飞机交付阶段部件寿命计算方法

赵庆亮

（上海飞机制造有限公司维修交付中心，上海 201324）

飞机在进入交付阶段后通常需要完成多项工作，其中有2 项工作被一致认为是重中之重，一项是对飞机本体的检查和完成各系统的操作测试（包含试飞检查），另一项则是对交付文件的检查。

交付文件大致被分为履历类（飞机、发动机、起落架等履历）、证明类（飞机、发动机型号合格证，阻燃声明等）、清单类（手册清单、随机工具和软件清单、时寿件清单等）、报告类（载重平衡、水平测量、电气负载分析报告等）、其他类（客户化情况、维修计划文件等）。在飞机交付文件中，时寿件（LLP）清单通常会被运营人重点检查，并根据实际情况进行判断，要求对其中寿命低于预期的部件在交付前换新。因此，在交付前以及交付过程中可能需要多次完成时寿件剩余寿命的计算工作。那么，如何能够准确且快速完成部件寿命计算呢？

1 部件剩余寿命的计算方法[1-2]

时寿件指在民航领域在航空器、发动机的持续适航文件中有装机使用时间、飞行循次和库存时间限制或寿命限制的零部件，以及生产厂家文件规定有库存时间限制或寿命限制的器材。

时寿件清单在飞机交付阶段由主制造商提供，对整机各系统涉及的有寿命要求的部件进行汇总，提供完整的记录，通常称为BTB（Back To Birth，追溯至初始）。包括但不限于基本信息（名称、件号、序号、生产日期等）、初始装机记录（安装位置、使用时间、恢复时间等）、限制信息（限寿时间、已使用FH/FC、到期时间等）、到期后处置要求（报废、返厂维修、功能检查等）、其他信息（ATA 章节号、备注信息等）。在时寿件清单中，限寿部件的限寿时间主要以日历月（MO）、日历年（Y）、飞行小时（FH）和飞行循环（FC）来进行控制。

1.1 飞行小时FH/飞行循环FC

以FH/FC 来控制限寿时间的设备的剩余寿命计算公式如下：

例1：某作动器齿轮箱限寿时间为25 000 FH，截止交付时已使用时间为200 H，则剩余寿命为（25 000-200）/25 000×100%=99.60%。

1.2 日历月MO/日历年Y

以MO/Y 来控制限寿时间的设备的剩余寿命计算公式如下：

式（2）中：n为限寿时间，单位折算为年。

例2：某烟雾探测器限寿时间为18MO，到期时间为2022-11-12，预计交付时间为2022-2-10，则剩余寿命为[（2022-11-12）-（2021-12-10）]/（365×1.5）×100%=50.23%。

1.3 复合限制情况

还有一些部件限寿时间是复合型的，可能既有FC/FH，又有FC/MO、FH/MO，这时需要分别计算剩余寿命，以“先到为准”的原则选择“寿命更短”的结果。

对于新飞机来说，通常以日期为准（原因是新飞机上部件的FH 或FC 都很小，几乎可以忽略）；对二手飞机来说则需根据实际情况进行判断。

例3：某缓冲支柱限寿时间为20 000FC/96MO，到期时间为20 000FC/2029-09-10，预计交付时间为2022-02-10，已使用FC 为500，则计算如下。

寿命1：[（2029-09-10）-（2022-02-10）]/（365×96/12）×100%=94.83%。

寿命2：（20 000-500）/20 000×100%=97.50%。

由于94.83%＜97.50%，按“先到为准”原则，剩余寿命选取94.83%。

2 在Excel 中实现时寿件的计算

单纯完成一个部件寿命的计算其实较简单，只需要对相应信息进行判断和筛选后，代入相应公式计算即可。然而，实际上一架飞机的时寿件清单一般有数百件，要准确迅速完成结果的计算和汇总并不是一件轻松的工作。目前的做法是在清单中（Excel）利用公式来快速完成计算。

时寿件清单如表1 所示。

表1 中筛选了用于寿命计算的一些常见情况，用于介绍如何利用公式来完成大批量时寿信息的计算（公式均为Excel 条件下）。

表1 时寿件清单（数据已处理）

2.1 基准日期筛选（参见表2 中G 列）

在G2 单元格内输入公式：

=ⅠF(LEN(E2)=5,E2,ⅠF(ⅠSNUMBER(FⅠND("-",E2)),MⅠD(E2,FⅠND("-",E2)-4,10),"FH/FC"))

公式说明：表1 中E 列有些日期是5 位数字的形式（如E5 单元格，显示为XXXX/XX/XX，但实际内容则是“44166”），所以先判断是否为5 位数字，如是的话基准日期直接引用；如果E 列中有些日期是文字+日期的形式（如E2 单元格），则通过“-”找到日期位置，再通过MⅠD 函数把日期选出；如果E 列中既不是5 位数字，也没有日期形式（如E6 单元格为“-”），则结果直接显示为“FH/FC”，此情况说明该部件的寿命需通过FH 或FC 来计算。

2.2 到期日期筛选（参见表2 中H 列）

在H2 单元格内输入公式：

=ⅠF(LEN(F2)=5,F2,ⅠF(ⅠSNUMBER(FⅠND("-",F2)),MⅠD(F2,FⅠND("-",F2)-4,10),"FH/FC"))

公式说明：表1 中F 列中有些日期是5 位数字的形式（如F5 单元格，显示为XXXX/XX/XX，但实际内容则是“46721”），所以先判断是否为5 位数字，如是的话基准日期直接引用；如果F 列中既不是5 位数字，也没有日期形式（如F2 单元格5 500FH），则结果直接显示为“FH/FC”，此情况说明该部件的寿命需通过FH 或FC 来计算。

2.3 已用FC/FH 筛选（参见表2 中I 列）

在Ⅰ2 单元格内输入公式：

=ⅠF(ⅠSNUMBER(FⅠND("FC",D2)),MⅠD(D2,1,FⅠND("FC",D2)-1),ⅠF(ⅠSNUMBER(FⅠND("H",D2)),MⅠD(D2,1,FⅠND("H",D2)-1),"0"))

公式说明：使用ⅠF 函数判断表1D 列是否有“FC”或“FH”，如果都没有，结果为0；如果有“FC”或“FH”，使用MⅠD 函数把FC 或FH 的数字选出。

2.4 基准FC/FH 筛选（参见表2 中J 列）

在J2 单元格内输入公式：

=ⅠF(ⅠSNUMBER(FⅠND("FC",F2)),MⅠD(F2,1,FⅠND("FC",F2)-1),ⅠF(ⅠSNUMBER(FⅠND("FH",F2)),MⅠD(F2,1,FⅠND("FH",F2)-1),"0"))

公式说明：使用ⅠF 函数判断表1F 列是否有“FC”或“FH”，如果都没有，结果为0；使用MⅠD 函数把FC 或FH 的数字选出。

2.5 寿命计算（参见表2 中L 列）

表2 寿命计算（数据已处理）

在L2 单元格内输入公式：

=ⅠF(ⅠSERROR((H2-TODAY())/(H2-G2)),(J2-Ⅰ2)/J2,(H2-TODAY())/(H2-G2))

公式说明：ⅠSERROR 函数判断基准日期和到期日期筛选结果是否有效，如果有效则使用基准日期和到期日期完成寿命计算；如果基准日期和到期日期任一项的筛选结果出错，则使用FC/FH 来完成寿命计算。

需说明的是，表1 所举的样例主要是考虑新飞机交付时的情况，所以FC/FH 的数值都比较少，所以优先考虑日期到期的情况来完成计算，如果是二手飞机，则需要分别计算然后再对比2 种结果，以“先到为准”原则选择寿命小的结果。

3 使用维格表实现寿命的自动计算和展示

维格表是一种新兴的团队数据协作和项目管理工具，将可视化数据库、电子表格、实时网络协同、低代码开发技术四合一，支持APⅠ和可视化看板。

由于可以实现在线的数据协同，而且智能公式一次性输入之后，后续数据只要复制粘贴到表格里即可完成自动计算。需要说明的是，维格表的智能公式和Excel 有一些区别，但功能类似，需要相应做一些调整和优化。维格表支持基于同一数据库以不同的视图展示，所以在“原始”视图下把相关数据录入（导入或粘贴），“寿命计算”视图中完成智能公式的输入和修改。其他视图可以按需设置，可以分别点击查看，当然也可以在一个视图中以分组的方式查看。此外，还可以使用“小组件”功能实现信息的可视化。

4 时寿件品质评估

完成时寿件清单各部件剩余寿命计算后会发现每个部件寿命的信息都是独立且离散的，如果希望对飞机整机时寿件情况进行整体评价，则需引入时寿件品质这个概念。

客户希望飞机交付时部件的剩余寿命越长越好，完成寿命计算之后，需要对整机时寿件的品质进行评价，把它定义为整机时寿件品质，计算公式如下：

不难得出，品质值最大时为100（理想目标状态，所有部件剩余寿命均大于90%），最小为0（不期望状态，此时所有部件剩余寿命增均小于60%）。

例4：某架机有320 件时寿件，以它的时寿信息为例，则该机的整机时寿件品质为（102/320×1+76/320×0.8+16/320×0.7+86/320×0.6）100+10=70.5。