民用航空产品经济性分析研究

一、C919 飞机经济性评审

（一）经济性分析技术的应用方法

1. 民用飞机设计经济性评审的概念

民用飞机项目设计经济性评审是按照设计总目标和要求，对项目研制成本、单机成本。

2. 民用飞机设计经济性评审要求

在民用飞机项目中，应明确将经济性评审加入设计方案论证、初步设计、详细设计各阶段，将研制成本、单机成本、运营成本进行范围定义，并将经济性指标视为与技术性能、使用维修性能以及项目进度等效的设计目标。规定参与经济性评审工作的各组织职责，规定经济性评审的工作步骤以定量评价为主，做到不通过经济性评审就不能流入下一设计程序。

运营成本进行评审和控制的组织流程。通过经济性评审，对飞机设计方案的经济性进行评估、审查、措施建议和控制，给具体专业定费用设计提供具体指导，以达到飞机经济性设计总目标和要求。

3. 民机飞机设计经济性评审电子流程

为了将经济性评审嵌入设计流程，需要应用 IDEAL 平台上的成本签图模块。以C919 飞机为例，在 IDEAL 平台中增加了飞机成本签图的业务需求，信息中心、总体气动部、标材部等配合成立了业务分析、系统构架、代码开发、用户测算、验收培训等五个开发小组，完成了 C919 飞机 IDEAL 平台成本签图功能模块开发和内部测试。签图功能模块通过评审后，根据成本目标及设计数模发放情况，选取了中央翼、平尾、电源、APU 四个专业进行试点签图。成本签图模块实现了成本目标导入及维护、签图角色权限设置、成本信息审签及管控、成本信息反馈、成本信息报表统计分析及输出等功能，在嵌入签图功能的同时，尽量做到了优化流程保证签图效率。

4. 民机飞机设计经济性评审报告

《民机项目设计经济性分析报告编制指引》，是经济分析报告编写的技术规范类文件，用以指导成本工程师编写本专业经济性分析报告，配合民用飞机设计经济性评审。其中规定了经济性分析报告的结构及编写内容，要求各研究部从单机成本、研制费用、研发工时三大方面进行测算、统计及经济性分析。除此之外，还需结合各专业特点，考虑减重、减阻、重大构型变更等实际情况，评审经济性影响，给出经济性结论、后续变化趋势及降本措施。

在C919 飞机详细设计阶段转试制阶段的设计经济性评审中，有三份分析报告：《C919飞机设计研发经费分析报告》主要研究了在详细设计阶段研发经费使用情况以及整个研制周期经费的阶段性状况。对 C919 飞机可研经费、实际经费需求和研发经费构成、研制任务与研制经费匹配、项目后续研制任务及经费需求作了详细分析，以确保 C919 机研制任务与研制经费相匹配。研究结论是上飞院基本完成一级网络图中规定的计划任务，设计研发经费控制在可研节点经费范围内，经费使用与研制任务基本保持匹配。《C919飞机单机成本分析报告》主要运用自行开发的估算软件来估算机体结构件成本和运用工程法和经验来估算系统件价格，最终算出 C919 飞机的单机成本数据。并将 C919 飞机单机成本估算数据分别与机体目标成本及同类竞争机型成本对比。研究结论是 C919 飞机的单机成本基本可以满足公司总部的成本控制要求，并且亦符合一般民用运输飞机的成本构成规律。《C919 飞机详细设计阶段运营经济性计算分析报告》主要通过 C919 飞机销售价格分析、C919 飞机运营经济性分析、C919 飞机与竞争机型分析结果比较、重量变化对经济性的敏感性分析，确保 C919 飞机直接运营成本（DOC），满足《C919 飞机设计目标与要求》，与竞争机型相比具有一定经济性优势。

二、模型开发

基于几何特征、加工特征等技术参数的成本估算模型体系研究。

1. 面向整机：DAPCA IV 模型

2. 面向部段：波音改进模型

3. 面向零件：PRICE 模型

中央翼两种方案在结构布置上大体相同：主要由上壁板、下壁板、前梁、后梁、1号展向梁、2 号展向梁和左右 1 号肋组成。复材方案：除左右 1 号肋为金属结构外，其余为复合材料结构；材料主要构成为复材、金属- 板料、金属- 型材、金属- 锻件、标准件、成品件；左右 1 号肋加工工艺为钛锻件、铝合金厚板机加，其余部分加工工艺为复材、固化成型、二次胶结；金属方案：全部结构均为金属结构；材料主要构成为金属-板料、金属 - 型材、金属 - 锻件、标准件、成品件；上下壁板加工工艺为铝合金、厚板机加、机械装配，左右 1 号肋加工工艺为钛锻件、铝合金厚板机加，其余部分加工工艺为铝合金、厚板机加。假设以 2012 财年价格计算，不考虑物价和人工成本上涨，采用国内航空制造业平均生产水平，工时熟练曲线斜率取 88% ，材料熟练曲线斜率取 97% 。分别应用 PRICE 方法、工程法、自研方法三种方法测算该飞机批产 100 架时中央翼部段的平均成本，结果如下（以目标成本相对值表示）。

中央翼部段100架平均成本测算结果

根据上表可以看到三种方法测算结果都显示复材方案成本大于金属方案成本且材料费差异比较大。

第一，金属方案经济性优于复材方案，其最大优点是材料便宜；第二，虽然复材方案使中央翼的结构更轻，但在工时方面并不占优势，因为中央翼结构中的梁和肋属于复杂类的几何结构，增加了复合材料的加工难度，延长了加工时间，抵消了由重量带来的红利；第三，虽然复材方案使中央翼的重量更小，也没有在材料费方面带来更大的优势，因为当前航空工业平均水平之下，复合材料的利用率还比较低，价格也比较贵，国内应用经验比较少，造成复合材料的材料费很高，抵消了由重量带来的材料费降低效应；第四，长远来看，随着复合材料加工成型、切割使用技术日趋成熟，其价格所带来的影响会逐渐降低，其经济价值也将逐渐凸现。综合来看，中央翼部段的成本与目标成 本仍然存在一定差距，在后续详细设计阶段要注意通过减少重量、使用更为便宜的材料、优化结构形式等手段优化设计方案，降低生产成本。