中圖分類號(hào):F275.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1004-4914(2025)07-286-02
一、引言
軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)是軍機(jī)的核心部件,其性能,可靠性與成本對(duì)國(guó)防力量建設(shè)具有舉足輕重的作用。隨著軍事航空技術(shù)的飛速發(fā)展,軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的復(fù)雜程度和先進(jìn)程度越來(lái)越高,全壽命成本也顯著增加。全生命周期成本(LCC)是指發(fā)動(dòng)機(jī)從研發(fā),設(shè)計(jì),制造,采購(gòu),使用,維護(hù)直至退役處置等各個(gè)階段產(chǎn)生的全部成本。精確評(píng)估與有效管控軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)全生命周期成本對(duì)制造企業(yè)、軍方及相關(guān)管理部門具有重大戰(zhàn)略意義??茖W(xué)合理的全生命周期成本模型的構(gòu)建能夠?yàn)闆Q策各方提供精準(zhǔn)的成本信息,輔助決策制定,實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置與成本效益最大化。
(一)研發(fā)成本
二、軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)全生命周期成本構(gòu)成分析
研發(fā)成本是軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)全生命周期成本體系中的核心成本。研發(fā)階段投入了大量資金,涉及多大領(lǐng)域。在新技術(shù)探索方面,科研團(tuán)隊(duì)著力進(jìn)行前沿技術(shù)研究,探索突破技術(shù)瓶頸,提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能與耐久性。復(fù)雜設(shè)計(jì)優(yōu)化工作需利用先進(jìn)技術(shù)手段,反復(fù)優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)各關(guān)鍵部位的設(shè)計(jì),以保證氣流高效穩(wěn)定運(yùn)行。提高燃燒效率,降低污染物排放是高效燃燒技術(shù)研發(fā)的前提條件,為此,需要投入大量的試驗(yàn)設(shè)備與技術(shù)研究投入。設(shè)計(jì)方案論證工作十分嚴(yán)謹(jǐn)復(fù)雜,需組織多領(lǐng)域?qū)<疫M(jìn)行多輪研討評(píng)估,耗費(fèi)了大量人力與時(shí)間。此外,購(gòu)置先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備也是一項(xiàng)不小的開支。
(二)制造成本
制造成本是指軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)從原材料采購(gòu)到成品交付全過程的費(fèi)用。在原材料采購(gòu)環(huán)節(jié),由于對(duì)材料質(zhì)量要求很高,需要采購(gòu)大量?jī)r(jià)格較高,供應(yīng)渠道不多的特種材料。零部件加工過程對(duì)精度與質(zhì)量要求非常高,每個(gè)零部件都在高精度設(shè)備上精加工,滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的嚴(yán)格公差要求。發(fā)動(dòng)機(jī)總裝是在一定環(huán)境下通過專業(yè)裝配工藝與設(shè)備,將大量零部件精確組裝成發(fā)動(dòng)機(jī)的整體,對(duì)設(shè)備與人力投入要求很高。質(zhì)量檢測(cè)貫穿制造全過程,從原材料入廠檢測(cè),到零部件加工抽檢,再到整機(jī)性能測(cè)試,每一次都要通過先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)與設(shè)備,確保發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量萬(wàn)無(wú)一失。先進(jìn)設(shè)備的購(gòu)置、維護(hù)與更新成本在制造過程中相當(dāng)高。
(三)使用成本
使用成本主要是指發(fā)動(dòng)機(jī)服役期間軍方承擔(dān)的運(yùn)營(yíng)成本。燃油消耗是使用成本的重要組成部分,它的費(fèi)用是由多種因素綜合影響的。發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油效率、飛行任務(wù)類型、航線環(huán)境等對(duì)燃油消耗都有著較大的影響。發(fā)動(dòng)機(jī)的維修保養(yǎng)成本與發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性有關(guān),維修間隔長(zhǎng)的發(fā)動(dòng)機(jī)維修費(fèi)用也就較低。維護(hù)策略的選擇也同樣非常重要,預(yù)防性維護(hù)雖然前期投入比較大,但是它能夠減少突發(fā)故障的概率,減小維修成本;事后維修雖然單次的費(fèi)用有可能較低,但是也容易由于故障造成任務(wù)延誤等額外損失。零部件更換成本依賴于零部件價(jià)格和更換的頻率,隨著發(fā)動(dòng)機(jī)使用年限的增加,主要零部件磨損加劇,更換頻率上升,導(dǎo)致零部件更換成本不斷提高。
(四)維護(hù)成本
維護(hù)保障的目的是保證軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)在整個(gè)服役期內(nèi)的運(yùn)行狀態(tài)。日常巡檢是基礎(chǔ)工作,維護(hù)人員要根據(jù)嚴(yán)格的檢查清單,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)外觀、管路、接口等進(jìn)行仔細(xì)的檢查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患。定期保養(yǎng)按照既定周期對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行潤(rùn)滑、清潔、部件緊固等操作,保障發(fā)動(dòng)機(jī)各部件正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
故障診斷與修復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)異常后,維護(hù)人員要利用先進(jìn)的診斷設(shè)備與技術(shù),快速準(zhǔn)確地判別故障原因,并做出相應(yīng)的修復(fù)措施。發(fā)動(dòng)機(jī)拆解與組裝發(fā)動(dòng)機(jī)拆解與組裝工作十分復(fù)雜精細(xì),在深度維修或翻修時(shí)要將發(fā)動(dòng)機(jī)拆解成零部件進(jìn)行清洗、檢測(cè)、修復(fù)或更換,再重新組裝調(diào)試。發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)可靠性、軍方的運(yùn)營(yíng)環(huán)境、維護(hù)人員的技術(shù)水平、維修設(shè)備的先進(jìn)程度等等都會(huì)對(duì)維護(hù)成本產(chǎn)生影響。制定合理維護(hù)計(jì)劃,提高維護(hù)人員技術(shù)水平,配備先進(jìn)維修設(shè)備,可以有效地減少維護(hù)費(fèi)用,提高發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性和使用壽命[]。
(五)退役處置成本
當(dāng)軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到使用壽命終點(diǎn),或因技術(shù)更新等原因退役時(shí),要予以妥善處置。發(fā)動(dòng)機(jī)拆解要在專業(yè)場(chǎng)地,用專業(yè)人員操作設(shè)備,將發(fā)動(dòng)機(jī)拆解成可回收的零部件與需要特殊處理的廢棄物。但是發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部殘留的有害物質(zhì),處理不好會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境,需要采用專業(yè)環(huán)保工藝進(jìn)行無(wú)害化處理。隨著環(huán)保要求的不斷嚴(yán)格,企業(yè)在退役處置環(huán)節(jié)的投入越來(lái)越大,退役處置成本在全生命周期成本中所占比重越來(lái)越高,成為一個(gè)不可忽視的因素。
三、軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)全生命周期成本模型構(gòu)建
(一)模型構(gòu)建原則
1.全面性原則。軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)全生命周期成本模型的構(gòu)建基于全面性原則。軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的全生命周期是一條環(huán)環(huán)相扣的精密鏈條,包括從研發(fā)的初衷,設(shè)計(jì)的精美、制造的嚴(yán)格、采購(gòu)的合理,使用頻繁、維護(hù)細(xì)心,退役處置的過程。成本模型必須像一張細(xì)密的大網(wǎng),把這個(gè)長(zhǎng)周期里涉及的所有階段,各類成本項(xiàng)目都包含進(jìn)去。研發(fā)階段,不但要包含新技術(shù)探索所需的高額資金投入,還包括復(fù)雜設(shè)計(jì)優(yōu)化過程中的人力,物力消耗以及設(shè)計(jì)方案論證所產(chǎn)生的各類費(fèi)用。制造環(huán)節(jié)中,從原材料采購(gòu)的巨額支出,到零部件加工時(shí)對(duì)高精度設(shè)備的依賴成本,到總裝過程中對(duì)特定環(huán)境和專業(yè)設(shè)備的投入,以及全程質(zhì)量檢測(cè)所耗費(fèi)的資源,都應(yīng)該在模型中體現(xiàn)出來(lái)。使用階段燃油消耗成本、維修保養(yǎng)成本、零部件更換成本以及故障導(dǎo)致的間接損失等;維護(hù)階段日常巡檢、定期保養(yǎng)、故障診斷與修復(fù)、拆解與組裝等各項(xiàng)工作的成本,甚至退役處置階段拆解費(fèi)用、零部件回收利用成本和有害物質(zhì)處理成本,都需要完整的融入成本模型[2]。
2.準(zhǔn)確性原則。準(zhǔn)確性原則是成本模型的生命線。模型中的成本估算方法就像精準(zhǔn)的測(cè)量?jī)x器,它必須建立在可靠數(shù)據(jù)和豐富的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的堅(jiān)實(shí)土壤之上。收集數(shù)據(jù)的時(shí)候,就需要從不同型號(hào),不同批次以及不同應(yīng)用場(chǎng)景下的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行廣泛和深入的行業(yè)內(nèi)眾多軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目的歷史成本數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)研。同時(shí)積極吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)和軍方的實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)。例如,在研發(fā)成本中,對(duì)新技術(shù)研究費(fèi)用估算,將參考過去類似技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目的實(shí)際投入,根據(jù)當(dāng)前技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和研發(fā)難度進(jìn)行合理調(diào)整。制造成本則需要根據(jù)原材料市場(chǎng)真實(shí)價(jià)格波動(dòng)、零部件加工過程的實(shí)際廢品率、設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行損耗等數(shù)據(jù)確定成本參數(shù)。對(duì)于使用成本的估算,則要結(jié)合飛機(jī)的實(shí)際飛行任務(wù)數(shù)據(jù),如飛行航線、飛行時(shí)長(zhǎng)、起降頻率等,發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下的實(shí)際燃油消耗和維修記錄。維護(hù)成本的確定,要參考維護(hù)人員的實(shí)際工時(shí)統(tǒng)計(jì),維修設(shè)備的實(shí)際使用頻率和損耗情況等[3]。
3.可操作性原則??刹僮餍栽瓌t保障了成本模型的從理論走向?qū)嵺`,切實(shí)發(fā)揮成本模型在實(shí)際成本管理中的作用。一個(gè)可操作性的成本模型應(yīng)該具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于使用的特征。模型的構(gòu)建要充分考慮使用者的專業(yè)背景和實(shí)際操作需要,避免使用過于復(fù)雜晦澀的理論和計(jì)算方法。模型的輸入數(shù)據(jù)應(yīng)容易得到和整理,比如在使用成本子模型中,燃油價(jià)格等數(shù)據(jù)可以通過市場(chǎng)公開信息獲得。模型的計(jì)算過程要簡(jiǎn)潔明了,各成本項(xiàng)目的計(jì)算邏輯要清晰直觀,便于使用者理解和掌握。譬如把各項(xiàng)成本分成作業(yè)活動(dòng),對(duì)每一項(xiàng)成本確定一個(gè)簡(jiǎn)單明確的成本動(dòng)因,如工時(shí)、設(shè)備使用時(shí)間等,使用者可以根據(jù)實(shí)際情況簡(jiǎn)單確定成本動(dòng)因的數(shù)值,按照預(yù)設(shè)的成本分配率來(lái)進(jìn)行成本計(jì)算。
4.靈活性原則。靈活性原則使成本模型能夠適應(yīng)軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域復(fù)雜多變的實(shí)際情況。不同型號(hào)軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)因設(shè)計(jì)理念、技術(shù)指標(biāo)、應(yīng)用場(chǎng)景等方面的差異,在全生命周期成本構(gòu)成上都有較大差異。例如,新型高性能發(fā)動(dòng)機(jī)可能存在巨大的研發(fā)成本,而成熟型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)的制造成本和維護(hù)成本可能占據(jù)主導(dǎo)地位。同時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的使用條件和運(yùn)行環(huán)境也是千差萬(wàn)別的,從烈日炎炎的沙漠到寒冬酷暑的極地環(huán)境,從作戰(zhàn)訓(xùn)練高強(qiáng)度到日常巡邏執(zhí)勤高強(qiáng)度,都會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用成本和維護(hù)成本產(chǎn)生重大影響。所以成本模型必須具有靈活性,能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)不同、使用條件變化、運(yùn)營(yíng)環(huán)境的不同而進(jìn)行參數(shù)的調(diào)整。
(二)模型構(gòu)建方法
在成本模型中采用作業(yè)成本法,將各項(xiàng)成本追溯到具體作業(yè)活動(dòng),如研發(fā)階段的實(shí)驗(yàn)測(cè)試、制造階段的零部件加工、使用階段的飛行任務(wù)、維護(hù)階段的維修作業(yè)等。確定每個(gè)作業(yè)的成本動(dòng)因,如工時(shí)、設(shè)備使用時(shí)間等,并計(jì)算成本動(dòng)因的分配率,將成本準(zhǔn)確分配到相應(yīng)成本對(duì)象。對(duì)于部分難以用作業(yè)成本法直接計(jì)算的成本項(xiàng)目,如研發(fā)成本中的新技術(shù)研究費(fèi)用、制造成本中的原材料成本等,采用參數(shù)化成本估算方法。通過分析這些成本項(xiàng)目的相關(guān)影響因素,建立成本估算模型。例如,以發(fā)動(dòng)機(jī)的某些性能指標(biāo)、技術(shù)應(yīng)用比例等作為研發(fā)成本的函數(shù);以零部件數(shù)量、材料成本相關(guān)因素等作為制造成本的函數(shù)。
(三)模型結(jié)構(gòu)與參數(shù)設(shè)置
軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)全生命周期成本模型由研發(fā)成本、制造成本、使用成本、維護(hù)成本和退役處置成本五個(gè)子模型構(gòu)成。每個(gè)子模型根據(jù)自身成本構(gòu)成特點(diǎn),分別運(yùn)用作業(yè)成本法和參數(shù)化成本估算方法構(gòu)建,各子模型相互關(guān)聯(lián),共同組成完整的全生命周期成本模型。模型參數(shù)主要包括成本動(dòng)因參數(shù)、成本分配率參數(shù)以及與成本估算模型相關(guān)的技術(shù)參數(shù)等。這些參數(shù)取值需通過大量歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及專家經(jīng)驗(yàn)等多方面確定。例如,在使用成本子模型中,燃油消耗成本計(jì)算需確定飛機(jī)的燃油消耗相關(guān)參數(shù)、飛行速度相關(guān)參數(shù)以及每年飛行時(shí)間等參數(shù);在維護(hù)成本子模型中,維修工時(shí)成本計(jì)算需確定不同維修作業(yè)的工時(shí)定額、維修人員小時(shí)工資等參數(shù)。
四、軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)全生命周期成本模型的運(yùn)用
(一)成本預(yù)測(cè)
基于構(gòu)建的全生命周期成本模型,制造企業(yè)和軍方在項(xiàng)目早期階段可對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)全生命周期成本進(jìn)行預(yù)測(cè)。例如,在發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)階段,制造企業(yè)可根據(jù)設(shè)計(jì)方案和預(yù)期技術(shù)指標(biāo),利用模型預(yù)測(cè)研發(fā)成本,并通過比較不同設(shè)計(jì)方案的成本,選擇成本效益最優(yōu)方案。軍方在采購(gòu)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),也可借助模型預(yù)測(cè)不同型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)在服役期間的使用成本和維護(hù)成本,為采購(gòu)決策提供依據(jù)。
(二)成本控制
通過分析成本模型,在軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)全生命周期中確定成本控制關(guān)鍵點(diǎn)。在使用成本方面,優(yōu)化飛行計(jì)劃、提升發(fā)動(dòng)機(jī)燃油效率等措施可降低燃油消耗成本;在維護(hù)成本方面,采用先進(jìn)維護(hù)技術(shù)和合理維護(hù)策略,如狀態(tài)監(jiān)測(cè)維修、預(yù)防性維修等,可減少維修次數(shù)與成本。成本模型還可用于監(jiān)控和分析成本執(zhí)行情況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)成本偏差并采取糾正措施。
(三)決策支持
成本模型為軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)改進(jìn)、制造工藝優(yōu)化、運(yùn)營(yíng)管理以及維護(hù)策略制定等提供有力決策支持。例如,在發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)改進(jìn)方面,利用成本模型評(píng)價(jià)不同改進(jìn)方案對(duì)全生命周期成本的影響,選擇既能提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能,又能降低成本的方案;在制造工藝優(yōu)化方面,通過比較不同工藝方案的制造成本,選擇制造成本最低的方案;在運(yùn)營(yíng)管理方面,利用成本模型評(píng)價(jià)不同任務(wù)和使用環(huán)境對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)使用成本的影響,合理安排任務(wù)計(jì)劃,提高運(yùn)營(yíng)效益;在維護(hù)策略制定方面,利用成本模型評(píng)價(jià)不同維護(hù)策略的成本效益,選擇最優(yōu)維護(hù)策略。
結(jié)論
本文通過對(duì)軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)全生命周期成本構(gòu)成的深入分析,構(gòu)建基于作業(yè)成本法和參數(shù)化成本估算相結(jié)合的全生命周期成本模型。該模型的全面性、準(zhǔn)確性、可操作性和靈活性等特點(diǎn),可以為軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)全生命周期成本管理提供有效工具。模型可用于成本預(yù)測(cè)、成本控制與決策支持等工作,有助于制造企業(yè)和軍方優(yōu)化資源配置、降低成本、提高經(jīng)濟(jì)效益與軍事效益。然而,軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)全生命周期成本模型的構(gòu)建與應(yīng)用仍面臨數(shù)據(jù)精確性和完整性、模型參數(shù)動(dòng)態(tài)更新以及實(shí)際應(yīng)用復(fù)雜性等問題。未來(lái)需持續(xù)加強(qiáng)相關(guān)數(shù)據(jù)收集與分析,不斷完善模型結(jié)構(gòu)與參數(shù)設(shè)置,提高模型精度與適應(yīng)性,以更好滿足軍事航空領(lǐng)域發(fā)展對(duì)成本管理的需求。
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