Alex Derber
在面對源源不斷的飛機訂單、亞洲市場快速增長的乘客需求以及歐美航空公司機隊更新需求的誘惑下,制造商信心百倍.紛紛決定大幅提升新品產能,以占有交付市場盡可能大的份額。但誘惑往往與風險相伴,制造商既想要在新產品交付市場如魚得水,又想要持續控制售后服務市場,著實需要以史為鑒、未雨綢繆,盡早規避潛在風險。
眾所周知,擴大飛機生產規模對制造商來說充滿著風險。制造商除了需要對生產線進行巨大的投資、對供應鏈進行更精細的監控和組織,還需要具備在生產優先的情況下隨時為在役機隊提供貼近客戶的售后支持能力。即使飛機制造商全力應對這些挑戰,但仍會受困于很多不可控的影響因素,如燃油價格的突然漲落或全球經濟的興衰等。
因此,在制造商提升產能的過程中,多數飛機項目陷入困境也不足為奇。例如,應用大量創新型復合材料的波音787飛機本該在產品發布后的第四年也就是2008年投入使用,但卻由于過度高估其供應商的產能而未能兌現項目初期的交付承諾。其結果是導致了三年的延期交付和超出預算幾十億美元的額外投入。
空客在A350飛機的生產上同樣未能幸免,如2015年受機上盥洗室坐便器產品緊缺的影響,A350飛機的產量未能達到年度預期生產目標。然而,與主要由于缺少普惠PWI100G發動機而造成的A320neo飛機延遲交付相比,這些都是小問題。因為在2018年年初曾有超過60架A320neo系列飛機停在總裝廠外等候發動機完成最后的組裝交付。雖然空客公司和普惠都在積極處理積壓訂單,但仍造成了一定的不良影響,如歐洲廉價航空公司Primera Air在十月份倒閉時,就將部分責任歸咎于A321neo機隊曠日持久的延遲交付。
飛機生產率的提升
盡管過去有眾多失策之舉,但飛機制造商仍然樂意將賭注押在進一步提高飛機生產率上,因為他們憑借接近歷史記錄的飛機訂單量、亞洲快速增長的乘客需求以及美國和歐洲航空公司機隊的更新需求預測,認為未來有足夠的市場需求可以支撐他們的這個賭注,因此對整個飛機銷售市場充滿信心。
飛機產量的增長幅度更是非常驚人??湛凸続320系列飛機(包括ceo和neo)的生產率計劃從2016年每月42架增長到2019年每月60架甚至更多,空客A350的生產率則預計到今年年底能達到每月10架??湛褪紫攧展貶araldWilhelm在第一季度的財報會議上曾說:“不用懷疑更高生產率(每月70或70多架)的商業可行性,我們所必須要做的是從工業角度來學習和研究這種可行性?!?/p>
空客除了擁有法國圖盧茲、德國漢堡、美國阿拉巴馬州和中國天津的飛機總裝線,未來幾年內還將有新的“超級大白鯨”(BelugaXL)運輸機隊的加入,這將充分滿足其產能提升對在不同站點問運輸重要部件的需求。所以空客相信在不久的未來其產能完全可以與市場需求相匹配。
為了保護自身的市場份額,波音公司也將提升飛機產能,從2016年每月42架737系列增長到2019年每月57架737NG和MAX。波音787的月生產率也將從2016年每月12架增長到下一年每月14架。窄體飛機發動機的生產率提升
說到底,新一代飛機的吸引力主要來自于所安裝發動機的卓越燃油經濟性。且不說A380系列和波音747-8系列還在持續生產,基本上每一架新飛機都需要兩臺以上的發動機(通常還需要一定數量的備發)。這也意味著到2019年粗略估計最少需要3000臺新發動機才能趕上空客A320和波音737的產量,也就是大概一天要生產出8臺發動機。
CFM國際公司表示,Leap發動機的產能增長已完全不同于傳統工業的以往所見。
CFM在2016年交付了77臺Leap發動機,現在正朝著2018年年產1100臺Leap和2020年年產超過2000臺Leap的方向發展。盡管CFM除了生產Leap發動機,還在大量生產CFM56系列發動機:2016年生產了1671臺,2017年生產了1400臺,2018年預計達到1000臺,但目前Leap發動機的生產速率已經是CFM56-7B的3倍。
面對Leap發動機的生產挑戰,CFM國際公司稱他們早已做好了充足的準備。
Leap發動機的增產計劃始于2008年。從那時起,CFM的股東GE航空和Safran集團就已投資超過10億美元,用于擴建350萬平方英尺廠房以及購買大量的新設備。
其中賽峰集團在美國、法國和墨西哥新增三個廠房用于生產Leap發動機風扇機匣和復合材料風扇葉片,而GE航空在美國印第安納州興建了廠房,致力于Leap核心機的組裝和Leap-IB的總裝。同時GE其他4個位于阿拉巴馬州、密西西比州和北卡羅來納州的新廠房專門研究在Leap和其他GE發動機上使用的增材制造工藝、陶瓷基復合材料和涂層。在這8處廠房的員工人數達到了2200人,而且預計隨著產能的提升,未來幾年內這一員工數還將持續增長。
寬體飛機發動機的生產
雖然新一代寬體機發動機的訂單量并沒有像窄體機發動機那么多,但目前也出現了大量的訂單積壓。羅羅盡管有358臺已經安裝在A350飛機上,但仍有1379臺遄達XWB發動機的儲備訂單。再如遄達1000,安裝于波音787并投入使用的有490臺,但仍有331臺為被訂購。GE航空則大概有1800臺為波音787和747-8提供動力的GEnx儲備訂單,以及超過700臺的新型GE9X訂單,羅羅有458臺用于A330neo的遄達7000儲備訂單,而首架A330neo于11月26交付啟動用戶TAP葡萄牙航空,大戲才剛剛開始。
羅羅通過推行產量翻倍的部分措施,在2018年上半年已經交付了259臺新型和現有的遄達系列發動機,超過上年同期25%,而羅羅的全年目標是交付600臺發動機。
產量增長意味著需要對廠房設施投資。例如,羅羅在2017年啟動了位于德國達勒維茨的遄達XWB-84發動機生產線,以及2012年啟動了位于新加坡實里達產業園內生產寬弦風扇葉片以及發動機組裝和試車的生產線,極大地補充了羅羅在英國德比主生產線的產能。
羅羅認為,大發項目的交付涉及對供應鏈持續性的規劃,同時雙重資源在確保項目有足夠彈性應付混亂情況方面起著重要作用。
此外,供應商也很重要。除了要依靠主要供應商,還要將資源逐步開放給中等或更小的供應商。其中的一個例子就是羅羅批準了位于馬來西亞的UMW航天航空公司成為其合格供應商,該公司在2017年已交付了第一個遄達1000發動機風扇機匣。羅羅宣稱其全球綜合產能已達到日產一臺遄達xWB發動機。
以史鑒今
波音787項目的延期主要歸因于波音當初將項目三分之二的生產外包給供應商(而以往型號不會超過二分之一的外包量)并且無法有效地監控這樣一個龐大且多樣化的供應鏈。在這種情況下,波音不得不買下制造飛機機身的Vought公司,并在隨后的項目中重新回購某些產品的內廠生產能力。例如波音777X的復合材料機翼,將交由波音位于華盛頓馬薩諸塞州的工廠生產而不是生產787機翼的日本三菱重工。
作為一家國際性公司,空客自成立以來就宣稱其比其他競爭者能更好地組織管理跨界供應鏈,但依舊遭遇了來自法國卓達宇航公司的A350機艙設備延遲交付問題。由于某些商務原因,空客公司也像波音公司一樣,已經開始部署某些產品的自產能力。為了與當前的壟斷供應商美國聯合技術公司競爭,空客去年決定自行發展A320neo齒輪傳動式渦扇發動機的短艙生產能力。
在CFM國際公司,由于供應商的質量問題,Leap發動機的生產比預定計劃的2018年初期晚了一個月。針對關鍵部件,CFM公司已經采取了多源頭策略,但CFM公司必須承認的是更多的挑戰也將接踵而來,因為新策略需要每個供應商加快部件的生產并保證穩定的產量和產品交付周期。
此外,羅羅也認為穩定的產品生產進程是實現大批量生產的前提條件,而穩定的生產需要有穩定的供應鏈的支持。
除了多源頭采購,羅羅和CFM公司也都保持著發動機先進部件的內廠生產能力。例如,CFM可在自己的工廠內生產風扇葉片和陶瓷基復合材料。羅羅也已經利用自己的渦輪葉片生產能力緩解來自遄達1000發動機故障問題的壓力(近期遄達1000的維修需求已經使羅羅的產能供應鏈捉襟見肘)。
展望未來
為了應對生產率提升帶來的風險,各類制造商都須提前規劃。以CFM國際公司為例,他們和供應商一起進行了內部測試,在短周期內根據來年預期的高生產率試生產產品。這么做,公司可以評估產能、加工時間、培訓、工裝、庫存管理和庫存容量等各項影響因素,然后將這些經驗教訓整合到生產制造過程中去。
再如,羅羅也已提前考慮了任何可能在生產中出現的問題,并制定了解決方案。其中,最重大的投資之一就是為遄達XWB專門建造了一個預生產廠房,對高生產率下的生產過程進行了詳細的模擬演練,旨在改善發動機組裝過程。
CFM國際公司認為,雖然測試自身內部和供應商的能力是明智的,但確保產量增長進展順利的最好方法是盡量簡化產品的制造過程,并務必保證發動機的首次設計準確無誤。
在Leap發動機啟動前,cFM根據發動機的生產能力、可靠性、維修難易性和維護成本等因素,評估了18種不同的發動機架構。然后在許多不同的組裝發動機上進行數千小時的部件、發動機及飛行測試。CFM也實施“生產啟動前檢查”,以排除任何影響Leap發動機生產率的因素。
再如,羅羅也在一再簡化生產制造過程,以確保不將不必要的困難帶入整個系統中,而且羅羅還研發并采用增材制造等新技術,減少復雜鑄造件的設計和生產。
種種方法表明,只有前期工作做得非常精細,才能使產能提升后做到萬無一失。例如,波音737MAX和A350及其選裝發動機的生產目前進行的相對順利,而空客和普惠則還在努力解決A320neo系列飛機的交付問題。但是無論如何,窄體飛機的生產必將面臨更嚴峻的挑戰,因為恰逢其老一代產品逐步進入成熟期時新一代產品的目標產能被要求持續提升,而且新品制造和售后服務同樣重要。如此看來,這正是對各類制造商和供應商的一次全面考驗。