发动机维修企业开始探索零部件修理能力
Engine MROs See Opportunity In Component Repair Development
Paul Seidenman David J.Spanovich
在售后服务市场竞争日趋激烈、航空公司不断挤压发动机维修成本以期节约成本，以及OEM对原厂件不断提价的大环境下，众多发动机维修服务供应商开始探索发展零部件自修能力，以代替换件修理。本文介绍了几家大型MRO发展发动机零部件修理能力的经验，供业内参考。
在发动机零部件维修领域，以“修理”代替“换件”通常是一种节约成本的选择。尤其是，当原始制造商（OEM）维修手册中没有相关的修理方案时，维修服务供应商便大有可为了。事实上，这种选择变得越来越有实际意义。因为与以往相比，随着技术的进步，越来越多的发动机部件能够通过修理的方式延长使用寿命，如新涂层技术的应用，使得越来越多的修理替代换件成为可能。再加上，在售后服务市场竞争日趋激烈、航空公司不断挤压发动机维修成本以期节约成本，以及OEM对原厂件不断提价的趋势下，众多维修服务供应商不得不探索发展自修能力。
在实际运营中，航空公司选择修理或换件的影响因素有很多，包括发动机型号、机龄、使用率、运营环境、航线结构及维修实践等。但普惠公司认为，航空公司对发动机机队的运营、检查及维护形式，是决定其经济性的重要因素。因此，对发动机而言，采取自修还是换件，应根据航空公司的具体情况而定。
普惠公司表示目前其已收到了涉及普惠所有发动机机型的维修技术开发申请，申请数量主要与机队规模、发动机利用率及返厂维修率有关。与此同时，普惠公司也在利用全球服务工程(GSE)技术团队来扩展现有的维修技术能力或者研发新技术，包括新产品和成熟产品，希望通过技术创新，修理好过去曾被认为无法修复的零部件。
1)根据对煤层气储层基本特征和储层速度影响因素的分析结果，即在岩性和煤级变化不大的情况下储层地震波速度受气体含量变化的影响，提出了一种煤层气储层速度预测方法，通过综合煤层双重孔隙结构和胀缩效应引起的孔隙度变化，并利用Gassmann流体替代理论得到弹性模量，进行速度预测。
Standard Aero公司认为，新型发动机刚开始投入使用时，往往都会出现一些初期问题，当这种情况发生时，OEM通常会将故障或缺陷零部件拆下并回收，研究其检测标准和修理方法，改进后再将其重新投放市场。即使在维修手册中已有一些规定，但在某些情况下仍有必要出台补充维修方案。例如，技术人员在开展某项修理时可能会发现零件表面的尺寸或厚度超出了维修手册的标准。如测量零件上的裂纹时，手册上规定的维修限度是0.002英寸，但实际测量的裂缝是0.005英寸，超出手册规定值时，维修企业就需要向OEM提出申请一套新的维修方案。当MRO提出建议的维修方案时， OEM通常有两种批准方式。一，如果此项维修工艺较为单一，OEM可以通过简单程序批准所提出的维修方案；二，当维修方案复杂时，OEM的审批流程也会更加慎重，通常会通过研究零部件的原始设计来验证维修的可行性。一旦OEM确认该项维修方案是安全可靠的，将授权MRO进行维修。
GE航空集团强调，航空公司下属的MRO或第三方维修企业既可以独立发展维修能力，也可以与OEM一起通过多种合作方式发展。其中最有效的方式是，将非例行的工程评估和文件编写资源集中在一起，采用签订维修开发协议的形式。这种双边协议能够为OEM与航空公司或MRO合作发展维修业务提供正式途径。在很多情况下，尽管航空公司或MRO拥有开发能力，但后续仍需要获得OEM认证、授权并纳入OEM手册范围内。因为要将维修程序在手册中发布，必须满足相关的法规要求。所以实际中当授权认证获批、维修程序审定完成并进行实施后，该项维修方案才能正式发布。
“是不是白天又饿着了？就算公事再忙，饭还是要吃的。”以前我还能照顾他的饮食，现在不在公司帮忙，根本不能保证他几时吃饭，这种拼命干活的男人，基本上就是饿过头就干脆不吃的类型，真让人担心。
如果知识产权归OEM所有，汉莎技术将保持并拥有无限或更大范围的使用权限。总之，只有在对双方都有利的情况下，才会进行联合开发项目。一般情况下，商业和知识产权使用条款(以及双方的贡献)是在项目启动之前就达成协议的。与此同时，汉莎技术在欧洲航空安全局(EASA)第21部认证设计/开发机构授权下，可以独立于OEM合作伙伴研发修理方案。届时这些修理方案也将不列入OEM手册中，汉莎技术可独立销售。
汉莎技术公司经常参与发动机OEM的一些合作开发项目，这对双方都是有利的。在这些项目中，商业和知识产权条款以及双方的贡献在项目开始时双方就已达成协议。
MTU认为，开发维修能力主要集中在高价值零部件方面，如CFM56、V2500、CF6-80和GE90发动机的高压压气机，高压涡轮，低压涡轮和燃烧室的部件。
去年，GE航空在包括Leap在内的7个产品项目中发布了近600项新的或改进的维修方案。图示为正在对一台GE90高压涡轮盘进行检修分析。
实践经验
Standard Aero公司表示，通常OEM负责维修方案的开发与制定，但是在维修实践中， MRO企业为了降低维修成本或提高机队维护效率，特别是当出现新产零部件短缺且由此造成发动机不得不提前下发时，MRO也会考虑自行开发维修方案。
依托离网型户用小型风力发电机，在所配置蓄电池的基础上调节供需容量，采用直流变交流的逆变器，配备市场上供应的通用水泵(多为潜水泵)而组成的系统，这种提水方式称之为风力发电提水。其通过风轮将风能转化为电能，直接或储存在蓄电池中带动水泵的提水设备，可简称为风电提水。虽然其能量来自于风能，因其提水动力还是通过电能提供，与风力提水有本质区别。
汉莎技术(Lufthansa Technik) OEM业务管理的负责人表示，维修方案的开发决策通常是基于对模块的分析，这些模块在下次的返厂修理中均会接受检查。如果有足够的证据表明，某一特定零部件的故障情况会导致非常高的报废率和部件更换成本，汉莎技术便会启动维修开发项目，同时这也取决于OEM厂家是否对此给予足够大的关注度。在与OEM合作开发修理方案的过程中，汉莎技术会组织进行大量的分析、决策以及工程开发，最终形成 “专利型修理方案”的所有权取决于修理类型、双方的技术和知识产权的投入，以及双方提供的资源和付出的努力的多少。
当然，如果一个零部件多次出现故障，OEM进行维修方案分析是很有必要的。当程序满足维修手册标准要求时，该方案才会获得批准并成为手册中的组成部分。在此过程中，所有的维修工作都需要经过立项、开发、审查、批准和实施。对于简单的维修程序而言，可能仅需要几天时间，但是有些复杂的维修方案，则可能需要数年。一般而言，平均改进周期在60～90天之间是一个比较理想的状态。
再有一种方法是， OEM协助航空公司下属的MRO或第三方维修企业对个别零件或缺陷实施一次性处理的出厂记录(DR)。为了服务客户且实施成本控制，仅在2018年GE航空集团就针对CFM56发动机处理了3000多份DR。而且在2018年针对包括Leap发动机等7个型号的发动机产品，OEM发布了近600份新的或改进的维修方案。
虽然有大量的终端网点在销售产品，但在平时工作中，销售经理侧重于对短期内销量的关注，没有建立健全的终端数据库。销售经理只是对规模终端商亲自做了客情维护，但是，要想牢牢把控渠道必须“抓大不放斜，建立系统而全面的终端数据库。数据库内容包括：终端店具体的地址、店主姓名、电话、经营本公司产品品种和数量、每家店的销量概况等。
一台PW1100G发动机正在普惠公司位于佛罗里达州的西棕榈滩发动机中心的试车台上进行测试。
MTU认为，一般而言，维修能力的开发需要以客户需求为导向，结合商业模式进行。因此，MTU倾向于发展大机队发动机的维修能力，特别是对于高价值零部件，如CFM56、V2500、CF6-80和GE90发动机的高压压气机和高压涡轮，低压涡轮和燃烧室的部件修理。随着这些发动机性能越来越成熟，其维修能力也需要同步发展， MTU新增了30%的维修能力，这部分项目的研发费用占公司研发总支出的50%。
在CF6、CFM56、PW2000和V2500型发动机的MTUPlus计划下，MTU能够提供专业替代型的维修服务，而且在开发过程中，MTU对维修需求、客户利益、开发风险和技术可用性进行了全面的分析。首先明确维修的需求，MTU 的工程师团队将组织技术工艺的开发研究与测试，当这些步骤取得成功后，该维修方案将向EASA或FAA申请取证。作为EASA 21部认可的设计机构，MTU可以根据EASA严格的审核标准进行维修方案的制订并获得批准，而且还会定期审查和优化维修设计准则，确保程序始终处于最新状态，并保持高水平的维修质量。此外，MTUPlus 维修方案在满足客户需求的同时更加关注降低成本，因此深受各类航空公司的喜爱。
未来趋势
一般情况下，成熟发动机机型的运营商更愿意选择维修方案替代换件，以避免花费高昂的新件采购成本。随着新型发动机投入使用后出现越来越多的问题，替代型的维修解决方案更是成为了一种主要修理趋势。
GE航空也承认，维修方案的发展一般是出现在发动机生命周期的早期，如GE90-115、GEnx和Leap发动机等均出现过。因为在发动机运营初期， OEM更多的是关注机队动态并予以及时的机队支持，以期最低程度的中断航空公司运营。除此之外，为了获得更好的发动机性能，OEM也经常会通过新技术，研发发动机所使用的新材料和涂料的维修方案。
(郭志帅，译自AW&ST Inside MRO 2019-3)
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