航空裝備修理核心技術(shù)及創(chuàng)新發(fā)展路徑

■ 李劍平 張翔宇 羅烽月 楊成龍 農(nóng)宏海/成都航利（集團）實業(yè)有限公司

隨著航空裝備產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，航空裝備全系統(tǒng)、全壽命的發(fā)展要求越來越受到重視，面向全壽命周期的裝備發(fā)展理念已經(jīng)成為航空裝備發(fā)展的共識[1-2]。在裝備的全壽命周期中，裝備維修工作通常是時間最長、最重要的環(huán)節(jié)之一，伴隨裝備服役的一生，是裝備正常發(fā)揮其技術(shù)性能的重要保障[3]。當(dāng)前，全軍按照新大綱施訓(xùn)，開展實戰(zhàn)化訓(xùn)練，“聚力戰(zhàn)訓(xùn)，備戰(zhàn)打仗”成為裝備保障的新常態(tài)。但目前我國航空裝備維修保障發(fā)展速度落后的局面并未明顯改觀，新裝備列裝后，維修保障跟不上，影響裝備正常發(fā)揮效能的情況日益突出。裝備修理系統(tǒng)肩負(fù)“姓軍為戰(zhàn)”的重要使命，在圓滿完成各型航空裝備修理任務(wù)的同時，構(gòu)建科學(xué)、全面、完整的維修保障技術(shù)體系，增強航空裝備修理核心技術(shù)建設(shè)，探索裝備修理技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展路徑，成為了提升航空裝備保障核心能力的必由之路。

1 航空裝備修理核心技術(shù)的提出背景

1.1 航空裝備修理現(xiàn)狀

科技創(chuàng)新催生的核心修理技術(shù)使我國航空工業(yè)從修理到制造，從仿制到自行研制，逐步形成了具有相當(dāng)規(guī)模和技術(shù)先進(jìn)的基礎(chǔ)科研、型號研制生產(chǎn)的工業(yè)體系。但是，與發(fā)達(dá)國家相比，我國航空工業(yè)預(yù)研基礎(chǔ)薄弱、技術(shù)儲備少，導(dǎo)致型號研制水平低、風(fēng)險高。目前正在大量服役的仍是國外早已淘汰的第一、二代發(fā)動機及其改型，質(zhì)量問題突出；三代機動力仍然大部分依賴進(jìn)口，受制于人。隨著世界航空科技創(chuàng)新日新月異，國內(nèi)航空工業(yè)整體技術(shù)水平與航空發(fā)達(dá)國家的差距有進(jìn)一步拉大的危險。作為航空裝備維修保障企業(yè)，核心修理技術(shù)的形成必須順應(yīng)航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢，結(jié)合自身實際，以產(chǎn)品為關(guān)注焦點，注重核心技術(shù)前伸后延，以突破核心技術(shù)制約整個航空工業(yè)快速發(fā)展的“瓶頸”，全面形成新型發(fā)動機全壽命周期內(nèi)的自主保障能力。

1.2 航修企業(yè)修理現(xiàn)狀

近年來，為確保航空裝備使用安全和可靠，擺脫受制于人的局面，航修企業(yè)逐步打造企業(yè)核心技術(shù)，開展了修理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定、關(guān)鍵修理技術(shù)研究、國產(chǎn)化替代、專用修理檢測設(shè)備研制等一系列科技創(chuàng)新工作，有力地增強了裝備修理的安全性和可靠性，在快速形成三代機維修保障能力的同時奠定了新裝備修理能力建設(shè)的基礎(chǔ)。然而從理論角度來看，部分航修企業(yè)對核心技術(shù)的形成、判定、應(yīng)用還存在著較大的改善和提升空間，關(guān)于企業(yè)核心技術(shù)的來源、形成機理、評價體系、系統(tǒng)培育等問題還沒有在一個統(tǒng)一架構(gòu)下進(jìn)行完整的系統(tǒng)研究。從實踐角度來看，航修企業(yè)由于受過去計劃經(jīng)濟影響，普遍缺乏競爭意識，更鮮有企業(yè)有意識地培育核心技術(shù)，造成處于航空產(chǎn)業(yè)鏈末端的維修企業(yè)的核心競爭力不強。

2 航空裝備修理技術(shù)分類方法

2.1 航空裝備修理技術(shù)定義

航空裝備修理技術(shù)是指為保持或恢復(fù)航空裝備使用性能，提升裝備安全可靠性所采用的理論、方法及技術(shù)手段的總和，分為預(yù)防性維修與修復(fù)性維修兩個方面，以可靠性為中心，擴展形成了裝備保養(yǎng)、檢查、試驗、修理、加裝、改裝等多個技術(shù)領(lǐng)域。航空裝備修理技術(shù)與航空產(chǎn)品的特性緊密關(guān)聯(lián)，而且是一個涵蓋多專業(yè)，多學(xué)科交叉融合的復(fù)雜技術(shù)體系[4-5]。

2.2 裝備修理技術(shù)分類

1）修理技術(shù)分類的必要性

隨著裝備技術(shù)的發(fā)展，修理技術(shù)已經(jīng)成為一門多學(xué)科交叉融合的綜合性系統(tǒng)工程，傳統(tǒng)的分段、串行式研究與應(yīng)用模式難以滿足航空裝備對修理技術(shù)的應(yīng)用需求。對航空裝備修理技術(shù)進(jìn)行歸納并分類，是為了適應(yīng)裝備的革新需要，提升整體維修實力，更是為了清楚和準(zhǔn)確地認(rèn)識到體系中某類或某種技術(shù)發(fā)展的邏輯和特點，具有指導(dǎo)作用，同時也使修理技術(shù)體系更加規(guī)范、專業(yè)，資源配置更具方向性和可管理性。

2）修理技術(shù)分類依據(jù)

2009年國家發(fā)布《科學(xué)技術(shù)研究項目評價通則》，明確了基礎(chǔ)研究項目、應(yīng)用研究項目和開發(fā)研究項目的內(nèi)涵，GJB7688-2012《裝備技術(shù)成熟度等級劃分及定義》規(guī)定了裝備技術(shù)分解結(jié)構(gòu)（技術(shù)分類）的構(gòu)建方法和技術(shù)成熟度等級劃分及定義，據(jù)此，航修企業(yè)結(jié)合自身實際，依據(jù)實現(xiàn)裝備最終功能、性能需要和所能培育的技術(shù)深度、廣度，契合研究項目類別，對技術(shù)進(jìn)行有效分類，建立具有層次結(jié)構(gòu)的裝備技術(shù)集合。

3）修理技術(shù)分類原則

a.涵蓋航空裝備修理各專業(yè)門類

修理技術(shù)分類應(yīng)涵蓋飛機、機載設(shè)備、機載武器、發(fā)動機等四大系統(tǒng)所涉及的各專業(yè)門類及相應(yīng)修理技術(shù)。

b.囊括航空裝備修理新工藝、新技術(shù)

修理技術(shù)分類應(yīng)該包含裝備修理過程所涉及的新工藝、新技術(shù)，如復(fù)合材料、增材制造修復(fù)技術(shù)等新興技術(shù)。

c.適應(yīng)裝備全系統(tǒng)全壽命發(fā)展要求

航空裝備的全壽命發(fā)展要求越來越受到重視。在進(jìn)行修理技術(shù)分類時，應(yīng)跟蹤和繼承航空裝備研制技術(shù)，尤其關(guān)注修理技術(shù)與研制技術(shù)融合程度高的技術(shù)領(lǐng)域。

d.體現(xiàn)修理技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展過程

隨著維修理念的發(fā)展變化，以及裝備研發(fā)、制造技術(shù)的革新，修理技術(shù)處于一個持續(xù)的動態(tài)變化過程。在裝備修理技術(shù)分類時應(yīng)體現(xiàn)出修理技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的動態(tài)變化過程。

e.考慮多學(xué)科交叉融合發(fā)展趨勢

修理技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新越來越依賴于多學(xué)科的綜合、滲透和交叉，而且許多傳統(tǒng)的修理技術(shù)領(lǐng)域也都通過更深入的開發(fā)和更高層次的創(chuàng)造，突破了原有的技術(shù)界限。在修理技術(shù)分類時，應(yīng)對多學(xué)科綜合交叉區(qū)域的修理技術(shù)予以關(guān)注。

4）修理技術(shù)分類方法

根據(jù)當(dāng)前航空裝備修理系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合修理技術(shù)分類原則，以裝備可靠性為出發(fā)點，兼顧廠內(nèi)修理與外場維護(hù)，對航空裝備修理技術(shù)進(jìn)行分類，建立以維修技術(shù)領(lǐng)域、方向、專業(yè)為脈絡(luò)的縱向技術(shù)延伸和橫向貫穿的技術(shù)拓展路徑，形成關(guān)鍵技術(shù)樹（見圖1）。

圖1 裝備修理技術(shù)體系架構(gòu)

按照修理技術(shù)包含的幾個基本領(lǐng)域進(jìn)行橫向劃分，包括故障預(yù)測與健康管理技術(shù)、故障診斷評估技術(shù)、裝備修復(fù)技術(shù)、維護(hù)保養(yǎng)技術(shù)和裝備維修信息化技術(shù)，形成了第一層次。每個技術(shù)領(lǐng)域根據(jù)技術(shù)的深度，縱向分為2個層次，逐層細(xì)化。總體來看，第一層為航空裝備修理技術(shù)領(lǐng)域，第二層為各領(lǐng)域的技術(shù)方向，第三層為技術(shù)方向?qū)?yīng)的具體技術(shù)專業(yè)。由于研究方向眾多，具體的技術(shù)手段也包羅萬象，因此只列出三層，至具體的修理技術(shù)專業(yè)為止。

3 航空裝備修理核心技術(shù)的主要判定標(biāo)準(zhǔn)

核心技術(shù)是確定技術(shù)路線、支撐產(chǎn)品實現(xiàn)的核心部分，是一個系統(tǒng)、一個環(huán)節(jié)或者一項技術(shù)領(lǐng)域中起到重要作用且不可或缺的技術(shù)，是企業(yè)在一段時間內(nèi)領(lǐng)先于競爭對手的獨有技術(shù)，并且是在開發(fā)中占據(jù)重要地位的關(guān)鍵技術(shù)，具有價值性、獨特性、延展性、不可復(fù)制替代性、長期性。

3.1 國內(nèi)外對關(guān)鍵技術(shù)的判定標(biāo)準(zhǔn)

美國航空航天局（NASA）從20世紀(jì)70年代開始便采用技術(shù)成熟度指標(biāo)。2004年美國國防部將技術(shù)成熟度評價列入《國防部采辦指南》，技術(shù)成熟度現(xiàn)已在美歐等發(fā)達(dá)國家和機構(gòu)廣泛應(yīng)用，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）正在制定技術(shù)成熟度國際標(biāo)準(zhǔn)。我國航天等工業(yè)部門和國防科技發(fā)展與裝備建設(shè)管理機構(gòu)從21世紀(jì)開始關(guān)注、研究、應(yīng)用TRL[6]。基于上述關(guān)鍵技術(shù)判定標(biāo)準(zhǔn)，航修企業(yè)在技術(shù)成熟度基礎(chǔ)上建立了核心技術(shù)判定模型。

3.2 裝備修理核心技術(shù)的主要判定標(biāo)準(zhǔn)

科學(xué)、準(zhǔn)確地識別企業(yè)的核心技術(shù)，既是企業(yè)選擇合適的技術(shù)戰(zhàn)略的重要前提，又為企業(yè)找出與其競爭者之間在技術(shù)能力上的差距提供了依據(jù)。

1）航修系統(tǒng)核心技術(shù)圖譜

航空裝備修理核心技術(shù)是支撐和實現(xiàn)先進(jìn)、前沿航空裝備修理不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)或獨有技術(shù)，如第四代航空發(fā)動機單晶葉片修復(fù)技術(shù)、整體葉盤修復(fù)技術(shù)等。

2）核心技術(shù)判定模型

圖2 核心技術(shù)判定模型

判定裝備修理核心技術(shù)，較為普遍的方法是通過技術(shù)成熟度對技術(shù)進(jìn)行層次分解和類別劃分，輸出關(guān)鍵技術(shù)、獨有技術(shù)和一般技術(shù)。在此基礎(chǔ)上識別核心技術(shù)是企業(yè)技術(shù)能力的基礎(chǔ)與關(guān)鍵。根據(jù)企業(yè)提供的產(chǎn)品或者服務(wù)性質(zhì)的不同，核心技術(shù)的識別可采用層次分析法、過程分析法和技術(shù)樹分析法等方法。按照技術(shù)的定義與內(nèi)涵，根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)樹分解、技術(shù)分類整合、關(guān)鍵技術(shù)評估和核心技術(shù)判定四個循序遞進(jìn)過程進(jìn)行甄選，其判定模型如圖2所示。其中，關(guān)鍵技術(shù)是在產(chǎn)品開發(fā)中占據(jù)關(guān)鍵地位或在關(guān)鍵路徑上的技術(shù)，它是不可缺少的，但不一定是獨有的，甚至不一定是領(lǐng)先的；獨有技術(shù)是獨有的，但不一定是關(guān)鍵技術(shù)和核心技術(shù)，也可能當(dāng)前不創(chuàng)造價值或攔截競爭對手的發(fā)展，但其中某些獨有技術(shù)在適當(dāng)?shù)臈l件下會成為企業(yè)未來發(fā)展必須的核心技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)；一般技術(shù)是有多種替換途徑的普通技術(shù)。

4 推進(jìn)核心技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展路徑

航空裝備修理企業(yè)依賴于研發(fā)、制造企業(yè)的現(xiàn)狀仍在持續(xù)，航空裝備修理技術(shù)遠(yuǎn)落后于研發(fā)制造技術(shù)的局面尚未破解，推進(jìn)航空裝備修理系統(tǒng)核心技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展可成為提升航空裝備修理系統(tǒng)核心能力的驅(qū)動力。

4.1 推進(jìn)核心技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的路徑

1）構(gòu)建科學(xué)完善的核心技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展體系

a.加強核心技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的總體規(guī)劃設(shè)計

提高企業(yè)核心競爭力是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，同樣掌握和控制好企業(yè)的核心技術(shù)，也是一項系統(tǒng)的工作，需要人力、物力、財力的支持與協(xié)調(diào)，才能達(dá)到預(yù)期的效果[7]。一是局機關(guān)需統(tǒng)籌規(guī)劃航空裝備維修企業(yè)能力建設(shè)，突出重點；綜合考慮各企業(yè)能力建設(shè)情況及已有的優(yōu)勢資源，按照“一南一北、一主一輔”的原則，分型號、類別，集中資金和資源支持相關(guān)單位主攻修理核心技術(shù)。二是裝備修理企業(yè)應(yīng)綜合集成、柔性建線、高效集約，緊跟航空裝備發(fā)展，適時開展預(yù)先研究，儲備先進(jìn)修理技術(shù)。

b.進(jìn)一步制定完善核心技術(shù)管理辦法

航修企業(yè)核心技術(shù)是以滿足顧客要求為前提的，需要綜合考慮自身定位和發(fā)展規(guī)劃，充分認(rèn)清核心技術(shù)挖掘、開發(fā)、應(yīng)用更新三者之間的循環(huán)關(guān)系，制定完善的裝備修理核心技術(shù)管理辦法，明確其基本概念與范圍、識別、分析、確認(rèn)、變更、應(yīng)用、保密、轉(zhuǎn)讓等管理程序和要求。同時，還應(yīng)與企業(yè)其他科研管理辦法、知識產(chǎn)權(quán)管理辦法、固定資產(chǎn)投資項目管理辦法等工作制度保持協(xié)調(diào)一致。

c.持續(xù)營造良好的核心技術(shù)自主創(chuàng)新環(huán)境

核心技術(shù)自主創(chuàng)新需要有生長的良性土壤與環(huán)境，除重視對高層次技術(shù)人員隊伍的建設(shè)與培養(yǎng)外，還應(yīng)進(jìn)一步增加科研資源的直接配置，加快建立科研人員的激勵管理政策，加強知識產(chǎn)權(quán)價值體現(xiàn)；同時，加大科研項目資金投入力度，增加專項資金和基金申報數(shù)量，拓寬申報途徑。另外，對那些不能適應(yīng)核心技術(shù)自主創(chuàng)新發(fā)展的體制機制進(jìn)行修訂，確保營造良好的科研環(huán)境。

d.深化體制改革，強化核心技術(shù)成果應(yīng)用

應(yīng)重視關(guān)鍵核心技術(shù)在航空裝備維修領(lǐng)域的應(yīng)用，提升其在促進(jìn)航空裝備修理中的貢獻(xiàn)率，充分體現(xiàn)航空裝備維修行業(yè)、企業(yè)和科研工作人員各方需求的統(tǒng)一性。首先，在局機關(guān)管理層面上，應(yīng)牽頭制定航空裝備維修科研成果轉(zhuǎn)化規(guī)定，加大政策和資金扶持力度，均衡促進(jìn)維修行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。其次，各航空裝備修理企業(yè)應(yīng)主動深化改革，破除體制約束，改變現(xiàn)階段以項目、經(jīng)費、成果等為目標(biāo)的評價體系，建立科技成果的轉(zhuǎn)化評價體系和成果轉(zhuǎn)化機制，針對科技成果轉(zhuǎn)化的管理，制訂規(guī)范合理的科技成果轉(zhuǎn)化收益分配規(guī)則，促進(jìn)成果的應(yīng)用。

2）制定合理可行的核心技術(shù)創(chuàng)新工作流程

a.核心技術(shù)的挖掘

挖掘裝備修理關(guān)鍵技術(shù)是創(chuàng)新的首個流程，包括技術(shù)識別、分析和確認(rèn)。技術(shù)識別，或是在原有技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行技改，或是在遇到問題時攻關(guān)，或是由戰(zhàn)略決策確定的課題。技術(shù)分析是按照核心技術(shù)分類辦法和標(biāo)準(zhǔn)，對裝備修理的技術(shù)進(jìn)行分類，并組織技術(shù)人員對相關(guān)專業(yè)的技術(shù)按照判定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析，形成核心技術(shù)分析報告。技術(shù)確認(rèn)是通過組建評審專家，對照核心技術(shù)分類方法和主要判定標(biāo)準(zhǔn)，對核心技術(shù)分析報告進(jìn)行評審并形成結(jié)論。

b.核心技術(shù)的開發(fā)

針對尚未形成能力的已挖掘核心技術(shù)項目，需要組織開展技術(shù)攻關(guān)。開發(fā)核心技術(shù)可以采取安全可控引進(jìn)應(yīng)用、引進(jìn)消化吸收創(chuàng)新、聯(lián)合外部合作開發(fā)、自主研究攻關(guān)創(chuàng)新等四種途徑。究竟采取哪種途徑，取決于各項目的實際情況，主要考慮以是否受制于人的原則進(jìn)行衡量[8-9]。值得一提的是，上海航翼高新技術(shù)發(fā)展研究院有限公司的建設(shè)運營為核心技術(shù)開發(fā)增加了途徑實施渠道，特別是針對修理中的共性核心技術(shù)，由其組織聯(lián)合各企業(yè)共同開發(fā)，可以加快突破裝備修理保障中的技術(shù)瓶頸和難題，提升裝備修理整體科研開發(fā)實力，帶動重大科技成果的應(yīng)用和推廣。對于與型號和裝備密切相關(guān)的核心技術(shù)，則由各企業(yè)根據(jù)自身需要組織攻關(guān)開發(fā)。

c.核心技術(shù)的應(yīng)用更新

技術(shù)的開發(fā)成果只有通過不斷應(yīng)用，使其擁有者能夠持久保持領(lǐng)先優(yōu)勢，才會使其得到不斷完善與提高。通過關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用，可以強化企業(yè)的核心技術(shù)，不斷提升企業(yè)核心競爭力；競爭力的提升又能反作用于企業(yè)發(fā)展目標(biāo)的制定和關(guān)鍵技術(shù)的長期發(fā)展規(guī)劃，尋找更多的發(fā)展機會，能夠迅速適應(yīng)外部環(huán)境的變化，能夠在整體規(guī)劃的基礎(chǔ)上根據(jù)裝備發(fā)展重大變化進(jìn)行階段性調(diào)整，長期促進(jìn)修理企業(yè)健康、快速發(fā)展。

d.建立裝備修理核心技術(shù)平臺，推進(jìn)成果共享

航空裝備修理系統(tǒng)應(yīng)破除“各自為政”理念，徹底改變不良惡性競爭格局，整體布局，建立裝備修理核心技術(shù)平臺，推進(jìn)成果共享機制。一方面，在系統(tǒng)內(nèi)規(guī)劃建立再制造修理中心、計量檢測中心、飛參判讀中心和FADEC檢測修理中心等，形成航空裝備通用修理核心技術(shù)能力，為航空裝備修理系統(tǒng)服務(wù)；另一方面，從航空修理系統(tǒng)層面上，建立核心技術(shù)授權(quán)、轉(zhuǎn)讓機制，在政策上支持和引導(dǎo)企業(yè)核心技術(shù)向其他有需求的企業(yè)授權(quán)、轉(zhuǎn)讓，實現(xiàn)航空裝備修理企業(yè)優(yōu)勢互補，健康發(fā)展。

5 結(jié)束語

習(xí)近平主席曾指出“核心技術(shù)脫離了它的產(chǎn)業(yè)鏈、價值鏈、生態(tài)系統(tǒng)，上下游不銜接，就可能白忙活一場”。對于航空裝備修理企業(yè)而言，這里所說的“產(chǎn)業(yè)鏈、價值鏈、生態(tài)系統(tǒng)”，指的是要加強與裝備研制、工業(yè)部門協(xié)同，構(gòu)建起有利于核心技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用的良性土壤與環(huán)境，堅定不移地堅持創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略，為提升航空裝備維修保障能力建設(shè)提供有力支撐。