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你應該知道的五大航空制造商

時間:2017年10月27日   來源:

波音

按照技術成熟度/制造成熟度等級(TRL/MRL)劃分,波音內部制造創新工作主要由兩個部門來完成,波音研究與技術部從事基礎的技術開發(1~4級),鬼怪工廠負責將其成熟到原型制造(4~6級),并進一步轉化到事業部成為產品(7~9級)。此外,波音還與通用汽車共有一個休斯研究實驗室來從事基礎創新。

1.波音研究與技術部

波音研究與技術部(BR&T)隸屬于波音工程、運營與技術事業部(EO&T),在企業技術戰略的支撐下,BR&T將技術流向當前和未來的項目,使鬼怪工廠和波音商用飛機產品開發部(BCA-PD)將技術融入新系統中。2013年,波音重組BR&T,在阿拉巴馬州、加利福尼亞州、密蘇里州、南卡萊羅納州和華盛頓州開設了技術中心,5家中心獨立運營但互相合作,包括BR&T在澳大利亞、巴西、中國、印度、西班牙和俄羅斯的技術中心。BR&T在制造領域的力量也與波音商業項目一起努力,確保最終支持當前和下一代產品的技術在需要時可用,5家中心將繼續為波音位于華盛頓州、亞利桑那州、加利福尼亞州、密蘇里州、賓夕法尼亞州和南卡羅來納州的生產廠提供制造技術集成支持。

BR&T的制造創新工作主要在材料、制造、結構與保障(MMSS)分部,負責波音公司范圍的材料與工藝和制造研發,以及在結構和保障技術上的技術開發。MMSS分為兩個技術部門——裝配、工廠與保障技術(AFST),包括裝配與工廠集成技術開發,產品保障與服務技術開發;和材料、工藝與結構技術(MPST),包括材料與制作技術開發,結構技術開發。BR&T的職責從原材料、零件加工、系統級集成、內部運營到后交付,為波音實體企業獲取、開發、轉化并保障所有原材料、制作和裝配技術。

2.鬼怪工廠

鬼怪工廠正式成立于1991年,隸屬于波音防務、空間與安全事業部(BDS),負責基于能力的開發并取得先進項目以支持BDS的三個業務。鬼怪工廠與BR&T密切合作,利用公司范圍的創新和概念開發專業技術并與信息技術集成,以快速原型制造和應用這些新技術,經濟可承受地滿足客戶需求,處理新興市場機遇。鬼怪工廠分為五個業務單元:先進波音軍用飛行器;先進網絡與空間系統;先進服務;戰略開發與實驗;風險事業與特殊追求單元。其中,鬼怪工廠的戰略與項目開發團隊運營著波音實驗室網絡,連接公司的實驗室與國內外的政府、商業和民用實驗室;風險事業則是驅動BDS創新計劃的一個關鍵催化劑。鬼怪工廠擁有專門負責制造工藝的團隊,率先采用了高速機加、攪拌摩擦焊、自動纖維鋪放和縫合結構樹脂注射等技術,生產出結構更堅固、更輕質的大型單件金屬和整體結構,而且生產速度更快、成本更低。鬼怪工廠還與學術界合作開發制造技術,比如擁有航空航天制造技術中心(CAMT)的密蘇里科技大學。

3.休斯研究實驗室

休斯研究實驗室(HRL)創建于1960年,由波音和通用汽車共同所有,使命是通過開發與應用世界級的科學、技術與工程,增強其成員、政府與商業客戶的競爭力。HRL的能力集中在4個領域:超高性能集成電路與組件;計算機設計的2D和3D材料;穩健的計算和通信以及自動化知識提取。擁有4個實驗室:應用電磁實驗室,信息與系統科學實驗室,微電子實驗室,傳感器與材料實驗室。HRL提供開放式創新,可利用HRL成熟研發基礎條件和多工程學科的專業人員快速驗證一項技術概念,探索新技術的潛力,追求商業相關的技術挑戰,為研發客戶提供廣泛的知識產權權利。

通用電氣

作為世界最大的多元工業集團,歷史悠久的通用電氣公司(GE)擁有巨大的研發力量,GE全球研究中心源源不斷地輸送著創新成果,并為包括GE航空在內的子公司提供先進制造技術。近幾年,GE航空在增材制造和陶瓷基復合材料上傾注心血,豪賭未來先進制造。

1.GE全球研究中心

GE全球研究中心(GRC,“GE技術商店”)成立于1990年,是世界上最大和最多元化的工業研究組織之一,為所有GE業務提供創新的技術。GE全球研究中心(GRC)是GE公司的競爭優勢,有能力跨行業和世界轉化智力和技術,從先進技術、材料、軟件和分析方法到商業化、流程和商業模式最佳實踐。GRC每年55%的經費來自事業部項目,包括下一代產品技術、短期技術挑戰;30%來自GE公司項目,包括先進技術項目、新想法、高風險/高回報;15%來自外部伙伴關系和政府投資,包括聯合技術、特定客戶關注。

GE全球研究中心在美國、中國、德國、巴西、以色列擁有9個分部或技術中心,包括成立于2009年、位于密歇根州的先進制造和軟件技術中心。制造技術研發由負責先進技術的高級副總裁,以及負責制造、化學和材料技術的副總裁兼技術主任主管。2011年,GRC成立了增材制造實驗室,從事材料開發、物理模型和前期工藝開發;同年,建立了全球軟件研發中心,開始力推工業互聯網。新材料是GE研究工作的一個基石,比如GE在陶瓷基復合材料上已經投入超過10億美元。2015年,GE全球研究又提出卓越工廠計劃,將先進制造與工業互聯網結合,建立新型協同生態系統。

2.GE航空

2013年,GE航空在收購Morris技術公司和快速質量制造公司的基礎上分別建立了增材開發中心(ADC)和增材精益實驗室(ALL):ADC從事TRL/MRL 3~6級的工作,涉及材料/機床/工藝開發、試驗工裝夾具制造、原型制造、試驗件制造和生產前制造;ALL從事TRL/MRL 5~9級的工作,涉及前期生產制造、生產工藝開發和試生產/低速初始制造。同年,GE航空聯合辛辛那提大學研究所(UCRI)建立了GE航空研究中心,其中一個方向就是陶瓷基復合材料(CMC);GE在特拉華州紐瓦克工廠投資建立了CMC精益實驗室,在工程和制造之間實現協同,開發和驗證CMC組件的生產技術,然后轉移到批產的制造設施中。GE航空建立的若干精益實驗室旨在開發和驗證組件先進生產技術,在全速生產前提升制造成熟度,這是GE航空制造創新活動的重要組成部分。

空中客車

空中客車集團中從事制造創新的核心實體是空客集團創新部,即之前的EADS創新工廠,是空客集團全球研究與技術網絡。空客集團創新部的主要設施位于法國和德國,在西班牙、英國、加拿大、美國、俄羅斯、中國、印度、新加坡、馬來西亞、日本等12個國家都有分支機構,共計20個設施。空客集團創新部是空客首席技術官(CTO)組織下的一個部門,內設知識產權在內的8個職能部門以及6個跨國技術能力中心(TCC):包括復合材料技術,金屬技術與表面工程,結構工程、生產與航空力學,電子、通信與智能系統,系統工程、應用數學和信息技術,能源與推進等。

空客集團創新部是一個國際性研究中心網絡,從事空客集團的優先事項,將“研究與技術”移動到“研究與創新”。創新部的創新使命是:從空客集團的層面負責識別新技術——創造價值并將它們開發到TRL 3級,在TRL 1-6級上保證空客集團的技術創新潛力;有3個主要目標——為集團創造價值,成本效率、沒有冗余,內部和外部受到認可的團隊專業技術能力。空客集團的創新組織原則基于3個支柱:分布于6個跨國TCC內組織內的,與空客集團R&T戰略一致,覆蓋關鍵技能和技術領域;重視基金會和校園,確保上游研究與學術界實驗室合作;與空客集團事業部門的共同本地化,驅動新技術轉化到最終產品。

TCC中有3個主要從事制造技術開發:復合材料技術TCC旨在開發可用于新產品的先進輕質和耐久材料與工藝,比如A350-1000機身框架的編織技術;金屬技術與表面工程TCC旨在開發低成本、輕質、可靠和環境友好的表面處理、金屬/混合結構以及相關的智能生產方法,還有支持失效分析;結構工程、生產與航空力學TCC旨在針對先進的跨力學、電子和IT專業技術能力的設計和制造,將其流程工程化。創新部下還擁有專門從事增材制造開發的獨立部門AP工廠,擁有設計、材料和系列化生產的服務能力。

洛克希德?馬丁

洛馬近年來越發重視先進制造技術,將先進制造作為與先進航空、納米技術、機器人、科學發現、量子并列的6大新興技術領域之一,加強了在增材制造、先進材料、數字制造與先進電子領域的開發,并且積極參與國家制造創新網絡中的相關制造創新機構,與客戶一同加速從實驗室到生產的制造創新,帶來可衡量的商業價值。

1.洛馬工程部與子公司

洛馬實施制造創新的主要部門是工程與項目運營事業部下屬工程部中的先進制造分部,核心技術方向有先進材料——包括先進聚合物、納米材料、先進復合材料和輕質現代金屬,洛馬參與了美國輕質材料制造創新機構和先進復合材料制造創新機構;增材制造——洛馬參與了國家增材制造創新機構;下一代電子——洛馬參與了下一代電力電子制造創新機構、集成光子制造創新機構和柔性混合電子制造創新機構;數字制造——洛馬參與了數字制造與設計創新機構。

洛馬航空公司內擁有若干與制造創新相關的實驗室:復合材料和粘合劑實驗室——位于沃斯堡和瑪麗埃塔,其中沃斯堡工藝開發中心(PDC)是一家用戶實驗室,實驗室人員與客戶在開發和生產轉化活動過程中并肩工作;材料與工藝實驗室——進行加工與制作和試驗,洛馬航空三家工廠中都擁有組合試驗能力的快速原型中心。洛馬航空2014年成立了比爾頓先進材料(BAM)部門,開發各種薄膜涂層和襯底繪圖,包括低可探測涂層。洛馬航空先進制造系統與原型部制造探索和發展組是增材制造技術的積極探索者。

洛馬空間系統公司也擁有若干與制造創新相關的實驗室:先進技術中心(ATC)——為航天產品研究改變游戲規則的材料與結構,從增材制造到材料科學;先進技術實驗室(ATL)——超越當前要求想象未來能力和需求,目前正開發超聲速平臺等新型軍用裝備所需的材料;人類協同沉浸式實驗室(CHIL)——用來虛擬的設計產品和優化生產時間線。

2.臭鼬工廠

臭鼬工廠成立于1943年,是洛馬航空公司的先期開發計劃部門(ADP),專注面向未來的關鍵飛行器,有人無人系統的先進技術解決方案利用其在概念設計、系統工程和集成、復雜項目管理、軟件開發和快速原型上的世界級能力。目前,臭鼬工廠關注7大核心能力:空中主宰,先進制造,高速,空中機動性,開放式系統架構,持久情報、監視與偵察(ISR)。臭鼬工廠處于制造創新的前沿地帶,聚焦先進復合材料、增材制造和高溫結構3個領域,臭鼬工廠擁有世界上最大的龍門式自動絲束鋪放機床。通過國家制造創新網絡,臭鼬工廠與客戶合作加速從實驗室到生產的制造創新過程。

賽峰

賽峰集團非常強調以遠期市場需求為導向的研究與技術(R&T),認為R&T包括所有首創性的研究和技術驗證,能為研發創新產品提供有助于降低風險、削減成本和縮短周期的知識或技術。2014年,賽峰集團成立了R&T中心,即賽峰Tech,它旨在積累賽峰集團在先進航空航天系統、數字技術、材料、工藝與傳感器等領域的專業知識并加速技術突破。賽峰Tech將整合全集團的研究、技術和創新力量,促進不同子公司間的技術協同,使全集團的R&T活動形成一個整體。賽峰Tech的主要使命是:面向全部業務板塊的需求,發現和孕育新技術,通過研究為集團所有子公司提供技術成果和研發團隊等服務。

賽峰Tech分為三個主要部門,分別是先進航空航天系統部、數字技術部和材料、工藝與傳感器部,各部門的職責任務分別是:先進航空航天系統部——負責動力與能源、電子與電氣技術研究,目標是理解和預見客戶對未來產品的技術需求;數字技術部——主要負責信息與信號處理、建模與仿真技術研究,將為賽峰集團提供強大的建模、系統設計和大數據處理工具;材料、工藝與傳感器部——加強賽峰在新一代系統所需的材料和工藝方面的研發力度。同時,賽峰Tech在制造創新方面還依靠4個優異中心:賽峰復合材料、賽峰陶瓷、一個實驗廠以及一個增材制造中心。其中,賽峰陶瓷是賽峰和空客合并空間發射業務后成立的,開發內容也包括航空陶瓷基復合材料(CMC)。



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