民用飛機產業核心能力建a設研究

章弘

目前信息技術與制造業深度結合，正在引發影響深遠的產業變革，形成新的生產力、商業模式和經濟增長點。各國都在加大科技創新力度，推動3D打印、互聯網+、云計算、大數據、生物工程、新能源、新材料等領域取得新突破。全球產業競爭格局正在發生重大調整，我國在新一輪發展中面臨巨大挑戰。

國務院于2015年5月8日公布了《中國制造2025》，這是中國版的“工業4.0”規劃，規劃提出了中國制造強國建設三個十年的“三步走”戰略，是第一個十年的行動綱領。在《中國制造2025》規劃中，大型飛機研制和支線/干線飛機產業化，是大力推動重點發展的領域。中國民機產業是實施國家大型飛機重大專項中大型客機項目的主體，也是統籌干線飛機和支線飛機發展、實現我國民用飛機產業化的主要載體。民機產業必須緊緊抓住當前難得的戰略機遇，積極應對挑戰，加強統籌規劃，突出創新驅動，制定特殊政策，動員全員力量奮力拼搏，打造中國高端制造的新名片。要想實現上述目標，關鍵就是持續加強核心能力建設。核心能力建設對一個企業的發展至關重要，尤其在高新技術產業領域。

1 他山之石

1.1 華為公司核心能力建設

華為公司成立于1987年，從貿易代理起家，華為堅持以客戶為中心，以奮斗者為本，基于客戶需求持續創新，贏得了客戶的尊重和信賴，從一家立足于中國深圳特區，初始資本只有21000人民幣的民營企業，穩健成長為年銷售規模超過2880億人民幣的世界500強公司。

華為之所以成功靠的就是創新，創新的實質就是提升核心能力。創新無疑是提升企業競爭力的法寶，但同時創新也是充滿了風險和挑戰的。

華為從貿易起步，但同時踏踏實實地搞起了自主研發。華為把每年銷售按一定比例投入研發，數十年如一日，投入的研發費用高達上千億元人民幣，華為中有近一半的人在搞技術研發。

“不創新才是華為最大的風險”，華為總裁任正非的這句話道出了華為骨子里的創新精神。任正非說：“科技創新不能急功近利，需要長達二三十年的積累。”中國企業要走出國門，融入世界，做大做強，就必須擯棄賺“快錢”的心態，舍得在技術升級和管理創新上花錢，轉型和升級才可能實現。華為不賺“快錢”賺“長錢”的思想值得很多企業學習借鑒。

1.2 GE公司核心能力建設

GE是一家全球化的基礎設施、金融和媒體公司，其歷史可追溯到托馬斯·愛迪生。GE擁有130年的歷史，是唯一一家自1896年登上道瓊斯工業指數榜后目前仍然在榜的企業。GE之所以能常勝不衰，是因為GE一直在變革。對于GE來說，唯一的不變就是變化，這是GE的信念。在不同的環境里，只有能夠改變自身去適應環境，才能繼續把企業做好、做大。

GE始終堅持把創新作為做強做優做大的內生動力，把資金更多投向新技術研發和戰略新興產業領域，牢牢把握科技革命和產業變革的機遇、搶占科技制高點。GE的董事長杰夫·伊梅爾特說，創新和研發是GE保持領先的靈魂。長期以來，GE每年新產品研發投入平均占其年營業收入的5%～6%，這是一個相當高的比例。GE研發部門的負責人說，研發新產品投入大、風險高。一款新的飛機發動機研發成功，投資回收期要長達二十年以上，但GE的領導還是堅持投資開發。比如，美國波音公司為生產787新款飛機，要求GE和普惠研發低耗能、低排放、高性能的噴氣發動機，遭到了普惠的拒絕，因為投資成本太高，風險太大。但GE堅持投入研發，雖然代價很大，但最終在技術和市場上取得了領先，反而把普惠遠遠地甩在了后面，獲得了長期的競爭優勢。

GE以人才培養而著稱，全球500強企業的CEO里有三分之一曾經在GE工作過。GE建立了強大的培訓體系，從基層員工到高級經理都能在這里獲得自己所需的培訓科目。GE的培訓體系分為基礎培訓、職業發展培訓、專業技能知識培訓、領導力培訓4大部分，每年用在員工培訓上的費用達十幾億美元，GE培訓體系的目標就是：創造、確定、傳播公司的學識，以促進GE的發展，提高GE在全球的競爭能力。

GE克勞頓管理學院創立于1956年，是GE高級管理人員培訓中心，培訓來自GE在全球業務部門的5000～6000名高級管理人員。GE克勞頓管理學院被《財富》雜志譽為“美國企業界的哈佛”。GE非常注重實際經驗的傳授，把“領導人培養領導人”作為重要形式，克勞頓的教員大部分來自GE的高層經管人員。GE前董事長杰克·韋爾奇在擔任CEO的20年中，曾親自授課超過300次。GE現任董事長杰夫·伊梅爾特幾乎每周都到克勞頓村授課。

GE獲得巨大成功的原因是多方面的，而卓越的誠信文化則是其非常重要的方面。GE在任用、評估經理人員時，貫徹誠信標準和原則，突出強調貫徹公司的誠信價值觀。

另一個使GE保持競爭優勢的就是六西格瑪（Six-sigma），GE不是六西格瑪的發明者，但卻是做得最有聲有色的一個，被商界奉為成功樣板，六西格瑪也因GE的成功而聲名大振。如果問六西格瑪給GE帶來了什么？可以說：一是競爭優勢，GE關注客戶最關心的價值，這正是六西格瑪的本質點；二是流程優化，由于六西格瑪，GE交付的產品速度和質量大大提高，設計研發流程、生產流程、財務、領導力等各方面都得到優化。

1.3 波音公司核心能力建設

波音公司是全球航空航天業的領袖公司，也是世界上最大的民用和軍用飛機制造商。波音公司成立于1916年，歷經百年。波音公司在文化、企業管理、技術創新等方面有很多值得借鑒學習的地方。本文重點對波音公司的創新研發設計制造進行的工作進行介紹。

波音始終認為，未來的飛機和航天器將更加安全、功能更強大和可靠，而且用更少的時間和資金就能完成產品的設計、生產和維護。波音的研發技術團隊致力于開創航空航天業的未來，它們正在開發先進的技術、工藝和系統，努力尋找創新和成本相平衡的解決方案。

波音已進行了包括“智能”飛行控制在內的一些先進飛行控制項目，可以讓飛行員在飛機失去部分或全部主要人工飛行控制時能安全飛行并降落飛機。

波音從事航電系統研究的團隊，利用商用電腦技術為軍用和民用飛機及航天器開發出可再利用的航電系統，生產成本不到目前系統的一半，而開發和升級的速度更快、功能更強大。

波音公司在數學與計算技術方面做了大量工作，在幾十年的開發和試驗基礎上，波音公司的數學軟件庫具有強大數學軟件模塊的高保真軟件庫，可處理大范圍的數學問題，可處理優化控制問題。排料算法軟件可以在庫存板材上布置好不規則零件的形狀，將材料的耗費率降到最低。波音787已交付使用，乘客們會發現客艙內的濕度更佳，舒適度更佳，這就是波音數學與工程分析團隊針對乘客舒適度進行了專門的模擬、試驗性設計和數據分析優化之后的結果。

波音有負責制造工藝的團隊，率先采用了高速機械加工、摩擦攪拌焊接、自動化纖維鋪放和縫合樹脂膜灌注等技術，生產出比多件結構更堅固、更輕的大型單件金屬及合成結構，而且生產速度更快、成本更低。

波音制造工藝團隊的宗旨是“研究先進的結構和材料，在原型機上進行驗證，并將其逐步應用到現有的產品上”。波音的工程師們在進行復合材料研究時，不只局限于航空航天領域，主動向大型復合材料船體的制造商，運動汽車制造商學習經驗。

波音在飛機設計制造中以并行工作方式應用信息技術。波音飛機的幾大部件：機頭、機身、機翼、后機身等在異地生產時，其制造依據是同一個數字樣機。異地生產的機頭、機身、機翼、后機身和尾翼，都是根據同一個數據庫的數據設計和制造的，從而保證了產品數據的準確性和唯一性。整個設計制造過程出錯率減少了80%。而且裝配過程未出現錯誤，是異地設計制造和異地裝配非常成功的實例。

2 民用飛機設計研發核心能力建設研討

核心能力建設對民機產業的發展至關重要，筆者在設計一線工作多年，特提出以下建議，供參考：

2.1 夯實基礎

目前已完成的民機項目有不少，要把已完成項目的經驗和教訓，認真總結，以此作為各技術專業技術體系，技術工作指南，標準規范制定的基礎，要建立各技術專業的知識庫、型號資料庫和設計實踐手冊，形成文件，并且利用信息技術讓廣大設計人員很方便的訪問和學習。

下面重點來說一下設計實踐手冊（Design Practice Manual），也可稱之為設計工作指南。設計實踐手冊是國外大公司常用的一種方式，用來對設計工作進行總結和歸納。比如GE Aviation，從20世紀60年代，就開始對飛機發動機的設計工作進行總結和歸納，并形成設計實踐手冊。而且一直持續對設計實踐手冊進行修訂和更新，一年更新修訂兩次，及時把經驗、教訓更新到手冊中，該手冊已成為工程設計人員的“寶典”，也是GE Aviation核心能力的重要組成部分。

目前，國內民機設計人員在從事設計工作時，普遍強烈感覺缺乏設計實踐手冊或指南，來指導設計人員在從事具體設計工作時，有設計工作流程可供參考，如何考慮設計要點，有哪些注意事項，如何借鑒以前設計工作的經驗和教訓等。

另外，目前設計人員在從事設計工作時的現象是：大家各自為戰，缺乏使用統一的數據源，缺乏標準/規范在設計工作中的執行，很多設計人員不知道有哪些標準/規范該執行和貫徹。就連設計人員用的工具軟件版本都不統一，這些都會嚴重影響設計工作效率和質量，進而影響飛機安全。

目前，國內民機產業承擔了多種機型型號任務，以后還會有其他型號任務。飛機設計研發工作是高度復雜的，而且要確保飛機的運營安全，這就要求我們的設計工作高度協同，受標準/規范約束，有設計流程，及時對已進行的設計工作進行經驗和教訓總結，并形成經驗知識庫。要把已完成項目的經驗和教訓，認真總結，以此作為各專業設計實踐手冊的編制基礎，形成設計實踐手冊基本版。在此基礎上不斷對設計實踐手冊進行修訂和更新，把不同飛機型號的研制經驗總結，使之成為設計人員的“寶典”，這樣才能解決廣大設計人員的迫切需求和切實提高飛機設計質量。

2.2 搶占科技制高點

民機產業必須在民用飛機領域前沿技術方面，進行預研和技術儲備，要緊跟國際先進水平，爭取在某些技術領域取得突破。要進一步加強情報工作，緊跟世界前沿和趨勢，在此基礎上做好頂層規劃和協調，制定發展計劃。

目前，數字航空、綠色航空、安全航空理念越來越普及，相關新技術在出現，比如新能源、新材料等。而同時民用飛機領域的傳統技術領域，例如氣動布局、推進技術、航電系統、環控系統、制造與維護、民航管理技術等都有新的技術進步和革新出現。

國內民機產業必須突破行業束縛，在進行預研和技術儲備時要兼容并包，跨行業進行吸收，向先進經驗學習，這點可以借鑒波音的成功經驗。

2.3 核心能力建設制度創新

能否在現有體制的基礎上采取一些措施，來激發廣大設計人員在核心能力建設和技術創新上的積極性，比如，成立種子基金，對科研項目進行資助；鼓勵創新，鼓勵科研課題申報，加大獎勵力度；探索科研課題申報、管理、評價的新模式，簡化管理環節，發揮科研人員的主體作用。

探索建立工作室模式，打通設計、制造和實驗環節一體化，加強原型機的驗證工作，加快科研成果向現實生產力的轉換。能否把微軟公司的飛行模擬游戲作為工作軟件使用，讓設計人員通過“玩”這款游戲來提升對飛機的熱愛和理解，從而更好地提升飛機設計水平。通過“玩”這款游戲，能全方位地對飛機操控、機型特點、駕駛艙布置、機場運行、氣象等有深入理解。

3 結語

核心能力建設猶如逆水行舟，不進則退。核心能力建設必須踏踏實實的，從一點一滴做起。核心能力建設是一項持續工作，需要一直持續不斷地進行，從頂層規劃到具體落實都必須持續不斷。國內民機產業必須緊緊抓住當前難得的戰略機遇，積極應對挑戰，加強統籌規劃，突出創新驅動，制定特殊政策，動員全員力量奮力拼搏，實現核心能力建設穩步前進。

參考文獻

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（責任編輯：秦遜玉）