航材虚拟库存系统功能架构设计

摘 要： 航材的高效保障和低成本控制一直是民航领域的痛点。本文结合行业发展趋势，提出了基于客户及供方需求考虑的航材虚拟库存系统功能架构设计，该系统整合了多方资源，具备市场前瞻性，选择自由性，服务多样性的特点。

关键词：航材、虚拟库存、功能架构设计 

一、引言

航空器材是航空公司最大的资金消耗和成本之一。据《航空周刊》2019年机队与维修市场预测，未来十年全球民用飞机机队数量将以2.8%的复合增长率增长，在此推动下，全球民用航空售后服务市场将以3%的复合增长率增长，市值将创下8623亿美元的新记录，发动机维修业务的市场需求估值约为2985亿美元，占所有民用航空维修服务支出的33%。根据PW4000机队近十年的维修数据统计，该型发动机在普惠公司的维修厂维修的成本中，航材成本占比最大为35%，时控件寿命调整费用为3%，这两部分加起来达到38%。可见航材备件给航空公司造成非常大的成本压力。

航材是航空公司维修飞机上的故障设备时，用于替换故障部位的零部件。因此，航材是设备维修的重要物质基础，及时的航材供应，可以缩短设备维修时间、减少停机损失；航材储备过多或过少，都会使航空公司的生产活动和经济效益遭受损失。因此实现航材的合理利用对提高设备工作效率、降低企业成本具有十分重要的意义[1-2]。

由于信息技术的发展，带动了电子商务的飞速发展，现代企业对航材管理的目标也随之不断变化，在线电子交易平台实现了航材提供方和购买方需求信息共享，使购买方更便捷高效的进行航材采购，也使提供方更加有效的管理航材资源；罗垚、谭克坚、李养民、Jani Kilpi, AriPJ, Vepsalainen等提出了航材共享的理念；古西睿，宋建社等提出了虚拟库存管理及协同物流配送的重要意义[1,2,4,9]。但是，都无法站在全球的视角去整合全行业资源，解决航材的高效保障与低成本的控制问题。因此，整合全球各地航材供应商、分销商、MRO、OEM及航空公司的多余航材库存资源、物流网络、维修能力等的虚拟库存平台为我们很好的利用航材、降低航材资金占比，实现对不同状态、不同时间、不同空间的航材交易，并实现高效调度和统一管理成为了民用航空发动机航材全寿命周期良好运营的有力保障和理想解决方案。

二、国内外现状

1.航材需求现状

航空公司的航材库存是最大的资金消耗之一。2020年到2029年，中国商用飞机规模将从4315架增长到5970架，年复合增长率为3.7%。相应的飞机维修需求为1096亿美元。按照发动机维修将占飞机维修的需求的44%测算，中国未来10年发动机维修需求为482亿美元，而发动机维修中航材费用占比超过80%。而在除发动机以外的飞机的维修中航材占比也达到75%。

2.航材电子商务国内外现状

在线电子交易成为目前最为流行的电子商务形式，极大地促进了商品交易中的价格透明，同时具有效率高、强竞争性、全时空性等特点，深受供需双方的欢迎。

目前，国外大多数航空公司及航空制造企业通过第三方交易平台如：AirNewco和Aeroxchange等实现航材的在线交易。其中， Aeroxchange由13家国际大型航空公司联合组成，是航空行业最大的在线电子交易平台。波音公司的全球航空公司库存网（GAIN），是由飞机主制造商整合供应商资源，专注于提供飞机零部件交易的电商平台。据统计，全球接受GAIN服务的航空公司每年能节约17亿美元的航材采购资金。

国内由中国国际航空公司控股的北京飞机维修工程有限公司自主开发的航材电子商务平台集成在AMECO SAP系统上，实现了与AeroXchange的对接[3]。但是，其他国内航空公司基本上与一些主要航空装备制造商通过一对一的关系进行航材交易。可以看出，目前国内还是缺少像Aeroxchange这样的平台能把国内的主要航空公司与国内外的供应商或航材提供方集成起来，真正实现航材的在线电子交易。中国东方航空公司、中国航空器材集团公司以及美国AirLiance Materials LLC（ALM）公司三方合作开展多余航材的在线交易及库存资源共享。通过航材交易合作不断扩大用户群，并借助ALM公司现有的航材电子商务交易平台，实现与国际航材市场的接轨[4]。

三、商用航空发动机航材虚拟库存系统

1.商用航空发动机航材特点

商用航空发动机的航材通常包括周转件和消耗件两种。周转件是用于发动机维修时更换有故障(或失效)的零部件，消耗件是维修所消耗掉的材料，如垫圈、开口销、油漆等。

根据IATA的2018年航空公司直接维修成本分析数据（见图1），54家航空公司共计4717架飞机在2018年的直接维修成本合计约170亿美元，其中发动机修理成本为47%，约80亿美元，其中材料费（即航材成本）一般占70%，约56亿美元；折算至每架飞机，每年产生的发动机维修相关的航材成本为120万美元/架。

可以看出，航空发动机的维修需要消耗大量的航材，由于发动机航材的价格昂贵，在航空公司的总维修费用中占用了大量的资金， 而航空发动机的航材中周转件的需求量占比为20%，但是资金占比为80%，因此，利用好20%的周转件对民用航空发动机来说显得尤为重要[5-6]。

2.航空发动机航材虚拟库存系统特点

航材虚拟库存系统为航材需求方提供了交易功能，交易功能包含了普通订单和规模订单，而规模订单是真正体现集中采购优势的交易方式，航空器制造商可以充分发挥自己的品牌效应和战略优势，将集中采购的交易订单组织起来，为供需双方创造更多的市场机会。同时为航材提供方提供了一个有效的沟通渠道，通过系统提供的功能强大的电子商务技术，可以创建多种形式的虚拟超市、虚拟商店和虚拟航材货架，在因特网上展示企业的形象，宣传和销售自己的产品，能够与业务伙伴保持密切联系，提高商务效率。航材虚拟库存系统还可以帮助航材提供方更加有效地管理库存及实时动态地了解市场动向，并可以利用海量数据进行基于大数据的航材需求预测，满足不断变化的市场业务需求。

综上所述，全球航材市场的交易量、交易规模，电子商务的平台优势，航材支援国际合作组织被认可程度和发展趋势等，可以有力地证明：航空器制造商建立航材虚拟库存环境下的航材保障体系、成立虚拟共享库存会员组织、搭建基于电子商务平台的虚拟库存系统是与全球航材供应环境相匹配的、是与行业发展趋势相吻合的、是与客户需求接轨的[7-9]。

3.航空发动机航材虚拟库存系统功能架构设计

航材虚拟库存系统从概念上即是组成共享联盟的各航空公司共享一个航材保障资源，为参与共享的各家航空公司提供航材资源保障。另外一种形式是通过一个独立于各航空公司的第三方航材资源管理者，将航材的订购、运输、仓储、供应、送修等过程统一管理，建立共享信息管理系统，确保各家航空公司可以实时高效获取共享航材信息。

航空发动机航材虚拟库存系统总体功能主要分三个方面：基本功能、核心功能、辅助功能。基本功能包括：合作方管理、航材租赁、航材共享、航材采购模式、服务升级、协议跟踪、库存信息更新、订单管理、投诉支持、供应商推荐、操作日志、交易追溯、数据分析预测、航材计算器、财务结算及会员门户；核心功能包括：多维航材寻源、统谈分签、信贷额度、交易返点、知识库及数据情报、集中索赔等；辅助功能包括：信息广播、特色服务发布、航材展售、增值航材订单及供应商广告。具体功能架构如图2所示。

（1）基本功能模块

a）合作方管理

合作方管理主要从供需双方资质审核标准、服务方资质审核标准、会员准入管理、合作总协议、业务模块协议、评价、评分、评级管理等方面进行管理。管理总体流程如图3所示。

b）航材租赁功能

虚拟库存系统为承租方和出租方提供了联系的渠道，在传统模式中，租赁双方的交易关系由第三方中介机构建立，无法建立直接的沟通渠道，通过虚拟库存平台，承租方可以直接进行租赁航材寻源，可以使市场相对于传统方式交易机会更加公平。

c）航材共享

航空器制造商与能够提供航材租赁的出租方签订合作协议，将出租方的可租赁航材资源提供给航空器制造商，航空器制造商采用这种方式与众多出租方达成协议后，具有了海量的可租赁航材资源，航空器制造商将这些资源构建成一个航材共享池，将池内的资源形成共享清单。承租方与航空器制造商签订共享协议后，就可以根据共享清单以较低的成本租赁池内的航材，由航材所有权人进行航材质量检验等生命周期管理，如图4所示。

d）采购模式

虚拟库存系统提供的采购模式，包括：常规采购、规模采购两种方式。常规采购需方是以单独个体方式同供方进行交易，平台提供具有一定优越性的信用担保服务和财务结算服务；规模采购是将多个需方的相同航材订单合并到一起，构成大批量的合并订单，形成了规模优势，供应商可以提出优惠的价格获取很大的订购批量，客户则可以降低采购成本。规模采购的优势是尽量使客户以最低廉的价格取得符合认证的航材，需方不需要查找供方，减少了与供方的沟通成本，减少了供需双方之间的沟通环节，需方面向的只是航空器制造商，由航空器制造商确保交易的可靠性和安全。

e）服务升级

航空器制造商与虚拟库存平台的会员建立联盟后，还可以在行业的战略层面进行信息和决策的共享，当某会员在业务过程中出现困难（如与国外谈判缺少经验和资料）时，航空器制造商可以寻找虚拟库存平台是否有会员具备相应的知识，找到之后就可以将这些资源共享给需要的会员，这不仅可以解决会员的燃眉之急，还可以为其他会员增加多渠道经营的机会，更重要的是，虚拟库存平台通过这种经营方式，可以快速整体提高国内航空业的专业水平，最终达到甚至超越国外同行。

f）协议跟踪

协议跟踪包括：到期协议提醒；到期协议续签；协议的更新；协议的终止；协议冻结；其他协议相关。

g）库存信息更新

库存信息更新的方式：EDI；批量数据导入；少量数据录入；供方官网抓取数据。信息更新频度和信息真实度比率根据协议而定。

h）订单管理

主要包括各方订单的创建/查询/更改/报价/确认等功能。

i）投诉支持

服务在线投诉、服务回访，在线满意度调查等功能。

j）供应商推荐

供应商清单会包括国内/外供应商清单列表，通过供应商评级机制，将级别高的供应商单独列出来，推荐在平台上供需方参考。

k）操作日志

对合作方在虚拟库存平台上的操作进行记录，尤其是涉及更改内容的操作，这些记录可以为管方保护商业秘密而进行的保护措施提供信息。

l）交易追溯

一个订单从下单到订单完成，会经历各种状态，我们会将各种状态显示在订单详情页面；但是一份订单完成关闭后，就相当一个归档信息，存的时间是有限的，且存到另外的地方可以节省服务器空间；在关闭订单后一段时间内是可以进行各种状态和阶段信息的查询，谁的货和验货方的验货过程等。

m）数据分析

航空器制造商强大的数据分析功能，如需求异常原因分析，对于供方、需方和航空器制造商都有着重要价值，例如：非正常消耗原因，技术缺陷，特别环境，季节性变化，气象，操作习惯，标准执行度等分析，系统可以对当前运营的绝大部分飞机、发动机数量种类信息与历史航材交易量和种类信息进行比对、分析和预测，统计出的市场需求信息将是极具商业前瞻价值的。

n）航材计算器

平台提供航材计算器功能插件，可帮助客户随时实现以下功能：通过件号、机队数量、航站数量计算任一件号备件量；通过交货期、价格、计算经济订货批量；通过以上输入计算安全库存量。

o）财务结算

财务结算包括兑换率分析、支付方式分析、账户分类设计、结算规则设计、账期管理设计、信用担保设计、供需方评级体系设计和汇率结算设计等。

p）会员门户功能

虚拟库存系统为会员提供半自主化门户功能。

（2）核心功能

a）多维度航材寻源

航材寻源是需方对航材支援要求的第一步，在传统模式中，需方一般通过已经建立合作关系的供方列表进行寻源，如果供方列表内的供方不能提供需方需要的航材，需方将花费极大的精力进行寻源，还要进行熟悉供应商的过程，这对于AOG航材需方来讲，是非常困难的。而虚拟库存平台提供了一个统一的门户，需方仅仅通过虚拟库存平台就可以一站式快速地进行多种条件、跨越时间维度、地理维度的航材寻源，极大地增加了需方的选择途径和便捷度。同样，供方在传统模式中，其市场囿于地域、时间、渠道的局限性，供方需要花费大量的时间、精力和成本来拓展客户群，使得单一供方往往发展到一定阶段就很难再有大幅度的市场业绩提升，虚拟库存则提供给供方一个开放的大舞台，供方可以充分发挥自身能力，将自己的产品和服务优势充分体现出来。

b）统谈分签

在传统模式中，航空公司各自为战，也有部分航空公司可以形成局部的联盟，在与制造商，供应商谈判的过程中，由于航材需求，订单大小和公司自身实力的情况，往往处于不利地位，如果各航空公司和航空器制造商签订协议后，由航空器制造商统一和供应商进行谈判，航空器制造商可以弥补航空公司各自为战的劣势，充分利用甲方具备的地位和权力，来降低航材采购成本。

c）信贷额度

中小航空公司往往面临着机队规模上不去，资金链紧张等严重制约其发展的瓶颈，航空器制造商虚拟库存平台面向众多的合作方，具备雄厚的资金实力和规模优势。航空器制造商虚拟库存平台进行集中采购后，往往都是较大规模的订单，航空器制造商可以将现金授信和返点等优惠措施应用到急需这些营养素的中小航空公司，注入中小航空公司的运转体系后，使中小航空公司能够跨越瓶颈，而中小航空公司的健康发展同时又为航空器制造商和供应商带来更多的潜在市场机会。

d）交易返点

在虚拟库存平台上结算的超大规模订单，供方对需方的交易返点，以及在规模订单的管方合并和联合议价中，供方对管方的交易返点。航空器制造商将这些折扣在与需方的交易订单中优惠给需方，使需方获得价格折扣。这个设计需要一个数学模型，在需方访问平台创建订单时，虚拟库存平台可以根据该数学模型计算出针对需方的具备竞争性的价格，提高虚拟库存平台的价格竞争优势。

e）知识库及数据情报

虚拟库存平台基于信息技术构建，所有的数据都会被存储起来，这些数据就是潜在的价值，对各种数据进行积累、统计并有目的性地分析，其结果形成有可以指导市场、发现问题、改进流程的有高附加值的情报。这个功能作为虚拟库存的优势可以提高虚拟库存各合作方的参与度和虚拟库存平台在行业内的知名度。

f）集中索赔

高价件在索赔期之内损坏，航空公司会向原生产厂索赔，但是有些原生产厂的索赔手续流程很长，甚至超过18个月，意味着该器材18个月无法使用，与这些损失相比，取得的索赔额也就失去了价值，所以航空公司在类似情况下会放弃索赔，航空器制造商具备规模优势后，可以集中为会员进行索赔第三方服务，虚拟库存平台会员众多，航空器制造商将多个会员的索赔手续集中处理，这就构成了优势和利润点，这种商业合作模式，既使航空公司提高了服务质量，又可以使虚拟库存平台利润来源多元化，达到了双方优势的互补。

（3）辅助功能

a）信息广播

供方根据自身情况和市场动态，可以主动发布各种即时信息通告给需方和管方，比如供货能力和维修能力的更新，自身资质的变化等，邀请需方和管方参加供应商举办的活动等。

b）特色服务发布

特色服务主要包括人员培训；资料下载；咨询服务；行业咨询；产品推介；价格折扣；客户间合作的邀请信息；广告宣传；年会安排；评分结果等。

c）航材展售

提供供方航材展售功能模块，供方可以通过该模块将登记的航材展现给需方采购和租赁，为需方做采购决定提供充足的信息基础，提高了供方的交易成功率。

d）增值航材订单

航材订单VIP支援服务——用户提出航材件号和时间地点需求，由航空器制造商进行寻源，下购买订单等服务。

e）供应商广告

产品更新换代，新产品发布。

 四、结语

本文提出了一种全新的航材虚拟库存管理系统，该系统充分利用信息技术、网络技术，突破企业在货物库存环节的空间，地域和时间限制，扩大服务半径，提高航材资源的利用率，为航空发动机商业化推广及全寿命周期良好运营提供了有力保障。同时更为各类航材服务商和航空公司提供一站式交易的平台和金融服务，可以为航材服务商提供既有的、稳固的销售渠道及财务保障，为客户提供最大化的一站式航材服务资源和信用担保，从而将分布于全球各地供应商、分销商、MRO、客户航空公司的航材库存资源、物流网络、维修能力等相关资源进行信息整合，将它们与电子商务的技术优势相结合，形成具备市场前瞻性，选择自由性，服务多样性的综合航材服务平台。