飛機交付階段部件壽命計算方法

趙慶亮

（上海飛機制造有限公司維修交付中心，上海 201324）

飛機在進入交付階段后通常需要完成多項工作，其中有2 項工作被一致認為是重中之重，一項是對飛機本體的檢查和完成各系統(tǒng)的操作測試（包含試飛檢查），另一項則是對交付文件的檢查。

交付文件大致被分為履歷類（飛機、發(fā)動機、起落架等履歷）、證明類（飛機、發(fā)動機型號合格證，阻燃聲明等）、清單類（手冊清單、隨機工具和軟件清單、時壽件清單等）、報告類（載重平衡、水平測量、電氣負載分析報告等）、其他類（客戶化情況、維修計劃文件等）。在飛機交付文件中，時壽件（LLP）清單通常會被運營人重點檢查，并根據(jù)實際情況進行判斷，要求對其中壽命低于預期的部件在交付前換新。因此，在交付前以及交付過程中可能需要多次完成時壽件剩余壽命的計算工作。那么，如何能夠準確且快速完成部件壽命計算呢？

1 部件剩余壽命的計算方法[1-2]

時壽件指在民航領域在航空器、發(fā)動機的持續(xù)適航文件中有裝機使用時間、飛行循次和庫存時間限制或壽命限制的零部件，以及生產(chǎn)廠家文件規(guī)定有庫存時間限制或壽命限制的器材。

時壽件清單在飛機交付階段由主制造商提供，對整機各系統(tǒng)涉及的有壽命要求的部件進行匯總，提供完整的記錄，通常稱為BTB（Back To Birth，追溯至初始）。包括但不限于基本信息（名稱、件號、序號、生產(chǎn)日期等）、初始裝機記錄（安裝位置、使用時間、恢復時間等）、限制信息（限壽時間、已使用FH/FC、到期時間等）、到期后處置要求（報廢、返廠維修、功能檢查等）、其他信息（ATA 章節(jié)號、備注信息等）。在時壽件清單中，限壽部件的限壽時間主要以日歷月（MO）、日歷年（Y）、飛行小時（FH）和飛行循環(huán)（FC）來進行控制。

1.1 飛行小時FH/飛行循環(huán)FC

以FH/FC 來控制限壽時間的設備的剩余壽命計算公式如下：

例1：某作動器齒輪箱限壽時間為25 000 FH，截止交付時已使用時間為200 H，則剩余壽命為（25 000-200）/25 000×100%=99.60%。

1.2 日歷月MO/日歷年Y

以MO/Y 來控制限壽時間的設備的剩余壽命計算公式如下：

式（2）中：n為限壽時間，單位折算為年。

例2：某煙霧探測器限壽時間為18MO，到期時間為2022-11-12，預計交付時間為2022-2-10，則剩余壽命為[（2022-11-12）-（2021-12-10）]/（365×1.5）×100%=50.23%。

1.3 復合限制情況

還有一些部件限壽時間是復合型的，可能既有FC/FH，又有FC/MO、FH/MO，這時需要分別計算剩余壽命，以“先到為準”的原則選擇“壽命更短”的結果。

對于新飛機來說，通常以日期為準（原因是新飛機上部件的FH 或FC 都很小，幾乎可以忽略）；對二手飛機來說則需根據(jù)實際情況進行判斷。

例3：某緩沖支柱限壽時間為20 000FC/96MO，到期時間為20 000FC/2029-09-10，預計交付時間為2022-02-10，已使用FC 為500，則計算如下。

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

壽命2：（20 000-500）/20 000×100%=97.50%。

由于94.83%＜97.50%，按“先到為準”原則，剩余壽命選取94.83%。

2 在Excel 中實現(xiàn)時壽件的計算

單純完成一個部件壽命的計算其實較簡單，只需要對相應信息進行判斷和篩選后，代入相應公式計算即可。然而，實際上一架飛機的時壽件清單一般有數(shù)百件，要準確迅速完成結果的計算和匯總并不是一件輕松的工作。目前的做法是在清單中（Excel）利用公式來快速完成計算。

時壽件清單如表1 所示。

表1 中篩選了用于壽命計算的一些常見情況，用于介紹如何利用公式來完成大批量時壽信息的計算（公式均為Excel 條件下）。

表1 時壽件清單（數(shù)據(jù)已處理）

2.1 基準日期篩選（參見表2 中G 列）

在G2 單元格內輸入公式：

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

公式說明：表1 中E 列有些日期是5 位數(shù)字的形式（如E5 單元格，顯示為XXXX/XX/XX，但實際內容則是“44166”），所以先判斷是否為5 位數(shù)字，如是的話基準日期直接引用；如果E 列中有些日期是文字+日期的形式（如E2 單元格），則通過“-”找到日期位置，再通過MⅠD 函數(shù)把日期選出；如果E 列中既不是5 位數(shù)字，也沒有日期形式（如E6 單元格為“-”），則結果直接顯示為“FH/FC”，此情況說明該部件的壽命需通過FH 或FC 來計算。

2.2 到期日期篩選（參見表2 中H 列）

在H2 單元格內輸入公式：

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

公式說明：表1 中F 列中有些日期是5 位數(shù)字的形式（如F5 單元格，顯示為XXXX/XX/XX，但實際內容則是“46721”），所以先判斷是否為5 位數(shù)字，如是的話基準日期直接引用；如果F 列中既不是5 位數(shù)字，也沒有日期形式（如F2 單元格5 500FH），則結果直接顯示為“FH/FC”，此情況說明該部件的壽命需通過FH 或FC 來計算。

2.3 已用FC/FH 篩選（參見表2 中I 列）

在Ⅰ2 單元格內輸入公式：

=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"))

公式說明：使用ⅠF 函數(shù)判斷表1D 列是否有“FC”或“FH”，如果都沒有，結果為0；如果有“FC”或“FH”，使用MⅠD 函數(shù)把FC 或FH 的數(shù)字選出。

2.4 基準FC/FH 篩選（參見表2 中J 列）

在J2 單元格內輸入公式：

=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"))

公式說明：使用ⅠF 函數(shù)判斷表1F 列是否有“FC”或“FH”，如果都沒有，結果為0；使用MⅠD 函數(shù)把FC 或FH 的數(shù)字選出。

2.5 壽命計算（參見表2 中L 列）

表2 壽命計算（數(shù)據(jù)已處理）

在L2 單元格內輸入公式：

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

公式說明：ⅠSERROR 函數(shù)判斷基準日期和到期日期篩選結果是否有效，如果有效則使用基準日期和到期日期完成壽命計算；如果基準日期和到期日期任一項的篩選結果出錯，則使用FC/FH 來完成壽命計算。

需說明的是，表1 所舉的樣例主要是考慮新飛機交付時的情況，所以FC/FH 的數(shù)值都比較少，所以優(yōu)先考慮日期到期的情況來完成計算，如果是二手飛機，則需要分別計算然后再對比2 種結果，以“先到為準”原則選擇壽命小的結果。

3 使用維格表實現(xiàn)壽命的自動計算和展示

維格表是一種新興的團隊數(shù)據(jù)協(xié)作和項目管理工具，將可視化數(shù)據(jù)庫、電子表格、實時網(wǎng)絡協(xié)同、低代碼開發(fā)技術四合一，支持APⅠ和可視化看板。

由于可以實現(xiàn)在線的數(shù)據(jù)協(xié)同，而且智能公式一次性輸入之后，后續(xù)數(shù)據(jù)只要復制粘貼到表格里即可完成自動計算。需要說明的是，維格表的智能公式和Excel 有一些區(qū)別，但功能類似，需要相應做一些調整和優(yōu)化。維格表支持基于同一數(shù)據(jù)庫以不同的視圖展示，所以在“原始”視圖下把相關數(shù)據(jù)錄入（導入或粘貼），“壽命計算”視圖中完成智能公式的輸入和修改。其他視圖可以按需設置，可以分別點擊查看，當然也可以在一個視圖中以分組的方式查看。此外，還可以使用“小組件”功能實現(xiàn)信息的可視化。

4 時壽件品質評估

完成時壽件清單各部件剩余壽命計算后會發(fā)現(xiàn)每個部件壽命的信息都是獨立且離散的，如果希望對飛機整機時壽件情況進行整體評價，則需引入時壽件品質這個概念。

客戶希望飛機交付時部件的剩余壽命越長越好，完成壽命計算之后，需要對整機時壽件的品質進行評價，把它定義為整機時壽件品質，計算公式如下：

不難得出，品質值最大時為100（理想目標狀態(tài)，所有部件剩余壽命均大于90%），最小為0（不期望狀態(tài)，此時所有部件剩余壽命增均小于60%）。

例4：某架機有320 件時壽件，以它的時壽信息為例，則該機的整機時壽件品質為（102/320×1+76/320×0.8+16/320×0.7+86/320×0.6）100+10=70.5。