丁思揚(yáng)

（國(guó)營(yíng)蕪湖機(jī)械廠，安徽 蕪湖 241007）

軍用航空裝備通常有2/3的壽命是通過修理順利實(shí)現(xiàn)的，民航飛機(jī)同樣離不開修理，據(jù)國(guó)際民航組織統(tǒng)計(jì)，全球民用飛機(jī)各級(jí)別修理的專業(yè)化公司近千家。新一代航空裝備采用全新的設(shè)計(jì)理念，新技術(shù)新工藝對(duì)裝備維修工作產(chǎn)生了巨大影響，維修方式向單機(jī)視情維修轉(zhuǎn)變，維修手段向信息化、智能化發(fā)展。如何適應(yīng)新一代航空裝備基地級(jí)維修需要，探索基地級(jí)修理能力生成路徑，指導(dǎo)基地級(jí)修理單位快速精準(zhǔn)開展建設(shè)，是目前亟需解決的一個(gè)重要問題。

1 新一代航空裝備列裝對(duì)基地級(jí)修理能力提出新需求

1.1 實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練強(qiáng)度增加，迫切需要盡快形成大修能力

當(dāng)前，強(qiáng)敵對(duì)我圍堵、遏制企圖愈發(fā)明顯，明確把我定為主要戰(zhàn)略對(duì)手，挑動(dòng)我周邊的緊張局勢(shì)。部隊(duì)真打?qū)崅?，從新大綱施訓(xùn)到日益頻繁的演習(xí)演練、戰(zhàn)略戰(zhàn)役集訓(xùn)，以及境外聯(lián)演聯(lián)訓(xùn)等多樣化任務(wù)顯著增加，實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練的規(guī)模、頻度、強(qiáng)度、難度持續(xù)加大，壽命消耗加劇，對(duì)于維修保障工作提出了更高要求。修理線建設(shè)周期緊、任務(wù)重，開展新一代裝備大修能力建設(shè)已迫在眉睫。

1.2 大力開展綜合能力建設(shè)，全面提升修理資源建設(shè)深度

與現(xiàn)役航空裝備相比，新一代航空裝備采用全新的設(shè)計(jì)理念。為應(yīng)對(duì)先進(jìn)技術(shù)帶來的修理需求，修理工廠須具備新型復(fù)合材料、綜合航電、新型涂層修復(fù)等能力，現(xiàn)有的修理資源亟待提升，必須在廠房設(shè)施、工裝設(shè)備、技術(shù)資料等方面開展綜合能力建設(shè)。

1.3 加強(qiáng)自主技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐，推進(jìn)基地級(jí)修理模式改革

航空裝備修理工廠擁有準(zhǔn)備充分并受控制的技術(shù)能力和資源，是軍方戰(zhàn)斗力持續(xù)保持和快速發(fā)展的有力保障。新一代航空裝備采用了大量“四新”技術(shù)，且采用了全數(shù)字化研制及并行協(xié)同設(shè)計(jì)，屬于跨代裝備，開展修理線建設(shè)，必將引進(jìn)、突破和形成軍方自主可控的修理技術(shù)和工藝，帶動(dòng)修理模式的研究應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)航空裝備修理能力升級(jí)換代、跨越式發(fā)展。

2 國(guó)內(nèi)外新一代航空裝備基地級(jí)修理能力現(xiàn)狀分析

2.1 美空軍四代機(jī)修理能力現(xiàn)狀

美空軍四代機(jī)基地級(jí)維修保障主要由猶他州奧登航空后勤綜合體、俄克拉荷馬城航空后勤綜合體和佐治亞州華納·羅賓斯航空后勤綜合體承擔(dān)。其中，奧登航空后勤綜合體負(fù)責(zé)機(jī)體維修，羅賓斯航空后勤綜合體負(fù)責(zé)航電系統(tǒng)維修，俄克拉荷馬城后勤綜合體負(fù)責(zé)發(fā)動(dòng)機(jī)維修。每個(gè)后勤綜合體相當(dāng)于一個(gè)大型企業(yè)，規(guī)模都在1～2萬人左右，尤其是美空軍三大航空維修企業(yè)經(jīng)過后勤中心向綜合體改革后，四代機(jī)維修保障能力得到持續(xù)提升。

隨著“預(yù)測(cè)與健康管理系統(tǒng)”（PHM）技術(shù)不斷成熟，美空軍從四代機(jī)開始，全面采用了自主式的維修保障模式和聯(lián)合保障。美空軍在組建F-22作戰(zhàn)部隊(duì)的同時(shí)，與洛克希德·馬丁公司和普惠公司建立了維修支援軍民合作體制，涵蓋“基于性能的保障”“核心維修能力”等維修保障模式。

“基于性能的保障”強(qiáng)調(diào)從購(gòu)買維修備件、工具、技術(shù)資料和訓(xùn)練設(shè)備，向購(gòu)買性能、關(guān)注裝備戰(zhàn)備完好性轉(zhuǎn)變?！昂诵木S修能力”是美軍在1984年提出的用于軍地任務(wù)分配的概念，并在《美國(guó)法典》第十部第2464條、第2466條中明確，保持軍隊(duì)建制基地級(jí)維修核心能力，即要求在基地級(jí)維修中地方力量所完成任務(wù)的總額不得超過50%。另外，在維修保障體制方面，美空軍四代機(jī)通過全面實(shí)行兩級(jí)維修體制，F(xiàn)-22飛機(jī)平均維修間隔時(shí)間延長(zhǎng)了69%，執(zhí)行任務(wù)率提高了15%，修理時(shí)間減少了20%，節(jié)省費(fèi)用達(dá)140億元。同時(shí)，美空軍非常注重裝備維修保障軍民融合，通過軍民合作，使軍方技術(shù)人員掌握核心修理保障技術(shù)，獲得修理新型裝備的能力。但與此同時(shí)，美空軍也認(rèn)為，在四代機(jī)基地級(jí)維修中存在制造商更注重制造設(shè)計(jì)，產(chǎn)能不能兼顧維修保障需求，導(dǎo)致維修時(shí)間大大增加，如F-22飛機(jī)帕姆代爾維修廠修理的多架戰(zhàn)斗機(jī)返回聯(lián)隊(duì)的時(shí)間都比計(jì)劃推后。

2.2 國(guó)內(nèi)新一代航空裝備修理能力現(xiàn)狀

目前，航空裝備基地級(jí)修理工廠自主承擔(dān)大修任務(wù)，基于流程建設(shè)，既保障大修又保障戰(zhàn)時(shí)搶修，通常一次性建成。傳統(tǒng)修理線建設(shè)主要從研制單位引進(jìn)技術(shù)資料，識(shí)別能力和資源需求并配置資源，采取“一站式集成修理”的方式，實(shí)施“應(yīng)修盡修”。這種能力形成模式在戰(zhàn)斗力持續(xù)生成方面起到了積極的作用，但運(yùn)行過程中也存在一些問題。

（1）裝備制造和修理相對(duì)割裂，頂層法規(guī)不健全。航空裝備修理能力建設(shè)的必要資源，是研制技術(shù)資料以及由此轉(zhuǎn)化的修理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，沒有這些頂層資料和標(biāo)準(zhǔn)，工裝設(shè)備、人力資源乃至基礎(chǔ)設(shè)施等修理?xiàng)l件建設(shè)就如同“無米之炊”。長(zhǎng)期以來，美國(guó)、俄羅斯等軍事強(qiáng)國(guó)的修理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)均是由研制單位編寫，而我國(guó)由于歷史原因，修理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要由修理單位編寫，并且一直延續(xù)至今。目前，我國(guó)還沒有以法規(guī)形式，明確標(biāo)準(zhǔn)的制訂和歸口管理職責(zé)。

（2）研制單位過度解讀軍民融合，增加基地級(jí)建設(shè)難度。在倡導(dǎo)軍民融合發(fā)展的背景下，研制單位片面地將進(jìn)入修理市場(chǎng)、將分割修理任務(wù)視為軍民融合的主體內(nèi)容，忽視了其作為裝備全壽命管理上游單位，對(duì)下游修理保障單位在技術(shù)支撐等方面的責(zé)任和義務(wù)。這種方式的軍民融合將對(duì)軍方獨(dú)立自主修理能力的形成發(fā)展帶來巨大沖擊。

3 新一代航空裝備基地級(jí)修理能力建設(shè)關(guān)鍵影響因素

3.1 新一代航空裝備基地級(jí)修理能力形成的影響因素

從新一代航空裝備基地級(jí)修理過程活動(dòng)來看，修理活動(dòng)要素多、時(shí)序性強(qiáng)、關(guān)系復(fù)雜，這些過程活動(dòng)直接影響修理能力，同時(shí)又受到了相關(guān)因素的影響。從新一代航空裝備基地級(jí)修理實(shí)施來看，其從入廠接收到交付形成了一個(gè)具有明顯因果關(guān)系的邏輯過程，因此，從投入到產(chǎn)出來看，修理能力與修理過程形成了較為明顯的相互依賴關(guān)系。按照邏輯模型觀點(diǎn)，在特定形勢(shì)作用下任何評(píng)價(jià)對(duì)象績(jī)效產(chǎn)生過程中的邏輯關(guān)系可以分解為資源、輸入、活動(dòng)、輸出、成果以及影響等系統(tǒng)運(yùn)作過程要素，而對(duì)這些過程要素的邏輯整合形成了“價(jià)值鏈”?！皟r(jià)值鏈”上的每個(gè)階段工作完成情況將影響整個(gè)計(jì)劃進(jìn)度，同時(shí)，也會(huì)直接影響下一階段維修工作的開展，進(jìn)而直接或間接地影響基地級(jí)修理能力。因此，研究將采用邏輯模型詳細(xì)闡述分析新一代航空裝備基地級(jí)修理能力的形成機(jī)理，如圖1所示。

圖1 基地級(jí)修理能力形成機(jī)理

從圖1“價(jià)值鏈”形成的認(rèn)識(shí)可以發(fā)現(xiàn)，新一代航空裝備基地級(jí)修理能力是在這些要素運(yùn)作過程中產(chǎn)生，從某種程度上來說，新一代航空裝備基地級(jí)修理能力意味著由這些要素產(chǎn)生價(jià)值的實(shí)現(xiàn)或提升。按照國(guó)內(nèi)外維修相關(guān)理論與實(shí)踐，受到人力、設(shè)備、備件、技術(shù)、能力、質(zhì)量、進(jìn)度、成本等因素的影響，尤其是隨著模塊化、綜合化、全數(shù)字化研制等技術(shù)的大量應(yīng)用，其對(duì)基地級(jí)修理能力提出了更新的要求。

3.2 新一代航空裝備基地級(jí)修理能力形成的影響

（1）維修模式轉(zhuǎn)變?cè)黾踊丶?jí)建設(shè)難度。新一代航空裝備采用“邊研制、邊試飛、邊裝備”的列裝模式，基地級(jí)維修性設(shè)計(jì)尚在開展和深化中，按裝備發(fā)展規(guī)劃，最終實(shí)現(xiàn)基于狀態(tài)的單機(jī)視情維修，技術(shù)狀態(tài)和維修模式的動(dòng)態(tài)發(fā)展，增加了基地級(jí)建設(shè)的難度。

（2）測(cè)試技術(shù)的進(jìn)步要求維修更加現(xiàn)代化。新一代航空裝備采用自主保障及健康管理系統(tǒng)，利用盡可能少的傳感器采集系統(tǒng)各類信息，借助推理算法和智能模型來監(jiān)控、預(yù)測(cè)和管理系統(tǒng)的狀態(tài)，逐步實(shí)現(xiàn)裝備狀態(tài)智能化管理?？梢詫?shí)現(xiàn)故障的檢測(cè)、定位和隔離，要求維修必須具備柔性化和快速響應(yīng)能力。

（3）全數(shù)字化研制及并行協(xié)同設(shè)計(jì)需要匹配同水平的維修數(shù)字化平臺(tái)。研制單位應(yīng)用數(shù)字化平臺(tái)已實(shí)現(xiàn)協(xié)同設(shè)計(jì)、制造，建立了“集成化、流程化、自主化、敏捷化”為一體的研發(fā)、生產(chǎn)體系。為實(shí)現(xiàn)與工業(yè)部門技術(shù)對(duì)接，加快搭建航空修理系統(tǒng)數(shù)字化平臺(tái)已刻不容緩。

4 新一代航空裝備基地級(jí)修理能力建設(shè)具體路徑

4.1 以制度機(jī)制建設(shè)為突破口，推進(jìn)修理產(chǎn)業(yè)規(guī)范發(fā)展

《中國(guó)制造2025》中明確提出，要“積極發(fā)展服務(wù)型制造和生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)”。航空維修業(yè)是典型的高端服務(wù)業(yè)和綠色產(chǎn)業(yè)，在目前法規(guī)制度不健全、單方面強(qiáng)調(diào)軍民融合的背景下，需系統(tǒng)推進(jìn)維修業(yè)穩(wěn)健發(fā)展。

一是建立健全法規(guī)，明確研制、修理單位職責(zé)和義務(wù)，規(guī)范維修大綱設(shè)計(jì)、修理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)生成、全壽命保障要求等要素。

二是參照美軍核心能力法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，建立法規(guī)，明確軍方建制單位核心能力范圍及生成路徑。

三是編制航空維修業(yè)發(fā)展規(guī)劃，并配套出臺(tái)相應(yīng)政策措施，對(duì)航空維修企業(yè)提升核心能力予以政策支持。

4.2 以新技術(shù)新理念為抓手，變革修理能力建設(shè)模式

為適應(yīng)新一代航空裝備綜合化設(shè)計(jì)特點(diǎn)、“邊研制邊使用”現(xiàn)狀以及單機(jī)視情維修理念發(fā)展的需求，基地級(jí)修理工廠在傳統(tǒng)建設(shè)模式的基礎(chǔ)上進(jìn)行以下3項(xiàng)轉(zhuǎn)變。

一是從傳統(tǒng)大而全的建線模式，向優(yōu)先開展核心修理能力建設(shè)轉(zhuǎn)變。

二是從一步到位完成建設(shè)的模式，向分步遞進(jìn)式建設(shè)的模式轉(zhuǎn)變。

三是從以軍方基地級(jí)修理工廠自主建線的模式，向以軍方為主、多方合作建線的模式轉(zhuǎn)變。

4.3 以自主創(chuàng)新和工程應(yīng)用提升為突破，建立軍方自主核心能力

根據(jù)我國(guó)航空裝備發(fā)展現(xiàn)狀，修理依賴研發(fā)、制造的現(xiàn)狀仍在延續(xù)，修理技術(shù)遠(yuǎn)落后于研發(fā)制造技術(shù)的局面尚未破解，推動(dòng)核心維修技術(shù)創(chuàng)新與工程化應(yīng)用可成為提升航修系統(tǒng)核心能力的驅(qū)動(dòng)力。

一是構(gòu)建科學(xué)完善的核心技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展體系，加強(qiáng)創(chuàng)新發(fā)展的總體規(guī)劃設(shè)計(jì)，進(jìn)一步完善管理辦法，持續(xù)營(yíng)造良好的自主創(chuàng)新氛圍，深化體制改革，強(qiáng)化技術(shù)應(yīng)用。

二是制定合理可行的核心技術(shù)創(chuàng)新工作流程，開展核心技術(shù)的挖掘、開發(fā)和應(yīng)用更新，并建立核心技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)，推動(dòng)成果共享。

三是把維修技術(shù)研發(fā)放在修理工廠核心能力建設(shè)的關(guān)鍵位置，建立維修技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，針對(duì)重點(diǎn)領(lǐng)域、重點(diǎn)技術(shù)集中投入、實(shí)現(xiàn)突破，不貪大求全。

4.4 以適應(yīng)數(shù)字化研制特點(diǎn)為需求，建設(shè)智能化修理線

適應(yīng)新一代航空裝備數(shù)字化研制特點(diǎn)，形成一條全面工藝數(shù)字化、生產(chǎn)精益化、作業(yè)自動(dòng)化、決策智能化、管控可視化的智能化修理線。

一是針對(duì)建立基于MBD的維修工藝管理系統(tǒng)，無接縫地承接設(shè)計(jì)所產(chǎn)品MBD定義，全面實(shí)現(xiàn)工藝數(shù)字化。

二是通過對(duì)生產(chǎn)進(jìn)度和生產(chǎn)資源的實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)基于產(chǎn)能約束模型的自動(dòng)化排產(chǎn)，最終達(dá)到生產(chǎn)精益化。

三是通過虛擬現(xiàn)實(shí)、機(jī)器人協(xié)同等手段實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線工序的作業(yè)適度自動(dòng)化。

四是通過建立飛機(jī)關(guān)鍵部位健康診斷模型，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)多級(jí)健康狀態(tài)評(píng)估，逐步實(shí)現(xiàn)視情維修。

五是構(gòu)建一套設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化、生產(chǎn)數(shù)據(jù)可視化、生產(chǎn)過程透明化的管控體系，實(shí)現(xiàn)管控全面可視化。如圖2所示。

圖2 智能化修理線目標(biāo)架構(gòu)示意圖

5 結(jié)語(yǔ)

本文在分析國(guó)內(nèi)外先進(jìn)航空裝備基地級(jí)修理模式基礎(chǔ)上，緊貼新一代航空裝備特點(diǎn)和聚焦全壽命保障需求，提出推動(dòng)制度機(jī)制建設(shè)、開展技術(shù)預(yù)研、核心能力建設(shè)以及智能化修理線建設(shè)等能力生成路徑，用于指導(dǎo)新一代航空裝備基地級(jí)修理建設(shè)，也對(duì)其他航空裝備基地級(jí)修理建設(shè)具有重要的借鑒意義。