航空货运的“心脏”——配载平衡

  航空物流在物流行业中占据重要地位，全球贸易额的约35%由航空物流运输方式完成。货机运量约占整体航空货物运量的一半多，疫情期间，保障全球供应链货机功不可没。

  如果把航空货运比作一个有机体，那么“配载平衡”就是这个有机体的心脏。据统计，有75%的飞行安全事故跟配载相关。2016年，运捷迅团队到孟菲斯拜访Fedex总部，Fedex花了大段篇幅介绍其引以为傲的配载平衡系统。80年代初期，Fedex就投产了基于主机(Mainframe)技术建设的飞机配载平衡系统，服务其旗下700架货机;RAMP OPS部门的首席科学家在生产现场兴致勃勃的向运捷迅演示了其配载系统的操作过程。

  配载平衡分为“配载”与“平衡”。

  配载：即是根据飞机的性能、航线、燃油重量等计算出飞机的最大可用运载量。

  平衡：则是在完成配载工作的基础上，将飞机所载运的旅客、行李、货物等在飞机内部进行合理配置，并以确保飞机符合重心要求，飞行时能保持安全飞行状态。

  简单来说，配载平衡就是解决飞机货运“装多少”和“怎么装”的问题。

  手工配载平衡

  过去的配载员，一般通过手工或半手工(使用Excel)制作平衡舱单及装机单，这对一名配载员的工作经验和业务能力提出较高的要求。

  制作手工平衡舱单及装机单，主要有以下几个步骤：

  (1)获取报载信息;

  (2)基于航班信息及报载信息，制作手工装机单;

  (3)结合飞机号所对应的操作重量及操作指数、各舱位装载重量、油量数据等，手工填写或者绘制载重平衡舱单，计算飞机指数、读取飞机重心;

  (4)若配载重心在合理范围内，则提交复核人进行单据复核并由双人进行签字，最后将装机单提交给装卸，将载重平衡舱单提交给机组;若配载重心不在合理范围内，则调整装机单并重新绘制平衡图;

  (5)待飞机装载结束后，配载员还需要手工拍发相应电报并且释放航班，才意味着配载工作的完成。

  (手工配载流程图)

  配载方案须满足来自托运方、航空管制方、物流管制方的各种约束条件，以及满足航空公司的资源限制，随着航班规模的增加，手工配载的方式越来越局限。

  飞机配载与飞行安全直接相关，手工配载模式下，配载员要在短时间内核实各项数据的准确性，并制定配载方案及制作各项单据，使得配载员工作压力巨大;配载构思、装机方案确定对配载人员专业知识的积累、临场应变能力、协调能力和控制能力也是极大考验。

  手工配载的短板问题包括：

  (1)耗时长、易出错、准确度低。

  尤其是在处理宽体机的配载问题时，仅核实填写板箱信息就需耗费很多时间;且手工操作易出错，难以保证准确性。

  (2)难以兼顾多项优化目标。

  在保障飞行安全和货物运输安全的前提下，手工配载的模式难以在短时间内要求配载员同时兼顾包括重心限制、货物类型限制，联程货物放置、减少装卸操作等多个优化目标。

  (3)难以进行重心优化，降低飞行油耗，实现节能减排的目标。

  合理的装载重心能够实现飞行油耗降低1-1.5%(波音数据)，人工配载很难实现重心的优化，达到燃油节约的目标。

  所以，航空运输中，配载平衡信息化的重要性不言而喻，高质量的载重平衡能在保证安全的前提下，最大限度地利用飞机的运载能力，为航空公司的飞行安全、经济营运提供有力支撑。

  配载平衡信息化的重要性

  配载平衡系统是怎么计算“装多少”的问题呢?决定一架飞机能够装多少的因素很多。配载平衡系统能够结合飞机的结构限重、每个航班允许的最大起飞及落地重量、每个航班的起飞及落地油量，动态地对飞机的最大可用业载进行计算，对飞机的剩余业载进行校验。这一个过程跟人工计算相比，时效高、准确性高。这意味着信息化系统能够帮助航空公司在保证安全的前提下充分利用到每一公斤的载量。

  至于“怎么装”，配载平衡系统结合不同的机型或不同的飞机号，考虑其所适用的不同类型的限制校验。从基本的卡扣限重、累加限重，到宽体机的主货舱横测不平衡限重、上下舱联合限重;从不同轮廓、不同集装器类型所适用的装载区域，到装载各种危险品的隔离要求。出具一张合格的装机单，不单单只是一句重心落在包线范围内那么简单。怎么装才安全、怎么装更高效、怎么装最便利，这个亦是配载平衡要考虑的。使用配载平衡系统取代传统的手工配载，能够使配载平衡的工作在安全、效率、便利这几个方面均得到质的提升。

  运捷迅的配载平衡系统iWB，对于每一个板箱的位置安排，考虑多达17种限制，帮助航空公司将差错降到最低水平。iWB还内置自动算法，数秒内计算出合理的装机方案，优化重心，达到节约燃油的目标。

  下图是iWB与德国某公司同类型产品在747F和777F两种机型关于重心优化的对比：

  橙色为iWB自动配载得出的重心指数，蓝色为竞品的重心指数。测试数据显示，几乎每一个航班上，iWB都大幅度优化了竞品的CG。

  波音公司的计算结果显示，CG的优化，将可能使得飞行燃油节约高达1.5%。

  运捷迅配载平衡系统(iWB)的研发历史

  货运飞机配载问题是事关航空安全和航司运营成本的重要管理问题，尤其是随着近年宽体货机数量的不断增加、业务量的不断发展，航空业对货运飞机配载信息化的需求迅速提高。

  中国内地民航货机总量约180架，由运捷迅提供配载系统的货机超过半数。若算上由运捷迅提供技术支持的顺丰航空机队(技术服务合作)、南方航空货机机队(咨询服务合作)等，说是天空中的货机“十有八九”都是在使用运捷迅的配载平衡系统技术——并不为过。

  运捷迅是付出了什么样的努力，才取得今日的成果呢?带着这个问题，小编采访了运捷迅的CEO李进先生，以及负责配载平衡系统的两位专家：产品专家周方园、技术负责人陈运兴。

  3.1 慎始

  运捷迅研发配载平衡系统的历史，可以追溯到12年前。那时运捷迅刚刚完成公司的组建，并在中国邮政航空成功投产承运人货运订舱系统。CEO李进先生说：“由于运捷迅在订舱系统项目中尽职尽力，项目预算不大但我们非常认真的派员到现场实施，并获得邮航的高度认可。”

  中国邮政航空领导在一次会议中提出：运捷迅有无能力打造一套我们需要的中心配载系统?邮航当时执飞大约30个机场，每个机场都需要配置2名配载工作人员。“中心配载”方式的核心思路就是把配载工作集中到一个办公室，并通过信息化手段建立“仓库打板-配载中心-机坪装卸”这三个核心环节高效的协作，并实现以下目标：

  (1)降低成本

  航空公司无需在多地配置配载人员、委托地面操作代理进行飞机的配载，节约人力成本、操作成本，并降低航空公司对地面操作代理的依赖。

  (2)提升时效

  航空公司通过中心配载系统，建立“仓库打板-配载中心-机坪装卸”这三个核心环节高度的协作，大幅减少业务数据在这些环节中传输的时间。

  传统作业模式下，货站完成打板后将报载清单传真或邮件发送到配载部门，配载人员根据报载数据完成装机单制作后，需要打印装机单，并将纸质装机单送到机下，再由装卸人员按装机方案进行装机——这个过程通常需要30-60分钟。“中心配载”系统的目标是将上述过程压缩到10-20分钟。

  (3)提高安全性

  邮政航空关于“中心配载”的另一个诉求是“安全”。当时邮航每一次配载的燃油、机组、打板数据都需要靠人工输入到Excel，这个过程的任何一个数字输错，对航空公司都是不可接受的。在航班截载，飞机于机坪等待装机单的紧迫时间段里，配载员要日复一日准确的完成这个流程，其实是非常有挑战的。中心配载系统通过打通三个主要环节的数据联通、将多种限制固化到系统，让计算机代替人工思考，将人工操作可能出错的几率减少到最低，大幅提升配载安全。

  李进先生说：“听完邮航的想法及要求，我的判断是这是一个值得我们投入，并且对行业有重大影响的产品。于是我们勇敢的拍下胸脯，在当时网络还在2G/3G，移动操作系统还是WindowsMobile的时代，承诺邮航，我们能够交付一套基于移动互联网技术的配载产品。”

  经过运捷迅与邮政航空各相关部门的共同努力，2011年5月27日，邮航彻底告别Excel配载，成功投产划时代的“中心配载”系统，成为全球第一个使用移动技术，实现“仓库-中心配载室-机坪”实时操作的航空公司。

  (中心配载的流程逻辑)

  邮政航空，全球第一家使用移动技术，实现中心配载的航空公司。

  3.2 蛰伏

  2012年，运捷迅开始将配载系统扩展到宽体机型。运捷迅以咨询顾问的身份正式与中国南方航空开展合作，向南航旗下宽体机提供配载平衡系统的设计、质量把控等核心工作。自此，运捷迅补齐在宽体机配载平衡领域的经验，开启新篇章，跻身世界一流水平。

  2016年底，中国国际货运航空有限公司，作为国内顶尖的货运航空公司选择了运捷迅中心配载系统。国货航航线覆盖全球，有着国内规模最大的宽体机货机机队，对于配载平衡系统的高要求，严苛程度不言而喻，而运捷迅提供的系统服务不仅经受住了严格考验，还展现出绝对的技术领先优势。

  时至今日，运捷迅的配载平衡系统已被行业广泛认可。已与运捷迅达成合作的包括：国货航、中国邮政航空、四川航空、顺丰航空、南方航空、龙浩航空、中州航空、山东航空等。

  3.3 展翅

  中心配载平衡系统iWB成为行业标杆，但运捷迅创新的脚步却未停歇，在与“配载平衡系统”配套的技术上，取得一个又一个突破。

  现在，运捷迅旗下以配载平衡系统为中心，研发出的一揽子配套关联产品，包括：ULD管理系统、装机监控(iCam)、机舱视频监控、航站管理系统等。诸多研发成果使运捷迅不仅可以提供装机配载服务，还可通过上下游系统的关联服务，全面保障货物装机的规范操作、实时监控货物装机动态、保障机舱安全，提升航空公司的航站管理水平，实现航站费用的自动结算、实现对航站操作能力操作效率的客观评估等。

  如今，运捷迅以配载系统为中心的产品组群，可全面帮助航空公司提升运行安全性，降低飞行成本，提升对航站管控能力。

  生命不息，奋斗不止。在航空货运物流这片广袤的土地上，运捷迅忙碌的身影永不停息......

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