基于商业目标的航空公司飞机工程管理——航空公司运行介绍（二）

二、航空公司运行介绍

（一）、航空公司运行

现代飞机的技术越来越复杂，功能越来越多，价值越来越高，运行越来越复杂，对维修信息系统和维修组织机构的维修支持性要求也越来越高。特别是随着航空公司机队的日益扩大，远程国际航线的日益增多以及市场竞争压力的增大，对飞机的运行可用性提出了更高的要求。另外，运行中断成本（OI-         OperationalInterruption）已经成为航空公司需要重点管理的成本，据统计约占航空公司营业收入的2%-3%。

例如：远程国际航班的故障取消或故障备降可能导致航空公司巨大的额外运行中断成本增加和消极的公众影响（如对于发动机损伤导致的空中停车与异地更换的情况）。最后，随着世界上繁忙国际机场航班密度越来越大，对航班正常性也提出了更高的要求，任何轻微的延误均可能导致长时间的等待或流控。除了上述共性的压力，航空公司还需要面对各自的挑战，其中包括：

• 不断更新的运行规章(如FAA/EASA/CAAC)要求；

• 不同的运行设备与功能要求（如CNS）；

• 更激烈的市场竞争；

• 新出现的维修管理模式（如CAAC的统一运行与工程管理外委）；

• 越来越复杂的航线与网络；

• 庞大的经租机队和发动机包修机队和众多的机队与子机队类型与数量(如未来几年国内有的航空集团飞机数量可能达到4位数)；

• 新一代飞机的陆续引进等等。

新的形势对航空公司机队管理提出了更高的要求。一方面航空公司需要提升机队可用性绩效（或者降低技术运行不可用性），另一方面又面临着巨大的成本压力（计划维修、非计划维修和OI成本），航空公司需要在两者之间取得平衡，因而维修经济学的概念应运而生。维修经济学需要航空公司考虑机队可用性和成本之间的平衡，而不是片面的强调某一项绩效指标。

图4为国内某航空公司的实际运行的复杂情况，其中包含了工程管理外委（SLA）对机队管理的影响因素。

图4

需要强调的是，随着航空公司机队的进一步扩大和新一代宽体飞机的陆续引进，航空公司将面临与以往不同的综合保障支持要求和成本控制风险。其中包括对信息保障的新要求，即要求航空公司建立高效的维修信息系统或者称为综合信息保障系统（IILS-Integrated Information Logistic System）。

面对复杂的运行要求以及可用性、安全性、经济性和成本的巨大压力，传统的维修理念（主要满足安全运行要求）已经无法满足航空公司的运行要求，航空公司需要在取得安全性、可用性与成本平衡的基础上，实现经济性维修目标，并因此催生了基于商业目标的飞机工程管理理念，其本质是追求维修投资回报。

新的商业目标需要新的维修理念、新的功能与功能要求、新的技术应用、新的维修系统设计、新的维修信息系统和新的合同工程设计。其前后变化的巨大差异主要表现在如下方面：

1.  过去，我们关注飞机购买成本；现在，我们关心的是飞机拥有成本；

2. 多去，我们关注维修成本；现在，我们关心的是运行成本（包括OI成本）；

3. 过去，我们关注航班正常；现在，我们关心的是提供更多的飞行时间；

4. 过去，我们关注国内的规章要求；现在，我们关心的是所有运行地区的国家运行规章及未来的规章要求（包括CNS要求）；

5. 过去，我们关注维修计划易于控制；现在，我们关心的是更少的计划维修停场时间（Down-time）和更多的飞机可用时间(Up-time)；

6. 过去，我们关注飞机的适航放行；现在，我们关心的是飞机技术放行(飞机派遣)；

7. 过去，我们关注飞机地面故障与延误；现在，我们关心的是地面与空中所有的失效与故障(包括空中延误)；

8.  过去，我们关注飞机故障(功能失效)；现在，我们关心的是故障前的失效（基于BIT或者健康监控的预测式维修）；

9. 过去，我们关注预防性维修；现在，我们关心的是预防式和预测式维修或者称为基于状态的维修；

10. 过去，我们关注维修过程的管理；现在，随着各种PBL（SLA）合同的出现，我们关心的是维修绩效的管理和与之相关的各种绩效合同的工程管理；

11. 过去，我们关注SMS维修安全管理；现在，我们关心的是基于系统安全的运行风险管理和决策制定（Loss与Gain的平衡）；

12. 过去，我们关注维修计划管理系统(如SAP)；现在，我们关心的是基于数据交换（XML-S1000D）的维修信息系统（MIS-Maintenance Information System）或者综合信息保障系统（IILS-服务于机队可用性管理）和无纸化技术运行（PAO-TO）。

这些变化将极大地提升航空公司机队管理的绩效，包括提升运行可用性、安全性和降低运行成本，并集中体现在飞机技术运行不可用性和运行成本的降低。飞机技术运行是航空公司整个运行中的重要一环，其作用主要体现在满足飞机计划和飞行计划协调要求两个方面，在这一过程中对“时间”的管理显得特别重要。图5表示了典型的航空公司运行计划管理与控制的复杂过程。

图5

（二）、工程管理外委

近年来，随着国内航空集团公司的机队规模越来越大和组织结构越来越复杂（集团公司包含多个运营人），同一集团下的各运营人为了降低维修与工程管理成本和更加集中精力做好运行管理，逐渐倾向于通过签署服务水平协议（SLA-Service Level Agreement或者称为工程管理外委协议）将工程管理（飞机技术运行）外委给同一集团下的同一个独立的MRO，各个运营人的机队管理也随之外委。因为，工程管理外委，使各个运营人逐渐失去了对飞机技术运行过程的控制，取而代之的应该是通过对服务水平协议的管理来确保实现机队可用性绩效（结果）和转移成本控制的风险。

令人遗憾地是，国内工程管理外委设计仍停留在持续适航维修管理的外委阶段，缺少商业目标的驱动。另外，随着发动机包修更加普遍、各种航材共享（Pooling）日益增多，再加上规章限制因素，使航空公司的工程管理外委面临巨大的挑战。

与CAAC不同，EASA体系下的工程管理外委是基于绩效的全面保障合同PBL（Performance-based Logistics）。该类合同同样使委托方失去对维修过程的控制，因此委托方需要更加关注受委托方所提供服务的绩效（结果），并进行持续的绩效监督与合同绩效管理。为实现合同目标，航空公司首先需要按系统工程的流程进行PBL的合同设计(属于合同维修工程管理范畴)，并通过持续的绩效管理来优化合同设计。其中安全绩效、可用性绩效和成本绩效（小时费率）是主要的绩效指标。

EASA工程管理外委的系统设计是基于当时EASA的规章体系并受商业目标驱动的自然发展过程。国外航空公司已经进行了多年的成功实践，但国内航空公司却更多的是进行简单模仿，再加上CAAC规章限制因素，导致国内工程管理外委从合同设计到系统设计均出现偏差。

图6表述了国内某航空公司工程管理外委与统一运行系统设计所经历的跳跃式发展历程。其中步骤4是被有些航空公司忽略的步骤，未对工程管理外委制定反映商业目标的绩效指标；步骤6属于方向性错误，无论FAA还是EASA均不允许的。

图6

（二）、飞机技术运行

局方关心安全运行，FAA对飞机技术运行主要从公司运行的角度进行了定义，主要包括下面7个方面内容与要求：

  培训与授权

  维修计划与监控

  维修运行

  技术管理

  维修设施与合同维修

  维修特殊要求

  维修工具与备件控制

FAA未将组织管理（安全管理）纳入到技术运行范围，而是将它纳入到航空公司运行管理范畴，组织管理包括了CASS/RCP和管理手册等等。为了更准确的理解FAA对飞机技术运行的定义，航空公司需要从公司安全运行角度来理解飞机技术运行的概念，图7表示了航空公司运行与飞机技术运行的关系（红色方框代表了技术运行）。

图7

飞机技术运行的核心目标是确保飞机可用（可执行计划的航班任务）或者运行中间无故障影响导致的航班不正常，即运行中间无故障。除此之外，从商业运行目标的角度，飞机技术运行还需要满足利益相关者对商业目标的要求，包括在取得安全性、可用性和成本平衡的基础上，实现飞机经济性维修。因此，航空公司需要在FAA原来定义的基础上对飞机技术运行进行补充定义，即增加额外的“功能”要素和“时间”要素（如图8所示），并因此形成了新的飞机技术运行定义-基于商业目标的飞机技术运行（Technical Operation Business-TO Business）：

图8

• 功能要素：航线维修、基地维修、发动机维修、部件维修、库存管理和保障支持等6个方面，其中保障支持功能对其他功能要素进行支持；

• 时间要素：体现了对上述功能的时间要求。

需要强调的是，时间要素对技术运行具有特殊重要的意义。在实现安全、适航、构型控制和运行等目标的过程中需要体现出时间效率。“时间”是技术运行商业目标的最显著特征，随着飞机可用性绩效目标的提出（还需要考虑成本与安全因素的平衡），逐渐形成了清晰的技术运行商业目标要求。

另外，技术运行属于机队管理的一部分，特别是当航空公司机队达到一定的规模之后，传统的管理方法已经无法满足技术运行对“时间”的要求，因此催生了无纸化技术运行以满足“时间”要求，技术运行对时间的要求如图9所示。

图9

综上所述，技术运行始于满足安全运行的需要，发展到满足机队管理要求，本质上是从“Safety”向“Business”的发展过程，“Business”是当代飞机维修管理的显著特点，也是对机队管理的核心要求。需要强调的是“Business” 是以“Safety”为基础的，或者说后者是前者的限制条件。航空公司飞机技术运行首先需要满足规章要求和自身对安全的特殊要求（制定可接受和不可接受的风险标准），在此基础上还要满足机队管理的要求（非规章要求），在考虑安全性、可用性和成本的平衡前提下，实现经济性维修。

（三）混合机队管理

机队管理需要对航空公司内部的各种功能和流程进行优化设计与协调，以建立满足运行活动需要的系统和设施 、确保航空公司实现期望的运行结果（运行计划）和可盈利的维修（投资回报） 。

传统上，混合机队是指不同批次的，或者不同构型的同一型号飞机组成的机队（如选装CFM56发动机的A320机队与选装V2500发动机的A320机队所组成的混合机队；A330-200和A330-300所组成的混合机队等等）。现在，混合机队的概念得到了进一步扩展，即在原来定义的基础上还要考虑其他不同的属性特点，其中包括不同资产属性（经租与自购）、不同合同维修模式（包修与非包修）和不同运行环境（长航段与短航段）等等。图10对混合机队进行了举例说明。

图10

混合机队管理已经成为机队管理的重要组成部分，机队管理因混合机队的因素变得更加复杂。首先，飞机需要进行维修（计划与非计划），但是从运行的角度把维修要求视作技术限制，因此，航空公司在制定飞行计划和定检计划时需要考虑相互影响与限制。其次，技术限制（维修要求）受维修战略、维修方案、维修计划、维修能力和工程等因素的影响，而混合机队对上述这些因素均有较大的影响，最终体现在对计划维修和非计划维修的要求上。图11表述了技术限制的影响因素和对机队可用性的影响。

图11

例如，对于A330-300和A330-200的混合机队，由于两种飞机的设计航程不同，航空公司通常针对性的制定不同的航线计划，并进而导致实际运行的平均航段与年利用率均有所不同。在实际运行过程中，由于种种客观原因航空公司会把A330-300安排在国内航线或者地区航线飞行，这会导致两种型号机队的平均航段相差较大，如有的航空公司可相差一倍以上，其中A330-300的平均航段只有3小时左右。

如果航空公司采用了同一本维修方案，但在维修计划组包时未考虑这种差异，即没有分别制定不同的维修计划，可能会导致维修成本极大地上升，因此，航空公司需要制定不同的维修计划。

按照机队管理原则，不同的维修计划导致了不同技术限制（维修要求），并进而影响飞行计划和飞机技术运行不可用性。解决上述问题的唯一方法就是用正确的飞机执飞正确的航线，实际上A330 Regional才是适合执飞国内与地区航线的正确机型。

需要强调的是：对于传统机队管理，如果实际运行平均航段偏低（相对于设计航段），会导致与循环有关的故障率上升并极大地增加发动机和起落架的维修成本，并对机队管理产生重大影响。如果该机队的发动机统一参加了包修，就会导致小时费率翻倍；如果再考虑经租的影响，可能导致退租成本的增加。因此，混合机队对机队管理的影响已经到了不能忽视的程度，这也是现代机队管理的重要特点。

机队管理涉及的流程非常之多，包括运行、技术运行、维修、合同和OEM等等，其中有的流程是由不同的角色完成的。因此，也可以说机队管理的核心是技术运行，但不止于技术运行，与OEM、规划、运管、法律、财务、市场、IT、航材保障和各类供应商均有关系。图12对综合机队管理流程做了简要描述（考虑了对飞机选型的要求）。如果再考虑混合机队的影响因素，将使本来十分复杂的机队管理变得更加复杂。

图12

（四）维修经济学

飞机维修需要投入，从维修投资回报的角度，投资回报包含的内容非常广泛，其中包含机队可用性绩效、安全、环境和资产保值等等。对自购机队的拥有成本管理以及对经租机队和包修机队的合同寿命周期成本管理均需要从投资回报的视角进行管理，对混合机队的管理也不例外。

机队管理的目标已经不是单纯的追求某项可用性或者成本指标，而是在取得安全性、可用性和成本平衡的基础上，实现经济性维修（Maintenance Economic），这就是最新兴起的维修经济学概念，其本质是投资回报。维修经济学是指航空公司不再片面的追求运行可用性绩效的最大化，也不再片面的追求成本最小化，而是在取得安全性、可用性和成本平衡的基础上实现经济性维修目标，这是因为可用性与成本是相互关联和相互影响的。如图13表示了技术运行不可用性成本与技术运行不可用性绩效之间的平衡关系。

图13

其中的逻辑关系是：

• 减少技术运行的不可用性需要增加维修成本（如计划维修、培训和IT等所需的成本）；

• 技术运行不可用性的增加会导致非计划维修和OI成本的增加；

• 航空公司需要在技术运行不可用性绩效与成本之间取得平衡；

• 片面的追求降低维修成本降低会导致技术运行不可用性的上升，而技术运行不可用性的上升会导致非计划维修与OI成本的急剧上升。

拥有成本或者合同周期成本是航空公司成本管理的重要内容，拥有成本需要考虑从飞机购买、运行到退出的整个寿命周期的成本，经租飞机则需要考虑在合同期间的所有成本，包括租金成本、运行成本和退租成本等等。混合机队管理的难点在于如何准确预测经租合同周期和包修合同周期对机队管理的影响，而这些影响主要反映在维修计划、构型控制和其他可用性因素方面，并根据上述预测结果进行相关的决策制定。这一过程需要进行合同维修工程管理，其中有关成本的预测主要基于如下方法：

1.  基于寿命（合同）周期的成本管理战略：航空公司购买飞机需要对从购买成本到运行成本，再到退出残值进行全面评估；航空公司经租飞机需要对从租金成本、运行成本、再到退租成本进行全面评估。上述评估主要用于飞机引进前的投资分析以对是否引进做出决策（飞机选型）；同时在运行过程中需要持续地进行绩效管理（如实际运行成本绩效评估）以便优化合同管理，甚至对到期后是否续租提供决策支持。如果航空公司的机队管理没有考虑混合机队管理的复杂因素，将无法得出较准确的成本评估结论，例如，目前国内航空公司普遍的退租成本偏高的现象本质上反映了航空公司缺乏相关的成本管理战略。

2. 基于PBL的成本管理战略：发动机包修合同近似于基于绩效的全面保障合同，该类型合同的最终目标是确保发动机可用性的前提下降低发动机维修成本。由于合同时间周期较长（10年-20年）、小时费率随运行环境变化按价格矩阵进行调整、再加上寿命件LLP的限制条件、特别是考虑到经租飞机合同和机队规划的影响，使得对包修期间的维修成本预测变得十分复杂。因此，基于绩效的保障合同特别需要考虑混合机队的复杂因素，否则将无法对包修期间的成本进行准确预估。令人遗憾的是，目前国内航空公司签署的发动机包修合同均不是严格意义上的PBL合同，因此，成本可控性也较差。

（五）新一代飞机的挑战

随着新一代飞机（B787和A350）的引进，传统的维修理念已经无法满足机队管理要求，迫切需要航空公司建立新的维修理念以应对新的挑战。这主要由于新一代飞机应用了基于综合保障支持的S系列规范（S-Series Specifications）设计理念：

1. 新一代飞机基于综合保障支持(ILS-IntegratedLogistic Support )的S系列规范与以往有较大的不同。新的S系列规范的目标是：

• 对ILS及其使用流程建立共同的标准（航空公司、OEM和供应商之间）；

• 优化产品及其支持系统的寿命周期成本和绩效（TCO成本与绩效）；

• 对初始的要求和改变的要求能够做出快速反应（信息反馈）；

• 通过简化电子信息交换使航空公司与工业界能紧密合作（数据交换）。

2. 新的设计规范包括：S1000D、S2000M、S3000L、S4000P、S5000F和S6000T等等，这些规范的具体含义如图14所示。例如，S4000P是用于预防性维修任务要求（PMTR）的选择和维修间隔的制定与优化，过去飞机的预防性维修任务是基于MSG3生成的，并基于可靠性原理进行优化；新的规范则更多的考虑了航空公司的商业目标要求，如能够适用于不同的运行环境；在对PMTR进行功能失效影响（FFE）分析时除了考虑运行影响，还充分考虑了对飞机可用性的影响等等，而维修任务的优化则是基于机队的运行数据(S5000F)等等。

图14

3. OEM利用这些设计规范来设计技术出版物、航材管理、保障支持、预防性维修、运行数据反馈和培训分析与设计等等。OEM按照一定的流程，并运用这些规范共同完成飞机的ILS设计，其相互关系及原理如图15所示。为此，航空公司需要建立与之配套的地面支持保障系统来实现和优化这些设计目标，最终实现飞机设计可用性绩效和成本绩效。这些新的地面支持保障系统需要通过基于商业目标的飞机工程管理来完成方案设计，其中就包括无纸化技术运行。

图15

4.  新一代飞机是为满足未来无纸化运行与无纸化技术运行设计的。这也是未来航空公司技术运行的必然选择，可极大地提高维修效率（安全性、规章符合性、构型控制和时间要素），并极大地降低飞机出售与退租文件的转移成本。为此，航空公司需要建立与之配套的维修信息系统以满足无纸化技术运行的要求。如图16、图17所示，新一代飞机（A350）的商业数据模块（基于S1000D数据交换标准）将取代了之前的各种基于信息的技术文件手册，如IPC已经被IPD所取代等等。

图16

图17

S1000D的设计理念运用共用源数据库（CSDB-Common Source Data Base）概念，从而实现了许多新的商业功能，其中包括：易于同航空公司维修信息系统的融合、构型管理、数据在线查阅（End to End）和3D图形等等，如图18所示。

图18

5. 面对新的挑战，航空公司需要建立基于商业目标的飞机工程管理理念，或者实行基于商业目标的飞机技术运行（Technical Operation Business），使之服务于航空公司的机队管理目标，即在取得安全性、可用性和成本平衡基础上，实现飞机经济性维修。无纸化技术运行（PAO-TO）是实现上述目标的有效工具，图19描述了无纸化技术在飞机技术运行流程中的各种应用举例（现在与未来）。

图19

综上所述，未来“Business”将渗透到航空公司机队管理的所有流程，其中包括飞机引进、维修、工程管理、技术运行、运行控制、飞行运行、各类合同和管理程序等等。同时，航空公司安全管理的理念也将随之发生根本性变化，从过去单一的防止人员伤害与财产损失发展到追求系统安全，最终服务于机队管理目标。即使对于大家熟知的SMS，其本质也是关于航空公司运行“Safety”和“Business”之间的经济性平衡。

国内航空公司对SMS的认知还处在初级阶段，SMS设计用于对航空公司运行的安全管理，而非专门针对飞机维修的安全管理，这也是FAA一直强制性要求航空公司维修系统建立CASS的主要原因，SMS与CASS结合共同完成飞机维修的安全管理。需要强调的是，国内航空公司急需分清QMS和SMS的本质区别，因为从安全管理的角度两者有着本质的区别。

目前，国内航空公司急需实施综合机队管理，正确认识“Business”的真正含义，并建立基于商业目标的飞机工程管理理念，否则将面临被市场淘汰的风险，建立航空强国的梦想也将无法实现。

-未完待续

来源：民航资讯CAI