王澤宇，艾俊強(qiáng)

(航空工業(yè)第一飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院 總體氣動(dòng)研究所，西安 710089)

0 引 言

隨著新的國防科研經(jīng)費(fèi)管理辦法和軍工產(chǎn)品定價(jià)規(guī)則的出臺(tái)，航空裝備的經(jīng)濟(jì)性工作也面臨新的挑戰(zhàn)。如何研制出性能滿足要求、費(fèi)用符合預(yù)期的產(chǎn)品，是今后經(jīng)濟(jì)性工作的研究重點(diǎn)。眾所周知，航空裝備的研制不僅是技術(shù)問題，同時(shí)還是費(fèi)用問題。一型裝備即便技術(shù)指標(biāo)達(dá)到要求，但是全壽命周期費(fèi)用高，部隊(duì)買不起、用不起，這型裝備便不能算是研制成功。在裝備研制過程中，各個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)產(chǎn)生費(fèi)用，因此必須針對(duì)費(fèi)用源頭，多路徑進(jìn)行控制。

全壽命周期費(fèi)用的概念是由美國國防部于20世紀(jì)60年代正式提出并率先使用。為了控制軍費(fèi)，美國國防部致力于探索、研究降低武器裝備費(fèi)用的有效技術(shù)和管理方法。1964年美國國防部推出“整套采購”的策略，這是美國國防部首次對(duì)采辦實(shí)施費(fèi)用控制[1]。20世紀(jì)70年代，美國國防經(jīng)費(fèi)嚴(yán)重削減，已嚴(yán)重影響裝備的更新?lián)Q代能力。為此美國國防部提出“定費(fèi)用設(shè)計(jì)[2](Design To Cost，簡稱DTC)”思想和要求，將費(fèi)用與性能、進(jìn)度視為同等重要的設(shè)計(jì)參數(shù)，通過對(duì)費(fèi)用指標(biāo)的量化和跟蹤來控制裝備全壽命周期費(fèi)用?！岸ㄙM(fèi)用設(shè)計(jì)”后來進(jìn)一步延伸為“定全壽命費(fèi)用設(shè)計(jì)”。美國空軍在采購飛機(jī)輪胎時(shí)應(yīng)用了全壽命周期費(fèi)用的方法，由以往的單純采購價(jià)格招標(biāo)變?yōu)橥瓿赡繕?biāo)起落架次需要的最低費(fèi)用招標(biāo)。此次采購改革非常成功，僅此一項(xiàng)每年就可節(jié)約采購經(jīng)費(fèi)1 500萬美元[3]。

20世紀(jì)80年代，全壽命周期費(fèi)用方法已逐漸國際化，并在民用領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。美國內(nèi)布拉斯加州以法律的形式規(guī)定，凡是超過5萬美元的州建筑物，必須對(duì)其進(jìn)行全壽命周期費(fèi)用評(píng)價(jià)[4]。其他州也做出了相應(yīng)的規(guī)定來貫徹全壽命周期費(fèi)用方法。

20世紀(jì)90年代，美國又提出“費(fèi)用作為獨(dú)立變量”的理念：即費(fèi)用是自變量，不是最終結(jié)果的函數(shù)，性能與進(jìn)度都是應(yīng)變因素[5]，其核心強(qiáng)調(diào)了經(jīng)濟(jì)可承受能力是未來所有武器系統(tǒng)的關(guān)鍵要求。例如美軍在“聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機(jī)(JSF)”計(jì)劃中，確定技術(shù)指標(biāo)時(shí)不僅考慮性能要求，而且從一開始就把成本作為一個(gè)獨(dú)立的變量來考慮；設(shè)計(jì)時(shí)制訂出“可買得起”措施，并在計(jì)劃實(shí)施過程中不斷檢驗(yàn)這些措施在降低研制成本方面的有效性。JSF項(xiàng)目充分考慮了經(jīng)濟(jì)可承受性，是美國武器裝備全壽命周期費(fèi)用控制改革的標(biāo)志[6]。美國國防部采用全壽命周期費(fèi)用管理方法后，改變了以前“干了再算”的費(fèi)用失控局面，進(jìn)入到“算了再干”的科學(xué)軌道[7]。

全壽命周期費(fèi)用控制理論在美國等發(fā)達(dá)國家已相當(dāng)成熟和完善，目前主要是針對(duì)費(fèi)用模型和估算方法進(jìn)行研究。例如美國蘭德公司的DAPCA系列模型、PRICE公司的通用估算模型和Galorath公司的SEER模型，都已被廣泛應(yīng)用。其他國家的學(xué)者也對(duì)全壽命周期費(fèi)用做了許多研究。例如英國創(chuàng)立設(shè)備綜合工程學(xué)，將設(shè)備技術(shù)與全壽命周期費(fèi)用結(jié)合，拓寬了該學(xué)科領(lǐng)域，使其更為綜合化。日本成立了全壽命周期費(fèi)用委員會(huì)，研究全壽命周期費(fèi)用方法和管理，并推廣應(yīng)用，取得了較豐厚的成果[3]。

我國從20世紀(jì)80年代開始應(yīng)用全壽命周期費(fèi)用的管理理念。通過學(xué)習(xí)和借鑒國外的先進(jìn)理論和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)裝備全壽命周期費(fèi)用的特點(diǎn)和規(guī)律有所掌握，全壽命周期費(fèi)用方法在不少軍用和民用單位都得到應(yīng)用，并取得了一批成果。如空軍、海軍、陸軍、火箭軍、航空航天等許多單位在全壽命周期費(fèi)用的研究和應(yīng)用都上取得了可喜的成績。在對(duì)現(xiàn)役裝備(例如飛機(jī)、坦克、雷達(dá)、火炮、艦船等)的研制中，應(yīng)用了全壽命周期費(fèi)用分析方法，用于確定裝備服役年限、延壽可行性論證、軍用車輛更新研究、修理級(jí)別分析、裝備全壽命周期費(fèi)用估算，以及項(xiàng)目的費(fèi)用-效能分析等方面，對(duì)裝備的科學(xué)決策起到了一定支持作用[8]。

雖然我國在短時(shí)間內(nèi)取得了巨大進(jìn)步，但是有關(guān)全壽命周期費(fèi)用的定義、構(gòu)成、估算方法、數(shù)據(jù)庫等基礎(chǔ)工作還遠(yuǎn)未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的程度，跟國外相比還有很大差距，因此本文通過深入研究全壽命周期費(fèi)用管控理論和方法，總結(jié)國內(nèi)外相關(guān)經(jīng)驗(yàn)、吸取教訓(xùn)，結(jié)合我國特點(diǎn)，提出一套全壽命周期費(fèi)用多路徑管控策略并在某型飛機(jī)研制中試點(diǎn)應(yīng)用，以期獲得較好的費(fèi)用管控效果。

1 全壽命周期費(fèi)用管控特點(diǎn)

隨著經(jīng)濟(jì)性理論與方法的進(jìn)一步發(fā)展，全壽命周期費(fèi)用管控已經(jīng)不再是事后行為，而是轉(zhuǎn)變?yōu)槭虑翱刂?。眾所周知，航空裝備全壽命周期費(fèi)用具有“先天性”的特點(diǎn)?！秶H系統(tǒng)工程手冊》中申明：一般產(chǎn)品開發(fā)在產(chǎn)品概念和設(shè)計(jì)階段的花費(fèi)僅約占產(chǎn)品全壽命費(fèi)用的23%，但這兩個(gè)階段的工作卻決定了產(chǎn)品全壽命周期費(fèi)用的85%左右[9]。實(shí)際上，因產(chǎn)業(yè)或產(chǎn)品不同，該數(shù)值在50%～95%范圍內(nèi)。同時(shí)，到產(chǎn)品研發(fā)的后期乃至使用階段，糾正設(shè)計(jì)階段工作缺陷的成本將成指數(shù)增加。因此，從產(chǎn)品創(chuàng)意及設(shè)計(jì)源頭控制產(chǎn)品全壽命周期費(fèi)用是事半功倍的理性手段。航空裝備不僅遵循這一基本規(guī)律，而且會(huì)因?yàn)楫a(chǎn)品更新頻率低、生產(chǎn)批量少、技術(shù)狀態(tài)復(fù)雜而更突出，因此本文將對(duì)全壽命周期費(fèi)用管控的關(guān)鍵時(shí)期——設(shè)計(jì)階段采用的管控策略進(jìn)行研究。可確定的全壽命周期費(fèi)用與時(shí)間的對(duì)比關(guān)系如圖1所示。

圖1 可確定的全壽命周期費(fèi)用與時(shí)間的對(duì)比關(guān)系Fig.1 Committed life cycle cost against time

2 全壽命周期費(fèi)用管控策略研究

我國航空工業(yè)是在較差工業(yè)基礎(chǔ)上開始發(fā)展的，在研發(fā)周期和資源高度壓縮的條件下應(yīng)急追趕國外航空裝備，因此特別強(qiáng)調(diào)政治使命與責(zé)任擔(dān)當(dāng)。軍地雙方主要圍繞解決裝備有無和持續(xù)提升裝備質(zhì)量及可靠性來開展工作，因此精力基本都放在防止設(shè)計(jì)不足和保證裝備性能優(yōu)勢上，沒有太關(guān)注裝備的經(jīng)濟(jì)性，由此造成了航空裝備全壽命周期費(fèi)用迅速上漲的態(tài)勢。為了改變這種態(tài)勢，國家近幾年相繼頒布了一系列費(fèi)用管理辦法及規(guī)定，要求在裝備研制中必須進(jìn)行全壽命周期費(fèi)用管控。

全壽命周期費(fèi)用管控是航空裝備研制的重要內(nèi)容，該工作越早介入就越能降低費(fèi)用。通過總結(jié)國內(nèi)外航空裝備研制中經(jīng)濟(jì)性工作的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國軍工產(chǎn)品經(jīng)費(fèi)管理的特點(diǎn)，從思想觀念、管理模式、設(shè)計(jì)技術(shù)等方面深入研究，得出一套在設(shè)計(jì)階段適合我國航空裝備全壽命周期費(fèi)用管控的策略，其執(zhí)行要點(diǎn)如下。

2.1 轉(zhuǎn)變觀念，重視全壽命周期費(fèi)用

當(dāng)前一些設(shè)計(jì)人員還存在一種根深蒂固的觀念，認(rèn)為“應(yīng)先解決產(chǎn)品有無問題，后考慮產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)性”。這是一種不切實(shí)際的想法，因?yàn)楫a(chǎn)品一旦研制完成并投產(chǎn)后，其全壽命周期費(fèi)用的主體就已基本確定，通過后續(xù)提高裝備保障水平來降低使用和保障費(fèi)用，其效果十分有限。因此必須首先轉(zhuǎn)變觀念，提升重視程度，將全壽命周期費(fèi)用作為一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，納入到裝備型號(hào)的設(shè)計(jì)中去[3]。這其中管理層的重視程度起著決定性作用，只有管理層足夠重視和支持，才能自上而下地將全壽命周期費(fèi)用管控工作貫徹和落實(shí)。而且人們思想理念的轉(zhuǎn)變也需要管理者來引領(lǐng)，需要從體制上激勵(lì)下屬在工作中切實(shí)貫徹和實(shí)施全壽命周期費(fèi)用指標(biāo)要求。同時(shí)，在人員、資金和時(shí)間上給予有效配置，全面協(xié)調(diào)和促進(jìn)全壽命周期費(fèi)用管控工作的開展。

2.2 制定標(biāo)準(zhǔn)，納入型號(hào)設(shè)計(jì)規(guī)范

為規(guī)范和加強(qiáng)國防科研試制經(jīng)費(fèi)管理，推進(jìn)軍品價(jià)格市場化改革，提高國防經(jīng)費(fèi)使用效益，我國發(fā)布了新版科研經(jīng)費(fèi)管理辦法和軍品定價(jià)規(guī)則。為了在產(chǎn)品研制中貫徹新的辦法和規(guī)則，必須建立新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)或準(zhǔn)則，將經(jīng)濟(jì)性納入產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)或準(zhǔn)則，從上至下統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，并建立可操作的費(fèi)用管控辦法和措施，以此指導(dǎo)經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)思想的貫徹和落實(shí)，保證經(jīng)濟(jì)性工作的順利開展。

2.3 組建團(tuán)隊(duì)，健全組織管理模式

在早期的型號(hào)研制中，一般由計(jì)劃和財(cái)務(wù)人員負(fù)責(zé)管理研制費(fèi)用，計(jì)劃人員負(fù)責(zé)研制費(fèi)用預(yù)算，財(cái)務(wù)人員負(fù)責(zé)核算。為了在價(jià)格談判時(shí)具有更大的優(yōu)勢和空間，預(yù)算一般都留有較大的空間，不能準(zhǔn)確反映費(fèi)用的實(shí)際情況。財(cái)務(wù)人員只關(guān)心已發(fā)生的費(fèi)用，一般按年度對(duì)已發(fā)生費(fèi)用進(jìn)行歸類核算。這種管理模式只是對(duì)費(fèi)用的統(tǒng)計(jì)，屬于事后行為，不是真正意義上的全壽命周期費(fèi)用管控。

全壽命周期費(fèi)用管控團(tuán)隊(duì)必須要引入成本工程師職能。該職位人員具有工程、經(jīng)濟(jì)、財(cái)務(wù)、金融和計(jì)算機(jī)等綜合知識(shí)，專職負(fù)責(zé)成本的測算和分析[10]。成本工程師是從工程的視角來認(rèn)識(shí)和關(guān)注成本的，關(guān)注的是產(chǎn)品的全壽命周期費(fèi)用，這與財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)有很大區(qū)別。作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、研發(fā)團(tuán)隊(duì)及計(jì)劃財(cái)務(wù)之間的紐帶，成本工程師需要研究、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、實(shí)施、分析、改進(jìn)和保證產(chǎn)品的成本水平，確保產(chǎn)品成本的合理性，以及合理使用和利用資源，減少資源代價(jià)，用有限的資源實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的利潤最大化和競爭力。

引入成本工程師隊(duì)伍，健全全壽命周期費(fèi)用管控團(tuán)隊(duì)，從技術(shù)和管理等環(huán)節(jié)，多管齊下，開展費(fèi)用管控工作。

2.4 合理估算，適時(shí)修正費(fèi)用模型

成本估算是全壽命周期費(fèi)用管控的基礎(chǔ)。由于每個(gè)階段可得到的成本估算信息數(shù)量不同,因此必須選擇不同的估算方法進(jìn)行估算。不同的估算方法得到的估算結(jié)果也不相同，所以如何合理確定估算方法是研究的重點(diǎn)問題之一[11]。

常見的全壽命周期費(fèi)用估算方法有四類：專家法、類比法、參數(shù)法和工程法。這些方法適用于全壽命周期各個(gè)階段的費(fèi)用估算，在國內(nèi)外都得到較大的發(fā)展應(yīng)用。基于上述基本方法，費(fèi)用估算方法還延伸出等工程價(jià)值比法、成本密度法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法和仿真模型法等其他方法。

在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)采用多種方法進(jìn)行估算，互相檢驗(yàn)。早期還可以采用小樣本理論建立費(fèi)用模型，隨著研制工作的深入，數(shù)據(jù)信息增多，再對(duì)費(fèi)用模型進(jìn)行修正。

2.5 選擇適合的費(fèi)用管控方法

對(duì)費(fèi)用進(jìn)行管控也有很多成熟的理論、方法和手段可供采用，例如：定費(fèi)用設(shè)計(jì)方法、將費(fèi)用作為獨(dú)立變量的設(shè)計(jì)方法等。此外還有一些其他設(shè)計(jì)管理方法，諸如：多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化(Multidisciplinary Design Optimization，簡稱MDO)[12]、掙值管理(Earned Value Management，簡稱EVM)[13]、價(jià)值工程(Value Engineering，簡稱VE)[14]、系統(tǒng)工程[9]、并行工程[15]等，也可以與全壽命周期費(fèi)用方法一起綜合運(yùn)用。

以上理論和方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，可根據(jù)型號(hào)研制的具體情況靈活運(yùn)用。不論選用什么理論和方法，都要有明確的設(shè)計(jì)流程、健全的管理機(jī)制、正確的設(shè)計(jì)思路、合理的成本估算方法和堅(jiān)決的降本決心。

3 某飛機(jī)成本控制案例

以國內(nèi)自主研制的某飛機(jī)為例，該飛機(jī)在研制過程中采用了多種全壽命周期費(fèi)用管控理論和方法，將單機(jī)目標(biāo)成本納入重點(diǎn)管控范疇，以“成本是設(shè)計(jì)出來的”為設(shè)計(jì)理念，開展面向目標(biāo)成本的低成本設(shè)計(jì)工作。在設(shè)計(jì)過程中注重全系統(tǒng)成本控制，實(shí)時(shí)跟蹤與反饋，合理調(diào)整目標(biāo)成本，確?？偝杀驹谠O(shè)定的目標(biāo)成本之內(nèi)。

3.1 成立項(xiàng)目成本團(tuán)隊(duì)，貫徹學(xué)習(xí)降本理念

某飛機(jī)研制立項(xiàng)后，隨即成立了項(xiàng)目成本團(tuán)隊(duì)，團(tuán)隊(duì)由總經(jīng)濟(jì)師、總經(jīng)濟(jì)師助理、成本設(shè)計(jì)人員和成本管理人員組成。團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人定期組織開展經(jīng)濟(jì)性能力提升培訓(xùn)，并與兄弟單位交流成本管控經(jīng)驗(yàn)；項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)實(shí)行月例會(huì)制度，在月例會(huì)上除了總結(jié)、布置成本管控工作，大家還互相交流學(xué)習(xí)，對(duì)一些關(guān)鍵、疑難問題展開頭腦風(fēng)暴。此外，成本團(tuán)隊(duì)還將國家發(fā)布的最新科研經(jīng)費(fèi)管理辦法編制成手冊，分發(fā)給專業(yè)設(shè)計(jì)人員，將國家經(jīng)濟(jì)性政策的最新思想貫徹至每一位設(shè)計(jì)員。

3.2 制定降本流程，實(shí)施多路徑成本管控

項(xiàng)目成本團(tuán)隊(duì)根據(jù)某飛機(jī)的特點(diǎn)，針對(duì)各研制階段的工作內(nèi)容制定了詳細(xì)的成本管控流程，如圖2所示，并運(yùn)用不同的降本策略對(duì)飛機(jī)全壽命周期費(fèi)用進(jìn)行管控。

圖2 某飛機(jī)全壽命周期費(fèi)用多路徑管控流程示意圖Fig.2 Schematic diagram of multi-path control of an aircraft’s life cycle cost

3.2.1 合理估算，應(yīng)用DTC和系統(tǒng)工程理論管控成本

DTC是美國在20世紀(jì)70年代中期提出的概念。該方法把全壽命周期費(fèi)用或經(jīng)過與系統(tǒng)性能、研制進(jìn)度進(jìn)行權(quán)衡后得出的單件產(chǎn)品的成本作為目標(biāo)成本上限，并將該費(fèi)用上限列為與技術(shù)、性能和工程進(jìn)度等同等重要的指標(biāo)[16]。DTC本質(zhì)上是一種管理手段，曾在美、英、法等國廣泛采用，并取得了極好的效果。

系統(tǒng)工程是將整個(gè)系統(tǒng)作為研究對(duì)象，突出系統(tǒng)總體層面的研究[9]。即根據(jù)任務(wù)需求確定全機(jī)級(jí)技術(shù)指標(biāo)和功能結(jié)構(gòu)，然后將全機(jī)級(jí)指標(biāo)分解到各系統(tǒng)、分系統(tǒng)/部件，以此為約束，確定分系統(tǒng)/部件的技術(shù)要求和方案，最后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合集成，從而實(shí)現(xiàn)全機(jī)級(jí)的技術(shù)指標(biāo)和功能。

在方案初步設(shè)計(jì)階段，項(xiàng)目成本團(tuán)隊(duì)對(duì)各備選方案進(jìn)行選型，綜合權(quán)衡費(fèi)用、進(jìn)度、性能等要求，初步估算飛機(jī)成本，制定目標(biāo)成本上限。目標(biāo)成本指標(biāo)不僅要根據(jù)全壽命周期費(fèi)用估算值來擬定，而且還要由財(cái)務(wù)、質(zhì)量控制、生產(chǎn)、管理、工程等各方面專家共同擬定[17]。接著將整機(jī)級(jí)目標(biāo)成本分解為系統(tǒng)級(jí)、子系統(tǒng)級(jí)和零部件級(jí)，以此作為下游各責(zé)任單位的設(shè)計(jì)指標(biāo)；各責(zé)任單位按此目標(biāo)成本進(jìn)行設(shè)計(jì)，并將設(shè)計(jì)結(jié)果反饋至總體單位成本主管人員進(jìn)行綜合評(píng)估；再由項(xiàng)目成本團(tuán)隊(duì)根據(jù)前一輪DTC結(jié)果給出下一輪調(diào)整建議。這個(gè)過程是一個(gè)反復(fù)迭代的過程，直至全部系統(tǒng)滿足目標(biāo)成本要求。對(duì)于確實(shí)無法實(shí)現(xiàn)目標(biāo)成本的系統(tǒng)，則提交總師系統(tǒng)，從總體氣動(dòng)布局、機(jī)體結(jié)構(gòu)、各個(gè)系統(tǒng)等環(huán)節(jié)入手，進(jìn)行全方位優(yōu)化設(shè)計(jì)，確保單機(jī)總成本控制在目標(biāo)成本范圍之內(nèi)[18]。

進(jìn)入詳細(xì)設(shè)計(jì)階段后，成本團(tuán)隊(duì)的工作重點(diǎn)從設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為控制。由于方案逐漸明確，估算工作可利用的信息量大大增加，費(fèi)用估算的精度也顯著提高。這一階段全壽命周期費(fèi)用管控工作的重點(diǎn)是為設(shè)計(jì)人員提供實(shí)時(shí)支持，保證產(chǎn)品同時(shí)滿足性能和費(fèi)用要求。當(dāng)預(yù)計(jì)費(fèi)用超過目標(biāo)成本約束時(shí)，必須及時(shí)給設(shè)計(jì)提供改進(jìn)方法和提出控制措施[19]。

3.2.2 全方位設(shè)計(jì)優(yōu)化，從源頭上降低成本

傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化方法主要局限于裝備性能方面，近年來已將經(jīng)濟(jì)性要求也納入其中。通過設(shè)計(jì)優(yōu)化，進(jìn)行綜合權(quán)衡，對(duì)縮短項(xiàng)目研制周期、有效降低成本起到很大的促進(jìn)作用。

(1)面向成本的總體方案設(shè)計(jì)優(yōu)化

設(shè)計(jì)參數(shù)的變化不僅影響飛機(jī)的性能指標(biāo)，還影響飛機(jī)的設(shè)計(jì)成本[20]。面向成本的飛機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)是將成本分析模型與傳統(tǒng)的飛機(jī)設(shè)計(jì)流程相結(jié)合，通過飛機(jī)總體方案與成本模型的迭代，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)最優(yōu)經(jīng)濟(jì)性。例如，通過分析技術(shù)方案的各項(xiàng)參數(shù)對(duì)成本的敏感性，找出影響成本的關(guān)鍵參數(shù)，根據(jù)技術(shù)方案要求給出各參數(shù)取值范圍并進(jìn)行計(jì)算，形成關(guān)鍵參數(shù)與成本和性能的地毯圖，以供設(shè)計(jì)人員進(jìn)行權(quán)衡分析，得到最優(yōu)設(shè)計(jì)結(jié)果。

(2)全機(jī)重量設(shè)計(jì)優(yōu)化

對(duì)全機(jī)進(jìn)行減重設(shè)計(jì)。例如，機(jī)翼結(jié)構(gòu)大面積采用復(fù)合材料，既保證了機(jī)翼強(qiáng)度又減輕了重量；內(nèi)飾系統(tǒng)最初設(shè)計(jì)質(zhì)量為130千克，約為國外同類飛機(jī)的2倍。經(jīng)過研究，決定簡化內(nèi)飾設(shè)計(jì)，減少包覆區(qū)域(僅對(duì)駕駛艙儀表板前端、后部天花板、側(cè)壁及地板區(qū)域進(jìn)行包覆)，設(shè)備艙只對(duì)登機(jī)門及門區(qū)、頂部等區(qū)域進(jìn)行簡單裝飾，確保人員能夠安全通行即可。通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，內(nèi)飾系統(tǒng)減重60余千克。航電系統(tǒng)進(jìn)行了綜合一體化設(shè)計(jì)，采用模塊化開放式軟、硬件體系架構(gòu)，在射頻、信息處理、顯示控制等方面進(jìn)行了高度綜合，大大減少了資源的重復(fù)配置和零件數(shù)量。此舉既減輕重量、提高可靠性，又降低了成本。

通過多輪排查和優(yōu)化設(shè)計(jì)，全機(jī)減重幅度超過8%。這一成果有效改善了總體設(shè)計(jì)約束條件。通過將削減的重量轉(zhuǎn)化為燃油裝載量，可增加飛行巡航時(shí)間；或者在其他指標(biāo)不變的情況下，降低飛機(jī)起飛重量，從而降低動(dòng)力裝置耗油率。二者均可有效降低使用成本，提高總體性能。

3.2.3 重視預(yù)防性設(shè)計(jì)，降低后期成本

由于全壽命周期費(fèi)用具有“先天性”的特點(diǎn)，因此在項(xiàng)目實(shí)施初期，就對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)、制造、試驗(yàn)、試飛、使用和保障等過程進(jìn)行全盤規(guī)劃、安排，盡早將各項(xiàng)要素綜合考慮，做好預(yù)防性生產(chǎn)和預(yù)防性保障設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品壽命周期費(fèi)用的最低。例如：

(1)在方案設(shè)計(jì)階段，讓工藝人員和外場維修保障人員提前介入降本工作，提出降低成本的改進(jìn)措施。原設(shè)計(jì)方案機(jī)身某部位有7塊蒙皮，若進(jìn)行設(shè)備維護(hù)檢查，至少需拆除4塊蒙皮的連接件才能實(shí)施，維修維護(hù)極其不便。為解決此問題，該專業(yè)設(shè)計(jì)人員多次與工藝和部隊(duì)維修保障人員溝通協(xié)調(diào)，邀請他們參與設(shè)計(jì)，根據(jù)他們的建議改進(jìn)了蒙皮搭接工藝性，將該部位蒙皮減少至5塊。通過開展結(jié)構(gòu)工藝性優(yōu)化設(shè)計(jì)，每塊蒙皮均能單獨(dú)拆卸安裝，且不相互限制影響，使飛機(jī)維護(hù)更加簡單便利。此舉不僅提高了維護(hù)性，還降低了維護(hù)成本。

(2)在保障性設(shè)計(jì)中，為降低使用成本，必須提高裝備的使用簡易性和維護(hù)可達(dá)性，提高設(shè)備自檢測能力和故障定位的準(zhǔn)確度，提高保障設(shè)備和工具的通用性，減少地面保障人員數(shù)量和維修工作量，降低操作要求，減少耗材備件的品種和數(shù)量，降低燃油消耗等。為此采取的主要措施有：調(diào)研保障設(shè)備的使用情況，在新型號(hào)中對(duì)保障設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高通用性和易操作性；簡化保障設(shè)備及工具的操作流程，可使地面保障人員數(shù)量減少50%；提高控制系統(tǒng)的數(shù)字化和智能化能力，可降低操作人員的操作難度，減少工作量。

(3)在強(qiáng)度和可靠性設(shè)計(jì)中，通過提高產(chǎn)品的使用壽命和可靠性，盡量減少維護(hù)維修頻次，降低全壽命維護(hù)成本。采取的主要措施如下：通過優(yōu)化飛行譜及載荷譜、改進(jìn)設(shè)計(jì)方案等措施，將機(jī)體結(jié)構(gòu)等主要部件壽命提升了2～3倍，將全壽命的翻修次數(shù)由3次降為2次，大幅降低了修理成本。

3.2.4 引入競爭機(jī)制，降低成品采購成本

將采購成本占總成本比重較大的成品作為成本控制的關(guān)鍵領(lǐng)域，重點(diǎn)突破，采取如下降本措施：

(1)對(duì)成品采購成本采用預(yù)設(shè)目標(biāo)的方式進(jìn)行控制。將成品目標(biāo)價(jià)格發(fā)送至各成品廠商，要求其按照目標(biāo)價(jià)格提供技術(shù)方案。反饋的方案提交至總師系統(tǒng)和成本團(tuán)隊(duì)，并由系統(tǒng)成本工程師綜合分析產(chǎn)品性能和費(fèi)用，給出價(jià)格評(píng)估報(bào)告，為后續(xù)談判審價(jià)提供依據(jù)。

(2)引入競爭機(jī)制，明確提出具有市場競爭基礎(chǔ)的成品至少要選擇兩家供應(yīng)商的原則，保持競爭力和價(jià)格優(yōu)勢，促進(jìn)降本措施落地。同時(shí)基于目標(biāo)價(jià)格與各供應(yīng)商就價(jià)格不合理的部分進(jìn)行多輪談判磋商，并對(duì)其方案指出改進(jìn)思路，最終確定研制方案及后續(xù)成品采購價(jià)格，成功地將采購成本控制在目標(biāo)成本范圍之內(nèi)。

3.2.5 合理規(guī)劃各項(xiàng)試驗(yàn)，節(jié)約驗(yàn)證考核成本

試驗(yàn)是檢驗(yàn)產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)劣的試金石，通過試驗(yàn)可以檢驗(yàn)方案設(shè)計(jì)是否合理、產(chǎn)品質(zhì)量是否合格、設(shè)備運(yùn)行是否穩(wěn)定。但是無論是設(shè)計(jì)驗(yàn)證試驗(yàn)，還是考核鑒定試驗(yàn)，其費(fèi)用都是相當(dāng)驚人的，因此必須合理規(guī)劃，減少不必要的浪費(fèi)。

(1)方案選型階段，通過計(jì)算和仿真等手段對(duì)各備選方案進(jìn)行初選，科學(xué)設(shè)置方案篩選的門限值和決策點(diǎn)，盡量減少試驗(yàn)次數(shù)。

(2)合理規(guī)劃試驗(yàn)項(xiàng)目和組合方式，減少試驗(yàn)次數(shù)和試驗(yàn)件數(shù)量；對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的驗(yàn)證盡量通過地面試驗(yàn)完成，以降低試飛考核的次數(shù)和風(fēng)險(xiǎn)度；合理選擇試驗(yàn)規(guī)模，縮短試驗(yàn)時(shí)間，降低試驗(yàn)成本。

(3)科學(xué)設(shè)計(jì)競爭擇優(yōu)方案和考核方式，通過試驗(yàn)檢驗(yàn)前期的工作，比對(duì)同類產(chǎn)品的性能和成本，選擇性價(jià)比高的產(chǎn)品。

4 結(jié)束語

通過上述一系列成本管控措施，該項(xiàng)目飛機(jī)的單機(jī)成本得到了有效控制，實(shí)現(xiàn)了既定的成本目標(biāo)。實(shí)踐證明，該飛機(jī)采用的成本管控策略對(duì)于其全壽命周期費(fèi)用控制是成功的。

這套策略從技術(shù)和管理兩個(gè)途徑出發(fā)，組建成本工程師團(tuán)隊(duì)，綜合應(yīng)用系統(tǒng)工程、DTC等理論和方法，制定經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和流程，面向產(chǎn)品的目標(biāo)成本開展方案優(yōu)化設(shè)計(jì)，同時(shí)注重預(yù)防性設(shè)計(jì)，合理規(guī)劃試驗(yàn)驗(yàn)證項(xiàng)目，改進(jìn)對(duì)設(shè)備供應(yīng)商的成本管理方式，對(duì)產(chǎn)品的全壽命周期費(fèi)用起到了較理想的管控作用。

該策略對(duì)于同類型項(xiàng)目的全壽命周期費(fèi)用管控工作具有較高的借鑒價(jià)值。