均非重复成本(Non一陀curringCost)指仅发生一次航段距离500海里时的DOC分析表明。如果单台
的成本。包括工程研制成本、工装、其他。工程设
发动机价格的增加不大于3l万美元.安装这种新计包括机体设彬分析、构型控制、系统综合;工装
型发动机是合适的。
包括工具和型架设计、工具和型架制造;其他包括在商载和航程满足市场需求的条件下,尽可
研发支持(工程模拟器、风洞试验、强度和疲劳试
能使飞机重量和耗油最小化,是航空公司选择机验)、试飞等。
型的莺要要求。这也是飞机制造商新机研发的关重复成本(RecurringC鸺t)指每架机均发生的
键指标。
成本。包括劳务成本、制造材料、产品支持。劳务
3.航空市场的三大要素
成本包括制造、装配、总装;制造材料包括原材料、
客流量、航线距离和竞争对手是航空市场的
外购产品、购置的设备;产品支持包括质量评估、三大要素。航空公司的收益大致正比于“乘客数
产品工装支持、工程支持(“跟产”)等。
×航程”,因此航空公司选择机型,首先是确定适
应市场需求的座级和航程。一般来说,大座级飞三、熟练曲线
机的单位成本(DOC/座公里)比较低。但是,如
在重复成本模型中,应考虑熟练曲线的影响。果飞机过大,将造成飞机上座率偏低,或航班频率
随着生产架数的增加,每架机的生产加快。材料浪偏低,引起航班衔接率低,航班竞争性和飞机利用
费减小,重复成本降低,这就是熟练曲线影响。熟率不足.不利于经济性。
练曲线的计算模型如下:
有些机场跑道偏短。或标高偏大,可能严重限熟练曲线系数:生产第x架飞机的熟练曲线
囡
系数是Xn,n=logb/log2,b是熟练因子。b的
盈亏平衡点分析:
典型值:制造取O.9,装配取O.75,材料取0.98。b
盈亏平衡点是新机项目决策的重要依据。项
=0.9的含义是:产量每翻一番,生产时间(或成目成功的标志是:飞机销售量>盈亏平衡点。因本)按因子0.9降低。
此,市场是项目的立足之本。盈亏平衡点也是新利用上述分析得到的非重复成本、重复成本
机项目执行中应随时评估的重要内容。
和飞机定价,我们以×国产支线飞机为例进行飞
增加项目研制费,增加项目研制周期,增加系
机盈亏平衡点的分析。
统和设备采购成本,都将提高盈亏平衡点。因此,非重复成本:
所采用的先进设计技术或制造工艺的成本投入.每架机的非重复成本=总非重复成本/飞
必须有利于市场开拓,使得航空公司运行成本最机销售架数。
.
低和收益最大化。
总非重复成本假设为下述各项之和:
研制费:X万美元;6架试验机,其中2架机
四、结论
做应力和疲劳试验,不装发动机和系统,4架机供
本文通过对飞机制造全寿命成本的分析,详试飞。
细介绍了全寿命成本的构成,各个部分的作用以重复成本:
及如何计算全寿命成本。这为琶机制造成本分析每架机的重复成本=机体制造成本+发动
作出基础性和前沿性的研究。
机和系统采购价。
假设首价机体制造成本X万美元;发动机采
参考文献:
购价X万美元(两台),系统采购价X万美元;熟
[1]唐楠.不确定时滞系统的保成本控制研究[D】.中
练曲线因子:制造取O.9。材料取0.98。
国海洋大学博士论文。2005.销售收益
[2]吴
剑.飞机维修工程管理系统优化与成本控制
销售收益=飞机售价一平均销售折扣和售[D].大连理工大学硕士论文,2∞1.
[3】何大文.航空企业维修成本控制[D].四川大学硕士
后费用。
论文.2003.
平均销售折扣和售后费用包括成交价平均折
[4]吴静敏.民用飞机全寿命维修成本控制与分析关键问
扣/折让率(包括市场促销、启动客户折让、订单
题研究[D].南京航空航天大学博士论文。2006.
数鼍折让、附加折让和特别折让等);销售成本
(包括销售代理、销售机构和销售推广的支出);
(作者单位:西安飞机工业(集团)有限责任公司技术中心)
飞机交付费用(包括客户接待和飞机移交中的各(责任编校:王彩红.陈强)
种费用);销售中的索赔和诉讼费等;客户服务支
出(包括客户培训、技术支持和现场服务等)
飞机制造的全寿命成本分析
作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):
刘英军
西安飞机工业(集团)有限责任公司技术中心管理工程师
FRANCHISE MARKET MAGAZINE2011(3)
参考文献(4条)
1. 吴静敏 民用飞机全寿命维修成本控制与分析关键问题研究 20062. 何大文 航空企业维修成本控制 2003
3. 吴剑 飞机维修工程管理系统优化与成本控制 20014. 唐楠 不确定时滞系统的保成本控制研究 2005
本文读者也读过(1条)
1. 李存良 飞机制造过程管理系统及集成技术研究[学位论文]2007
本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_glgcs201103016.aspx
飞机制造的全寿命成本分析
刘英军
摘要:全寿命成本估算是以成本最低为目标的设计理念,体现了“用户至上”的
理念,因而在航空制造业受到越来越广泛的重视。汉莎航空公司的机队战略部门,要求在飞机研发的初期就参与飞机设计方案的决策。以期达到飞机全寿命成本最低的目标。
关键词:全寿命;成本估算;飞机制造全寿命成本概念最初是20世纪60年代美国
军方为装备采购的目的提出来的,它要求所采购的装备系统在使用性能满足军方要求的基础上。从用户的观点出发,使得装备系统从研发、制造、运行和支持,到退役处置的全寿命周期内的总成本达到最低,而不仅仅是低的采购成本。对于军
计决策和客户购机选型的依据。
(3)销售策略研究。基于对设计、制造、运行和处置成本的全面分析,可以对飞机售价、盈亏平衡点和市场销售量作出评估,制定出制造商和航空公司“双赢”的销售策略。
(4)客户支持。利用全寿命成本分析,协助客户进行设备和构型选择、维修成本评估等。初
方采购装备系统来说,军方既是装备系统研发的
投资者,也是装备系统的使用者,军方要求装备系统的全寿命成本严格控制在经费总预算之内。对于商用飞机的开发商来说,虽然匕机开发商足新机开发的投资者和决策者,但是,由于新机项H必须从客户获得投资的回报,因此,客户不仅是毪机的使用者,也是飞机研发的“隐形”决策者,飞机
步设计阶段结束之前的研制费用很低,主要是
“纸面”工作和先导性实验等。
初步设计方案通常通过航空公司的订单,表
明获得了市场的认可。构型冻结后,投入研制的
人力、物力和经费足巨大的。因此,初步设计阶段必须亢分揭示出方案的市场适应性、运营经济性、
全寿命成本最低也是客户追求的关键frj标。
一、飞机制造成本
飞机全寿命成本是弋机全寿命I,Ij阶段按顺序的、互有重叠的、且相甄影响的成本之和。包括i殳计成本、制造和采购成本、运行成本、处置成本。
I.飞机全寿命成本分析
飞机全寿命成本分析呵达到下述目的:(1)设计优化。飞机的设计特性和选用的系统材料直接影响全寿命成本,因此。全寿命成本分析是一种没计优化和决策的工具。
设计技术和制造技术的可行性。在初步设计结束(以构刷冻结为指标)时,全寿命成本的85%已锁
定。市场定位、方案没计和总体参数、系统综合和新技术的选择等对飞机的研制成本和运营成本有承大影响.因Ifij在初步设计阶段,应该以全寿命成本分析为工具,进行设计优化和决策。
2.先进设计技术和制造工艺决策的依据对先进}殳计技术和制造工艺作出决策的唯一
依据足令詹命成本。即采用的先进设计技术或制
造-【艺的成本投入,必须有利于市场开拓,使得航空公司运行成本最低和收益最大化。包括材料和结构、2C动设计、发动机、驾驶舱/系统。
材料和结构包括复合材料、新型合金、激光焊
(2)竞争分析。所研发的机型与同类竞争机
型的全寿命成本分析和比较,可全面揭示}n所研发的机型在经济性方面的竞争力。竞争分析足没
接、低维修成本;气动设计包括:加大层流断积、带
沟纹薄膜(Riblets)、自适应机翼(变弯度)、稳定制商载,因而影响经济性。机场适应性也是航空性优化技术、减噪设计;发动机包括降低油耗(降公司选择机型的重要依据。
低风扇转速、新型压气机和涡轮剖面、新合金和变大多数飞机在运营数年后(15年左右),由于
桨矩风扇等)、低排放燃烧室/双级燃烧室、减噪;经济性的原因(旧飞机耗油和维护成本偏高,或驾驶舱/系统包括新驾驶舱技术构架、电传、综合因新规章的环境限制等)而被投进二手机市场,网络、空地数据交换和连接、多电技术、新APu技
即进入“处置”阶段。飞机可能转售或租赁给其树燃料电池。
他用户运营,或改装成货机,或被封存/解体。此二、运营成本
时,飞机的残值成为关注焦点。
残值对商用飞机全寿命成本影响很大,在初1.运营成本(ToC)构成
步设计时就应予以充分重视。处于产品生命周期运营成本包括直接运行成本和间接运行成
后期或停产的机型(如B717),由于技术落后和备
本。直接运行成本DOC(DimctOpemtingCosts)
件供应困难等因素,继续运营成本很高,因而残值
由所有权成本、燃油成本、空勤成本、起降费、地面极低。残值高的机型(如B737和A320)在二手操作成本、导航费和维修成本等项目构成,占总运
机市场很受欢迎,它们具有下述特点:
营成本的70%~80%。
第一,系列化发展、各型号的系统、成品和飞间接运行成本IOC(IndimctOpemtingc∞ts)
行特性具有高的共通性,市场占有率高。航空公指除直接运行成本之外的其他成本。包括机票预司易于依据市场情况,利用系列化机型进行机队定和销售、广告和宣传、行政管理、地面资产和设优化配置和更新换代。
备的租赁、维修和折旧等成本。
第二,易于低成本改装成货机或公务机等。2.DOC分析用于优化设计
目前,大多数窄体机货机是由旧的B737改装的。
假设C919飞机可以安装一种新型发动机,
4.重复成本与非重复成本
油耗可降低2%,重量、推力和维修特性等保持不全寿命成本由非重复成本和重复成本构成。变,但发动机价格将增加。在中国运营条件、平均非重复成本(Non一陀curringCost)指仅发生一次航段距离500海里时的DOC分析表明。如果单台
的成本。包括工程研制成本、工装、其他。工程设
发动机价格的增加不大于3l万美元.安装这种新计包括机体设彬分析、构型控制、系统综合;工装
型发动机是合适的。
包括工具和型架设计、工具和型架制造;其他包括在商载和航程满足市场需求的条件下,尽可
研发支持(工程模拟器、风洞试验、强度和疲劳试
能使飞机重量和耗油最小化,是航空公司选择机验)、试飞等。
型的莺要要求。这也是飞机制造商新机研发的关重复成本(RecurringC鸺t)指每架机均发生的
键指标。
成本。包括劳务成本、制造材料、产品支持。劳务
3.航空市场的三大要素
成本包括制造、装配、总装;制造材料包括原材料、
客流量、航线距离和竞争对手是航空市场的
外购产品、购置的设备;产品支持包括质量评估、三大要素。航空公司的收益大致正比于“乘客数
产品工装支持、工程支持(“跟产”)等。
×航程”,因此航空公司选择机型,首先是确定适
应市场需求的座级和航程。一般来说,大座级飞三、熟练曲线
机的单位成本(DOC/座公里)比较低。但是,如
在重复成本模型中,应考虑熟练曲线的影响。果飞机过大,将造成飞机上座率偏低,或航班频率
随着生产架数的增加,每架机的生产加快。材料浪偏低,引起航班衔接率低,航班竞争性和飞机利用
费减小,重复成本降低,这就是熟练曲线影响。熟率不足.不利于经济性。
练曲线的计算模型如下:
有些机场跑道偏短。或标高偏大,可能严重限熟练曲线系数:生产第x架飞机的熟练曲线
囡
系数是Xn,n=logb/log2,b是熟练因子。b的
盈亏平衡点分析:
典型值:制造取O.9,装配取O.75,材料取0.98。b
盈亏平衡点是新机项目决策的重要依据。项
=0.9的含义是:产量每翻一番,生产时间(或成目成功的标志是:飞机销售量>盈亏平衡点。因本)按因子0.9降低。
此,市场是项目的立足之本。盈亏平衡点也是新利用上述分析得到的非重复成本、重复成本
机项目执行中应随时评估的重要内容。
和飞机定价,我们以×国产支线飞机为例进行飞
增加项目研制费,增加项目研制周期,增加系
机盈亏平衡点的分析。
统和设备采购成本,都将提高盈亏平衡点。因此,非重复成本:
所采用的先进设计技术或制造工艺的成本投入.每架机的非重复成本=总非重复成本/飞
必须有利于市场开拓,使得航空公司运行成本最机销售架数。
.
低和收益最大化。
总非重复成本假设为下述各项之和:
研制费:X万美元;6架试验机,其中2架机
四、结论
做应力和疲劳试验,不装发动机和系统,4架机供
本文通过对飞机制造全寿命成本的分析,详试飞。
细介绍了全寿命成本的构成,各个部分的作用以重复成本:
及如何计算全寿命成本。这为琶机制造成本分析每架机的重复成本=机体制造成本+发动
作出基础性和前沿性的研究。
机和系统采购价。
假设首价机体制造成本X万美元;发动机采
参考文献:
购价X万美元(两台),系统采购价X万美元;熟
[1]唐楠.不确定时滞系统的保成本控制研究[D】.中
练曲线因子:制造取O.9。材料取0.98。
国海洋大学博士论文。2005.销售收益
[2]吴
剑.飞机维修工程管理系统优化与成本控制
销售收益=飞机售价一平均销售折扣和售[D].大连理工大学硕士论文,2∞1.
[3】何大文.航空企业维修成本控制[D].四川大学硕士
后费用。
论文.2003.
平均销售折扣和售后费用包括成交价平均折
[4]吴静敏.民用飞机全寿命维修成本控制与分析关键问
扣/折让率(包括市场促销、启动客户折让、订单
题研究[D].南京航空航天大学博士论文。2006.
数鼍折让、附加折让和特别折让等);销售成本
(包括销售代理、销售机构和销售推广的支出);
(作者单位:西安飞机工业(集团)有限责任公司技术中心)
飞机交付费用(包括客户接待和飞机移交中的各(责任编校:王彩红.陈强)
种费用);销售中的索赔和诉讼费等;客户服务支
出(包括客户培训、技术支持和现场服务等)
飞机制造的全寿命成本分析
作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):
刘英军
西安飞机工业(集团)有限责任公司技术中心管理工程师
FRANCHISE MARKET MAGAZINE2011(3)
参考文献(4条)
1. 吴静敏 民用飞机全寿命维修成本控制与分析关键问题研究 20062. 何大文 航空企业维修成本控制 2003
3. 吴剑 飞机维修工程管理系统优化与成本控制 20014. 唐楠 不确定时滞系统的保成本控制研究 2005
本文读者也读过(1条)
1. 李存良 飞机制造过程管理系统及集成技术研究[学位论文]2007
本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_glgcs201103016.aspx