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航空产能不足,尤其是民机产能问题突出,那么,如何提高民机产能呢?
由于民机产业在过去的几十年里,历尽坎坷,近十年来才走上正常发展的道路。而要建立起完整的生产和服务体系,需要假以时日,不能过于急躁。但形势逼人,使命催人,因而又必须加快发展。当前,在以下三方面应该有所思考、有所谋划、有所作为。简言之为:再认识、再设计、再规划。
对于形势和任务的在认识
目前,世界航空工业格局正在发生一些新的变化,航空先进国家继续引领创新发展,实力强大的龙头企业不断丰富和完善他们的产品线。在干线客机领域,两霸平分天下产业高度集中;要改变之,代以ABC三足鼎立,前路维艰,任重道远。我们需要对当今的世界民用航空格局以及发展前景,有清醒的再认识。进而,升级和迭代战略,确定新的目标和实现目标的举措,对原有的产能计划进行调整,并举全国之力,以时不我待的精神,加快实施和实现。
在分析如何使中国航空制造产业拥有国际竞争力时波特钻石模型和SWOt分析方法都是有用的工具。钻石模型是按决定产业竞争力的四个因素(生产要素,需求条件一主要是本国市场的需求,相关产业的表现,企业的战略、结构、竞争对手的表现)逐项分析状况,提出目标。而SWOT则是目标直接关联的优势、劣势、机会和威胁,经调查、列举、排列和分析,得出决策性结论。
首先需要分析,已确立的2025年前的产能计划可否如期实现,存在哪些困难和障碍:为了如期实现,应该做些什么工作:这些,都需要认真分析和研究。其次,为了应对国际巨头咄咄逼人的竞争,实现航空强国梦想,是否可以把产能提升得再高一些、再快一点。
如果中国的大型客机能够如期达到一定的产能,即三步走计划,在2025、2035和2050三个时间节点上达到200-250、400-500和1000架产能,不仅可以供应国内的大部分订货,还可部分出口,加上国产支线、民用直升机和直升机以外的通航飞机,民机制造业将创造出每年数千亿元规模的产值。
据测算,目前国内民用航空工业总产值约为700亿元。按直接贡献与间接贡献比值1:3计算,创造的年度总产值应能接近或超过万亿元。
当我们满世界寻找商机,欲拉动需求、特别是内需时,不可忘记国产航空器制造本身就是巨大的商机和内需。正如《中国商飞公司2017-2036年民用飞机市场预测年报》里所说,未来20年,中国航空公司将接收国外供应商的8,575架新机,市场价值约12,104亿美元,折合人民币近8万亿元:仅此一项,平均每年就是4000亿。若能把国产航空器的供应状况有所改善,部分取代或逐步全部取代进口,进而在国际市场上有所作为,使其占有的国内外总份额有所提高,其经济价值将是直接和巨大的,更遑论其巨大而深远的政治意义了,
2017年4月,波音公司认为庞巴迪接受了政府的高额补贴,向美国倾销C系列客机,要求对庞巴迪征收近300%的高额关税。2018年1月26日,美国国际贸易委员会aTC)认定,C系列飞机并未对美国航空工业造成实质性威胁,因此驳回了波音的指控和美国商务部先前的裁定。
事件进程中,庞巴迪为渡过难关,把C系列客机的50.01%股份卖给空客,结成了欧、加战略联盟。
为此,除了我们自己胸怀远大理想,而又脚踏实地地苦干外,还应该在顶层设计上进一步重视航空,像当年民主革命先驱孙中山提出“航空救国”那样,在当下提出“航空强国”的任务,加快发展中国航空制造业,尽早实现中国民机制造比肩波音和空客等世界巨人,并把航空业的发展列为国民经济转轨变型的核心内容之-,以航空业的特殊禀赋带动相关基础工业发展,促进国民经济发展和科技创新。
对于产业模式和协作机制的再设计
民机制造需要全球化,但其基础是独立自主的研发和集成能力,而集成的最重要体现就是系统总成与飞机总装。其配套虽应具备国际视野,可以立足全球采购,但鉴于中国所处政治态势,也应重视自主的配套与保障能力建设。
政府、主制造商、骨干配套企业等各方应通力协作,发挥项目牵引作用,逐步建成以我为主,涵盖集成、协作、配套与保障各环节能力的完整体系。这既是航空制造对国民经济直接贡献的基本内容,又是间接贡献的题中之义。
首先,COMAC的全机总成和总装能力必须大大加强。从披露的信息看,ARJ21和C919各自要在十四五期间达到年产150架规模:隶属COMAC、负责总装的上海飞机制造厂的总师姜丽萍(几天前履新商飞总部)也曾介绍说,现在的厂房是按照年产100架飞机的生产能力设计的,总装线先按20架起步规划和建设。
在这些初始规划完成后,还将继续进行大规模递进建设。如,现厂房内从20到100架的能力扩充,建设新的厂房和更多生产线等。同样,AVIC的新舟系列也需要扩充产能,而民用直升机方面更需要进行产能、质量双提升的运作。
部件和舱段生产也是影响产能的重大问题。在目前的格局下,COMAC与主供应商AVIC之间的密切合作至关重要。这种关系很像空客在全欧洲生产部件,运到图卢兹进行总装。这种针对机体的分工协作,必须在实现更高产能的进程中得以强化。
在COMAC主力从AVIC中剥离而出,AECC(中国航空发动机公司)再次从AVIC主体中分离之后,AVIC在承担繁重的军品任务,呈现多样化经营的同时,主机研发、军航总装集成和民机机体制造的份量不斷提升,就作业内容与产业链特点,同COMAC同质化趋势明显。
但由于是两个独立企业,AVIC在完成自身承担的繁重任务的同时,怎样确保扩充民机产能的行动与COMAC的要求完全适应,使COMAC直接掌控的总装能力与AVIC承担的大部件/舱段生产的能力高度同步协调,这是很大的难题。依照目前的国内产业布局和协作机制,COMAC不能掌控的内容和环节太多,把达成或扩充产能的重任全部压给COMAC,不够公平,也不现实。 如果以军民融合的国家战略来对这一难题求解,可能会引出新的思维、新的方略。天下大势,合久必分,分久必合。十年前,是“分”:十年后,能否再“合”?从当今中国的实际来看,中国航空产业最大的军民融合,莫过于COMAC和AVIC的实体整合,像波音那样,军民航兼营,军民机统筹发展,充分发挥存量的作用,补充和扩充增量能力,有可能是一个更好的机制。
如果我们能组建起一个军民兼营的巨型航空制造企业,不仅可解眼下之忧,经过若干年的发展,还可长成一个匹敌波音的世界巨人。如是,我们将有真正意义上的相关多元化。东方不亮西方亮,堤内损失堤外补,就像波音几年前经历的那样:因军费压缩,造成C-17运输机停产,而B787的大上恰好化解了军品减少带来的经营压力,并消融了军品线的过剩劳动力。
COMAC这个单一民机业务经营主体成立已经10年了。1 0年不盈利,国人理解。什么时候能盈利呢?如上分析,有可能还要再等待一个10年。政府和国人能有足够的耐心等待吗?COMAC自身有足够的抗压能力吗?依靠单一的财政来源,中国民机能够进入良性发展轨道,在奋力赢取商业成功的同时,又对未来创新发展做好足够的准备了吗?
军民航飞机技术,70%本是相通或相同的,在总体、构型、系统集成、材料制造等方面尤甚。前面还分析了从研发和总装集成角度看,AVIC和COMAC作业内容与方式悄然发生的同质化趋势。这些特点和变化,决定了今天提出整合的想法,不是梦人呓语,不是天方夜谭,而是合理可行、与时俱进的好主意。
按此主意重组的、实现军民机兼营的巨型航空制造企业,将获得更大的发展空间,形成应对变化的更大弹性和鲁棒性,科技设施与成果将能更好地军民共享共用,资源效率将得到最大程度的发挥,有可能以较少的投入和较短的进程,既保证军品产能稳中有升,又大幅提升民机产能,而商业成功也有可能较早实现。
对于配套保障与技术能力的再规划
批产是科研试制的延续,改进改型和新项目是永不止息的研发活动,这些都需要在主制造商、供应商和国家基础工业这三个层面上的、先进而强大的技术与管理能力,以及稳定、适用的配套能力做支撑。
主制造商的技术与管理能力要有新的提高。以ARJ21为例,目前正处于批生产初期,作为中国首款按国际适航标准研制的喷气式飞机,仍面临大量设计优化导致的构型更改,制造过程存在较多返工,加之工位工装不足,技能工人数量不能满足速率提升要求,制造熟练曲线仍处于爬升阶段。在生产管控、质量与适航管理、供应链管理等方面经验不足,亟待提升。同时,还要十分重视与系统性提升产能直接相关的先进制造与管理技术的研究与应用。
说到配套,无外乎发动机、机载设备和基础材料与制造装备。
针对发动机这一最大瓶颈,要充分依靠AECC(中国航空发动机集团公司),以配装C919的国产首型大涵道比商用航空发动机“长江lOOO(CJ-lOOOA)”及其他重点项目为牵引,集力集智攻关,尽早形成配套能力。
在机载系统方面,通过C919的项目带动,国内企业与国际一流供应商成立了16家合资企业,所承担的项目工作份额,占到了总份额的31Vo左右,但是航空电子的大部分核心功能,依旧掌握在国外供应商的手中。国内企业及合资企业只在航电综合、控制板组件、飞控等部分系统取得一些突破,其余方面的技术能力与国际先进水平还存在较大差距。
需要做的工作是,以COMAC为主导,共商AVIC,制定确保机载系统供应链安全的目标与路线图。在信任和支持现有合资企业发展的过程中,通过与国际供应商深度合作,通过技术研究与攻关,以逐项适航取证为目标,逐步建立起自主保障能力。
航空器制造高度依赖国家基础工业的支撑,突出体现在材料、装备等方面。目前,国产材料与标准件满足民用飞机适航审定要求的,在总重量中占比不足l0%。材料稳定性差,直接导致制造过程的控制水平低,国产材料装机使用率低。高档数控机床、专用制造装备严重依赖进口,用于数字化装配生产线、物流系统、专用装备的工业机器人(如用于焊接或危险工况的机器人等)研制能力落后。
在机体结构件方面,一般的金属机体结构件,已实现国产化,但高性能金属和复合材料构件,受国外材料供应制约,国产化水平较低。以C919为例,复合材料占结构重量的11.5%,未来CR929复材应用将达51%,国内复材能力不足的问题将极大地限制未来我国民机产能的提升。应未雨绸缪,早作准备。
研制主体还应主动识别产业链的薄弱环节,积极引导社会各方,通过多种形式参与民机产业链建设,在基础原材料、元器件、标准件和关键专业化工艺等方面,发挥作用,提升自主保障能力,打造具备国际竞争力的产业体系。
为了提升民机产能,还需要调整组织与流程,实施更高水准的流水作业和自动化生产。应大力推进智能制造、精益生产实现制造技术水平与效率的显著提升。当前,我国民机生产中的智能加工与装配,以及面向智能制造的设计及管理技术储备十分薄弱,仅在单点和较低层级上有少量突破,尚未构成智能制造技术集群,相当部分甚至处于空白状态。通用制造装备智能化、成套化程度低,缺乏智能制造装备自主保障能力。智能制造所需的配套元器件、传感器、仪器仪表、工业控制器等,也都严重不足,难以满足需求。
解决制造中存在的困难和问题,除了自身努力,还要靠国家统筹。航空工业需提出明确需求,提出影响产能稳定和提升的问题清单,由国家在相应专项,如《中国制造2025》《国家智能制造发展规划》等中,予以规划和解决。航空工业则要积极参與规划中涉及制造能力与水平的项目研究,积极开展成果在航空工业中的工程应用。
同时,还需增强面向未来的新技术储备。针对未来发展的新构型、新能源及声速/超声速客机等项目需求,开展技术研究。建议国家设立类似欧盟飞机制造业“2050战略研发创新议程”(The 2050 StrategicResearch and Innovation Agenda)”那样的国家级科技研究专项,并对成果应用、促进民机新项目研发提出明确目标和路径。
由于民机产业在过去的几十年里,历尽坎坷,近十年来才走上正常发展的道路。而要建立起完整的生产和服务体系,需要假以时日,不能过于急躁。但形势逼人,使命催人,因而又必须加快发展。当前,在以下三方面应该有所思考、有所谋划、有所作为。简言之为:再认识、再设计、再规划。
对于形势和任务的在认识
目前,世界航空工业格局正在发生一些新的变化,航空先进国家继续引领创新发展,实力强大的龙头企业不断丰富和完善他们的产品线。在干线客机领域,两霸平分天下产业高度集中;要改变之,代以ABC三足鼎立,前路维艰,任重道远。我们需要对当今的世界民用航空格局以及发展前景,有清醒的再认识。进而,升级和迭代战略,确定新的目标和实现目标的举措,对原有的产能计划进行调整,并举全国之力,以时不我待的精神,加快实施和实现。
在分析如何使中国航空制造产业拥有国际竞争力时波特钻石模型和SWOt分析方法都是有用的工具。钻石模型是按决定产业竞争力的四个因素(生产要素,需求条件一主要是本国市场的需求,相关产业的表现,企业的战略、结构、竞争对手的表现)逐项分析状况,提出目标。而SWOT则是目标直接关联的优势、劣势、机会和威胁,经调查、列举、排列和分析,得出决策性结论。
首先需要分析,已确立的2025年前的产能计划可否如期实现,存在哪些困难和障碍:为了如期实现,应该做些什么工作:这些,都需要认真分析和研究。其次,为了应对国际巨头咄咄逼人的竞争,实现航空强国梦想,是否可以把产能提升得再高一些、再快一点。
如果中国的大型客机能够如期达到一定的产能,即三步走计划,在2025、2035和2050三个时间节点上达到200-250、400-500和1000架产能,不仅可以供应国内的大部分订货,还可部分出口,加上国产支线、民用直升机和直升机以外的通航飞机,民机制造业将创造出每年数千亿元规模的产值。
据测算,目前国内民用航空工业总产值约为700亿元。按直接贡献与间接贡献比值1:3计算,创造的年度总产值应能接近或超过万亿元。
当我们满世界寻找商机,欲拉动需求、特别是内需时,不可忘记国产航空器制造本身就是巨大的商机和内需。正如《中国商飞公司2017-2036年民用飞机市场预测年报》里所说,未来20年,中国航空公司将接收国外供应商的8,575架新机,市场价值约12,104亿美元,折合人民币近8万亿元:仅此一项,平均每年就是4000亿。若能把国产航空器的供应状况有所改善,部分取代或逐步全部取代进口,进而在国际市场上有所作为,使其占有的国内外总份额有所提高,其经济价值将是直接和巨大的,更遑论其巨大而深远的政治意义了,
2017年4月,波音公司认为庞巴迪接受了政府的高额补贴,向美国倾销C系列客机,要求对庞巴迪征收近300%的高额关税。2018年1月26日,美国国际贸易委员会aTC)认定,C系列飞机并未对美国航空工业造成实质性威胁,因此驳回了波音的指控和美国商务部先前的裁定。
事件进程中,庞巴迪为渡过难关,把C系列客机的50.01%股份卖给空客,结成了欧、加战略联盟。
为此,除了我们自己胸怀远大理想,而又脚踏实地地苦干外,还应该在顶层设计上进一步重视航空,像当年民主革命先驱孙中山提出“航空救国”那样,在当下提出“航空强国”的任务,加快发展中国航空制造业,尽早实现中国民机制造比肩波音和空客等世界巨人,并把航空业的发展列为国民经济转轨变型的核心内容之-,以航空业的特殊禀赋带动相关基础工业发展,促进国民经济发展和科技创新。
对于产业模式和协作机制的再设计
民机制造需要全球化,但其基础是独立自主的研发和集成能力,而集成的最重要体现就是系统总成与飞机总装。其配套虽应具备国际视野,可以立足全球采购,但鉴于中国所处政治态势,也应重视自主的配套与保障能力建设。
政府、主制造商、骨干配套企业等各方应通力协作,发挥项目牵引作用,逐步建成以我为主,涵盖集成、协作、配套与保障各环节能力的完整体系。这既是航空制造对国民经济直接贡献的基本内容,又是间接贡献的题中之义。
首先,COMAC的全机总成和总装能力必须大大加强。从披露的信息看,ARJ21和C919各自要在十四五期间达到年产150架规模:隶属COMAC、负责总装的上海飞机制造厂的总师姜丽萍(几天前履新商飞总部)也曾介绍说,现在的厂房是按照年产100架飞机的生产能力设计的,总装线先按20架起步规划和建设。
在这些初始规划完成后,还将继续进行大规模递进建设。如,现厂房内从20到100架的能力扩充,建设新的厂房和更多生产线等。同样,AVIC的新舟系列也需要扩充产能,而民用直升机方面更需要进行产能、质量双提升的运作。
部件和舱段生产也是影响产能的重大问题。在目前的格局下,COMAC与主供应商AVIC之间的密切合作至关重要。这种关系很像空客在全欧洲生产部件,运到图卢兹进行总装。这种针对机体的分工协作,必须在实现更高产能的进程中得以强化。
在COMAC主力从AVIC中剥离而出,AECC(中国航空发动机公司)再次从AVIC主体中分离之后,AVIC在承担繁重的军品任务,呈现多样化经营的同时,主机研发、军航总装集成和民机机体制造的份量不斷提升,就作业内容与产业链特点,同COMAC同质化趋势明显。
但由于是两个独立企业,AVIC在完成自身承担的繁重任务的同时,怎样确保扩充民机产能的行动与COMAC的要求完全适应,使COMAC直接掌控的总装能力与AVIC承担的大部件/舱段生产的能力高度同步协调,这是很大的难题。依照目前的国内产业布局和协作机制,COMAC不能掌控的内容和环节太多,把达成或扩充产能的重任全部压给COMAC,不够公平,也不现实。 如果以军民融合的国家战略来对这一难题求解,可能会引出新的思维、新的方略。天下大势,合久必分,分久必合。十年前,是“分”:十年后,能否再“合”?从当今中国的实际来看,中国航空产业最大的军民融合,莫过于COMAC和AVIC的实体整合,像波音那样,军民航兼营,军民机统筹发展,充分发挥存量的作用,补充和扩充增量能力,有可能是一个更好的机制。
如果我们能组建起一个军民兼营的巨型航空制造企业,不仅可解眼下之忧,经过若干年的发展,还可长成一个匹敌波音的世界巨人。如是,我们将有真正意义上的相关多元化。东方不亮西方亮,堤内损失堤外补,就像波音几年前经历的那样:因军费压缩,造成C-17运输机停产,而B787的大上恰好化解了军品减少带来的经营压力,并消融了军品线的过剩劳动力。
COMAC这个单一民机业务经营主体成立已经10年了。1 0年不盈利,国人理解。什么时候能盈利呢?如上分析,有可能还要再等待一个10年。政府和国人能有足够的耐心等待吗?COMAC自身有足够的抗压能力吗?依靠单一的财政来源,中国民机能够进入良性发展轨道,在奋力赢取商业成功的同时,又对未来创新发展做好足够的准备了吗?
军民航飞机技术,70%本是相通或相同的,在总体、构型、系统集成、材料制造等方面尤甚。前面还分析了从研发和总装集成角度看,AVIC和COMAC作业内容与方式悄然发生的同质化趋势。这些特点和变化,决定了今天提出整合的想法,不是梦人呓语,不是天方夜谭,而是合理可行、与时俱进的好主意。
按此主意重组的、实现军民机兼营的巨型航空制造企业,将获得更大的发展空间,形成应对变化的更大弹性和鲁棒性,科技设施与成果将能更好地军民共享共用,资源效率将得到最大程度的发挥,有可能以较少的投入和较短的进程,既保证军品产能稳中有升,又大幅提升民机产能,而商业成功也有可能较早实现。
对于配套保障与技术能力的再规划
批产是科研试制的延续,改进改型和新项目是永不止息的研发活动,这些都需要在主制造商、供应商和国家基础工业这三个层面上的、先进而强大的技术与管理能力,以及稳定、适用的配套能力做支撑。
主制造商的技术与管理能力要有新的提高。以ARJ21为例,目前正处于批生产初期,作为中国首款按国际适航标准研制的喷气式飞机,仍面临大量设计优化导致的构型更改,制造过程存在较多返工,加之工位工装不足,技能工人数量不能满足速率提升要求,制造熟练曲线仍处于爬升阶段。在生产管控、质量与适航管理、供应链管理等方面经验不足,亟待提升。同时,还要十分重视与系统性提升产能直接相关的先进制造与管理技术的研究与应用。
说到配套,无外乎发动机、机载设备和基础材料与制造装备。
针对发动机这一最大瓶颈,要充分依靠AECC(中国航空发动机集团公司),以配装C919的国产首型大涵道比商用航空发动机“长江lOOO(CJ-lOOOA)”及其他重点项目为牵引,集力集智攻关,尽早形成配套能力。
在机载系统方面,通过C919的项目带动,国内企业与国际一流供应商成立了16家合资企业,所承担的项目工作份额,占到了总份额的31Vo左右,但是航空电子的大部分核心功能,依旧掌握在国外供应商的手中。国内企业及合资企业只在航电综合、控制板组件、飞控等部分系统取得一些突破,其余方面的技术能力与国际先进水平还存在较大差距。
需要做的工作是,以COMAC为主导,共商AVIC,制定确保机载系统供应链安全的目标与路线图。在信任和支持现有合资企业发展的过程中,通过与国际供应商深度合作,通过技术研究与攻关,以逐项适航取证为目标,逐步建立起自主保障能力。
航空器制造高度依赖国家基础工业的支撑,突出体现在材料、装备等方面。目前,国产材料与标准件满足民用飞机适航审定要求的,在总重量中占比不足l0%。材料稳定性差,直接导致制造过程的控制水平低,国产材料装机使用率低。高档数控机床、专用制造装备严重依赖进口,用于数字化装配生产线、物流系统、专用装备的工业机器人(如用于焊接或危险工况的机器人等)研制能力落后。
在机体结构件方面,一般的金属机体结构件,已实现国产化,但高性能金属和复合材料构件,受国外材料供应制约,国产化水平较低。以C919为例,复合材料占结构重量的11.5%,未来CR929复材应用将达51%,国内复材能力不足的问题将极大地限制未来我国民机产能的提升。应未雨绸缪,早作准备。
研制主体还应主动识别产业链的薄弱环节,积极引导社会各方,通过多种形式参与民机产业链建设,在基础原材料、元器件、标准件和关键专业化工艺等方面,发挥作用,提升自主保障能力,打造具备国际竞争力的产业体系。
为了提升民机产能,还需要调整组织与流程,实施更高水准的流水作业和自动化生产。应大力推进智能制造、精益生产实现制造技术水平与效率的显著提升。当前,我国民机生产中的智能加工与装配,以及面向智能制造的设计及管理技术储备十分薄弱,仅在单点和较低层级上有少量突破,尚未构成智能制造技术集群,相当部分甚至处于空白状态。通用制造装备智能化、成套化程度低,缺乏智能制造装备自主保障能力。智能制造所需的配套元器件、传感器、仪器仪表、工业控制器等,也都严重不足,难以满足需求。
解决制造中存在的困难和问题,除了自身努力,还要靠国家统筹。航空工业需提出明确需求,提出影响产能稳定和提升的问题清单,由国家在相应专项,如《中国制造2025》《国家智能制造发展规划》等中,予以规划和解决。航空工业则要积极参與规划中涉及制造能力与水平的项目研究,积极开展成果在航空工业中的工程应用。
同时,还需增强面向未来的新技术储备。针对未来发展的新构型、新能源及声速/超声速客机等项目需求,开展技术研究。建议国家设立类似欧盟飞机制造业“2050战略研发创新议程”(The 2050 StrategicResearch and Innovation Agenda)”那样的国家级科技研究专项,并对成果应用、促进民机新项目研发提出明确目标和路径。