新型民用飞机单机生产成本目标管控策略研究

陈治国/海军装备部驻武汉地区军事代表局

一、单机生产成本目标管控在民机研制中的作用

民用飞机是市场需求定价，主制造商若欲赢得市场则必须符合市场规律，在满足市场竞争环境要求的情况下，才有可能得到持续发展。而保证持续发展的首要前提是其所制造的飞机能够满足不同利益主体的需求，并获得足够的盈利空间。为此，民用飞机的成本必须控制在合理范围内。根据著名的帕累托曲线规律，飞机设计结束之前的研制投入极小，但对飞机成本的影响却极大，设计结束时，成本的85%已经锁定，构型冻结后的设计更改代价巨大，可以说“成本是设计出来的”。波音、空客、庞巴迪等成功的民用飞机制造商深知这一点，非常注重新型飞机的目标成本管控。在研发新机之前，要做充分的市场分析，运用产品品质机能展开（QFD）等方法，将研发各阶段可能面临的设计与规划问题，预先做出整体性的规划，并作为各部门进行沟通和达成共识的基础。就单机生产成本而言，要设立目标价格，倒推目标成本，再将目标成本自上而下分解到部件、组件、零件等不同的子目标。研发过程中，通过设计、制造、供应商管理等各个环节的共同努力达到成本控制的目的。重要里程碑节点还要开展经济性评审，对成本进行校核分析，以检验目标成本的达成度，并对研发过程形成反馈。近几年，国内正是看到这种统筹式“过程管控模式”的巨大作用，积极在新型民机研制中应用与发展目标成本管控技术。

二、单机生产成本目标管控的主要原则

在工程实践中对民用飞机单机生产成本进行目标管控难点还是比较多的，进行单机生产成本目标管控时要把握以下三个主要原则：

（一）市场引领

市场引领是指飞机研制将始终以市场需求的产品价格为约束条件开展工作。由市场销售部门通过收集目标市场和客户需求信息、同类产品的成交信息形成市场和客户数据库。通过分析客户分布、喜好、购买力、购买预期等信息，分析目标市场未来发展趋势（包括竞争情况、价格变化），确定目标市场可投入的飞机品种以及客户可接受的新型飞机的价格。目标市场和目标价格确定以后，研制工作才真正开始。目标价格将作为飞机研制始终关注的管理要素之一，以“独立变量”的形式贯穿飞机研制项目的全寿命周期。

（二）目标控制

目标控制是指在飞机研制过程中全面把握工程、技术信息，监控整个研发过程中的生产成本生成情况，以达到飞机设计完成时的成本“筑入”。控制过程包括成本分解、成本实现、成本评审三个主要部分。成本分解是指根据产品分解结构，将目标成本自上而下逐级分配到较小的目标单元，分解的细致程度由飞机所处的研制阶段确定。成本实现是指在设计过程中通过成本设计实现成本目标。成本评审是指在设计过程中的每个里程碑节点开展成本评审，即将成本作为研制过程中转阶段放行的重要标准，通过性能指标与成本的权衡分析，选择最优方案并确定下一步主要改进方向。民用飞机目标成本管控过程如图1所示。

（三）设计制造协同

设计制造协同是指飞机研制项目在主制造商的统一领导下，由设计试验单位、机体制造单位、机载成品单位等所有参研单位按照业务分工协同完成目标成本管控工作。被分解到一定层级、一定任务的成本目标是由设计制造活动共同实现的。设计过程不仅要考虑功能的可实现性，还要考虑重量、选材、加工工艺、装配难度、制造复杂度等制造因素，才有可能更有效地控制成本。

三、单机生产成本目标管控的实施要点

民用飞机型号研制中，实现单机生产成本目标管控的核心要点可以概括为“五个阶段、四个层级、三个方法、两个途径、一个目标”。

（一）五个阶段

民用飞机单机生产成本目标管控主要分为立项论证阶段、可行性论证阶段、预发展阶段、工程发展阶段、产业化阶段五个阶段。在每个阶段执行由成本分解、成本实现、成本评审三个部分组成的管控工作。随着民用飞机研制工作的不断深入，设计信息量的逐步增加和细化，成本控制深度随之扩展，可采用的降本措施也不断分化。

图1 民用飞机目标成本管控过程示意图

（1）立项论证阶段：进行有效的市场竞争分析，同时通过初步技术方案设计，初步获得经济上可行的目标成本。（2）可行性论证阶段：通过对初步总体技术方案的进一步细化，形成可行性研究报告，获得项目立项批复，形成更加合理的目标成本。（3）预发展阶段：通过更加明晰的初步总体技术方案，完善成本分析过程，修正目标成本。将目标成本分解到部段/系统级，通过更加细化的成本控制获得目标成本。同时，目标成本划分为内部成本和外部成本两种类型，内部成本根据设计责任划分进行控制；外部成本根据协作单位或供应商划分进行控制。（4）工程发展阶段：将目标成本分解到装配单元和工作包，通过底层的成本控制获得目标成本。伴随飞机试制、试飞中出现的问题，对设计方案的更改内容进行成本影响测算，若更改使得目标成本达不到市场要求，则需对更改方案进行优化，直到满足目标成本的要求为止。（5）产业化阶段：伴随飞机运营中出现的问题，对设计方案的更改内容进行成本影响测算、分析、设计权衡和优化。为飞机改进改型提供目标成本管控信息和相关经验的参考。五个阶段的成本管控过程如图2所示。

（二）四个层级

按照单机生产成本目标管控原则，随着飞机研制工作的不断深入，设计信息量的逐步增加和细化，将飞机目标成本控制深度逐渐扩展到四个层级。

图2 五个阶段的成本管控过程图

第一层级：整机目标成本。指以飞机为整体所设定的目标成本。该层级目标成本的确定以市场竞争分析为主，同时参考竞争机型、历史参考数据，还可根据飞机构型、重量、速度、材料、发动机/系统选型等信息进行粗略的成本估算。飞机研制之初便确立整机目标成本。

第二层级：机体结构/机载成品目标成本。指将飞机按照产品分解结构分为机体结构、机载成品两部分后，各自的目标成本。该层级目标成本的确定以同类机型参考数据为主，通过对比飞机重量、性能等要求进行初步的成本分解。

第三层级：部段/系统目标成本。指将飞机机体结构成本依托BOM结构和工艺制造装配流程分解至部段，将机载成品按系统类别和ATA章节分解到各系统。在具备细化到部段/系统级的重量、材料、工艺等信息时，可根据相应的成本估算方法和工程经验，将目标成本分解到部段/系统级。

第四层级：装配单元/工作包目标成本。指将飞机机体结构成本依托BOM结构和工艺制造装配流程分解至装配单元，将机载成品按系统类别和ATA章节分解到总设计师系统划分的工作包。随着飞机的设计、制造特征更加明晰，成本的控制力度可更强，当具备装配单元和工作包的详细信息时，便可根据适当的成本估算方法和工程经验，将目标成本分解到装配单元/工作包级。四个层级的目标成本管控示例如图3所示。

图3 四个层级的目标成本管控示例

（三）三个方法

成本估算是开展民用飞机单机生产成本目标管控工作的重要基础。在不同研制阶段，由于技术成熟度的差异，可获取成本估算信息不尽相同，可采用不同的方法进行成本估算、验证、迭代、细化和完善，使得最终达到的目标成本在合理范围内。常用的成本估算方法主要有类比法、参数法、工程法三种。

类比法即以准确的成本数据和技术资料为基础，通过分析飞机与竞争机型、类似机型之间的技术指标差异，分析飞机成本及其构成情况。分析层级不同所需数据资料也不同，历史数据积累非常关键。

参数法是在总结分析大量历史成本数据的基础上建立数学模型，只要输入与飞机技术、进度、数量、环境等有关的参数即可测算成本。以重量为基础的参数法是当前应用最多的。以部段工时费估算为例，可以根据每公斤结构重量估算基准工时，再根据材料构成和加工工艺得到修正的工时，通过给定工时费率计算出工时费；还可以根据三维设计图形，利用重量、尺寸、体积、加工工艺、几何特征等，由计算机程序中的参数公式自动计算工时费。

工程法主要依据产品分解结构，在对各个独立部段和系统零部件的料、工、费进行详细估算的基础上，将各单项估算值综合为总成本。在一定层级主要利用以前积累的专业经验，按统一的标准和成本因子来估算成本。民用飞机研制过程中不同阶段可使用的方法见表1。

表1 估算方法选取示例

（四）两个途径

民用飞机在研制中可以采用对内“组织间成本调查”、对外“性价比权衡取舍”两种途径达到单机生产成本目标管控效果。

对内“组织间成本调查”（Inter-organizational Cost Investigations，ICI）指为了管控飞机目标成本，内部自上而下共同研究成本降低的新方法、新策略。通过设计、制造协同工作、密切合作，共享设计、工艺、成本信息，有组织地进行成本调查、分析、研判和改进，使飞机的设计更加完善、成本更加节约。

对外“性价比权衡取舍”（Functionality-Price-Quality trade-off，FPQ trade-off）指为了管控飞机目标成本，与供应商就性价比问题进行积极的沟通、协商，在性能、质量、成本间获得权衡的途径。这一途径主要通过与供应商的谈判来实现。谈判之初做到对目标成本心中有数，谈判过程中可能会根据供应商的承受能力暂时放宽目标成本，但必须通过同级目标成本的相应调整，使上级目标成本不产生过高的变化。

（五）一个目标

对单机生产成本进行目标管控的核心目的是通过设计、制造过程中分段、分层的成本管控工作，最终使飞机单机生产成本达到目标成本要求，目标售价满足客户需求。为了更清晰地表达这一目标，在民用飞机型号研制中可以应用构建一棵“成本树”的概念。

成本树就是基于飞机BOM结构，在五个阶段，按照四个层级逐渐完善、丰满起来的成本结构的形象化展示。可借助信息化手段，建立飞机从整机到机体结构/机载成品，从机体结构/机载成品到部段/系统，从部段/系统到装配单元/工作包的立体形象与技术、成本信息之间的关联，使产品的装配关系和成本关系一目了然。

四、单机生产成本目标管控的发展重点

随着国内对民用飞机单机生产成本目标管控的日益重视，我们在多个型号中开展了实践研究。以上提出的基本原则和实施要点，都源自于我们的实践，并伴随着实践继续深化和提升。比如：

A型号：不仅在其立项论证阶段按照实施要点完成了整机的单机生产成本目标分析，而且提出了一种自上而下和自下而上结合分析飞机单机生产成本及构成的方法。自上而下主要是从市场同类飞机价格水平出发，倒推飞机单机生产成本、机体结构成本、机体结构成本密度的最高值、中间值、最低值。自下而上主要是从国内飞机制造水平和同类飞机成本价格水平出发，分析飞机单机生产成本、机体结构成本、机体结构成本密度的最高值、中间值、最低值。两者相结合，供飞机项目决策层选择适合自身情况的单机生产成本、机体结构成本、机体结构成本密度目标值。为支持初步工作分工和供应商谈判，利用类比法，通过分析类似飞机历史数据，初步建立了飞机从整机到机体结构/机载成品，再从机体结构/机载成品到部段/系统的“成本树”。

B型号：不仅在其预发展阶段按照实施要点将确定的单机生产成本目标分解到机体结构成本、机载成本、总装成本等，再将机体结构成本分解至部件（机头、前机身、中机身、机翼、中后机身、后机身、尾翼、舱门、起落架等），而且由此形成单机生产成本控制目标方案，作为设计过程中成本控制的依据，提出目标成本管控制度，要求依据数模进行生产成本估算，若单个部件生产成本超过控制目标10%或单机生产成本超过控制目标5%，需编制差异分析报告，提交主制造商审核；若单项成品采购成本超过控制目标5%，需编制差异分析报告上报主制造商决策。

C型号：不仅在其工程发展阶段按照实施要点综合应用工程法和参数法测算了飞机单机生产成本达标情况，而且将达标情况作为转阶段设计评审的重要依据。在设计部门选取若干试点，通过减重、选材、改变结构等多种途径降低成本、优选设计方案。通过建立系统的成本分析程序、可靠的成本估算工具、严谨的成本管控流程、顺畅的成本评估，形成了较为完整的目标成本管控体系，积极开展培训，传授经验，培养了一批优秀的成本工程师。

以上三个型号的工程实践，均取得了较好的实际效果。不仅在型号中顺利完成了相应的成本管控任务，而且确确实实为新型民用飞机带来成本的节约，将成本作为衡量设计工作的重要指示器。

但是，国内对民用飞机单机生产成本进行目标管控时，实践中的难点还是比较多的，比如观念问题、组织问题、数据问题、方法问题等，建议未来重点针对以下四点开展更深入的研究与实践：

第一，转变长期以来军机研制带来的影响，用更为科学、系统、精细的思路解决民用飞机的目标成本管控问题，将“事后管理模式”转变为“过程管控模式”。

第二，加强数据积累，积极采集国内外民用飞机成本价格数据，特别是形成有效的成本积累机制，在飞机研制过程中建立成本价格数据库，防止过程数据的流失。

第三，积极研究建立具有自主知识产权的民用飞机成本设计系统，让成本目标在飞机设计过程中“看得见、动起来、跳出来”。

第四，建立型号管理过程中更为完善的内部管理制度，培养更多的专业人才，让更多的工程人员认识到成本管控是关乎企业生存与发展的重要工作。

总之，伴随我国民机产业的蓬勃发展，国内会更加重视成本管控工作，在国家相关部门的支持下，一些基础性难题也在逐步获得突破性进展，相信未来国产民机的经济性将会更加优异，会有更多物美价廉的国产民机翱翔蓝天！