航材需求分析與預測技術的應用研究
科技專論
作者：董興芝
【摘要】本文重點分析了影響航材需求預測的因素，並結合實際工作，研究總結了民用飛機結構航材需求預測的實用方法以及結構備件的選取流程，其成果可為其它民機航材保障工作提供依據和參考。
【關鍵詞】航材；預測；結構備件
引言
航材保障的基本任務是為了支持和滿足飛機全壽命周期內使用、維護、修理等所需要的各種航材需求，保障客戶的正常運營。如今隨著航空業的發展和國際市場競爭的加劇，國外知名飛機製造商為了提供完善、高效的航材支援服務，各自建立了先進的航材保障預測係統，製定科學的航材供應計劃為航空公司提供有效的航材供應和采購指導，通過庫存控製和管理盡量減少航材積壓成本。因此如何選取合理正確的航材、預測準確的需求量、平衡航材成本和保障率之間關係成為航材工程技術研究的關鍵課題。筆者通過對某些民用飛機的研究，分析總結了影響航材需求預測的重要因素。根據飛機結構件的特性闡述了結構備件的選取流程，並重點介紹了初始結構航材的需求分析與預測方法。
1、備件簡述
飛機備件是指為保持和恢複飛機主機、機載設備、地麵保障設備設計性能所必需的零、部件及修理更換用的成品替換件等，包括飛機維護修理中所需的零部件及耗材。備件是保證飛機正常營運的重要物質基礎。備件通常分為發動機備件、機體備件和係統備件三大類；按價值也可分為周轉件、消耗件。
2、影響航材預測的因素分析
本文結合實際，在研究了大量國內外民用飛機的航材工程理論基礎上，歸納總結了影響航材需求預測的重要因素：1）數據源：統一數據源、采集準確的航材數據是航材有效保障的基礎。航材數據主要來源於：工程設計部門、供應商、製造商、試飛部門以及飛機用戶等。2）可靠性：可靠性是航材選取的重要依據之一，其中最為關注兩個參數：平均故障發生間隔時間（MTBF）和平均非計劃拆換間隔時間（MTBUR），可靠性數據隨著飛機運營信息的統計將不斷修正而趨於準確；可靠性分析主要依據產品的壽命和零部件故障模式、影響及危害性分析，以及試驗報告、供應商航材的保險值等。3）維修性：飛機零部件維修性分析對於航材需求預測的準確性、經濟性具有重要影響。航材儲備可依據維修計劃分階段進行；航材供應可根據用戶的實際維修能力提供不同維修等級的航材；4）重要性：航材重要性，用於指示該航材出現故障後是否影響飛機的放飛。根據飛機設備故障對飛行安全的影響可以判斷不能放飛（NO GO）項目、一定限製條件下允許放飛（GO IF）項目、可以放飛（GO）項目。根據航材重要性的不同，可采用不同的航材采購和儲備策略，以節約投資成本。對於不能放飛的航材項目建議全壽命跟蹤和管理；5）可獲取性：航材是否能夠及時獲得直接影響航材的保障，它取決於航材的交付周期、修理時間以及管理、運輸時間，涉及航材供應鏈的各個環節，因此航材渠道管理是航材按時交付的重要保證；6）實用性：航材預測應密切關注用戶使用航材的消耗情況、維修故障記錄、營運信息以及各類工程技術更改等航材相關數據，根據飛機的使用信息，不斷修正航材的品種和數量使之逐步趨於完善，以最大限度的發揮航材保障作用；7）經濟性：與航材的自身價格、管理運輸成本、采購數量等因素有關，同時需要考慮航空公司的機隊規模、資金分配等因素，科學的航材計劃、合理的庫存控製是經濟性要求研究的重要課題。
3、結構航材需求分析與預測方法
結構航材範圍包括飛機全壽命期內所有維護、維修可能用到的結構件、結構連接件以及原材料等，航材供應通常分為初始航材供應和持續航材供應，階段不同采用的備件儲備原則不同。對於新型號飛機麵臨航材數據不完善、經驗不足等問題，因此初始航材的需求分析與預測更具挑戰性。主製造商會根據航空公司的不同需求提供客戶化的航材支援供應方案，優化結構備件項目和數量，以保證用有限的資金達到最大航材保障率。本文結合不同機型的航材供應狀況，重點研究了飛機結構備件預測方法和理論，總結了飛機結構航材需求分析與預測主要方法：1）工程數據分析法；2）維修工程分析法；3）相似機型類比法；4）行業經驗修正法。在飛機航材預測工作中，需采用多種方法相互修正，完善航材備件項目使得選用的航材更為合理準確。
3.1工程數據分析
型號研製之初，飛機維修工程分析尚未完成之前，可通過工程數據分析先行開展航材預測工作。依據工程數據分析法初步判定飛機潛在航材可遵循以下原則：a）是否具有可更換性；b）壽命是否小於飛機壽命。
（1）可更換性分析。飛機零組件可更換性分析是以工程物料清單（EBOM）、單機裝機零件清冊、數模為基礎，根據飛機結構的裝配層級、連接關係找出飛機上可更換的結構件及其連接件，並分析裝配件中的所有基本零件。具體方法如下：a）根據連接件性質分析判斷某一級裝配件中的零組件是否可更換；b）根據結構特點分析判斷零組件是否可更換或不能、不易更換；在分析過程中需考慮零部件功能的完整性。c）根據工藝規範辨識零組件組裝工藝中是否涉及密封、粘接、焊接等工藝，以此初步判斷該組件是否可更換。