航空裝備修理核心技術及創新發展路徑

■ 李劍平 張翔宇 羅烽月 楊成龍 農宏海/成都航利（集團）實業有限公司

隨著航空裝備產業的不斷發展，航空裝備全系統、全壽命的發展要求越來越受到重視，面向全壽命周期的裝備發展理念已經成為航空裝備發展的共識[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、最重要的環節之一，伴隨裝備服役的一生，是裝備正常發揮其技術性能的重要保障[3]。當前，全軍按照新大綱施訓，開展實戰化訓練，“聚力戰訓，備戰打仗”成為裝備保障的新常態。但目前我國航空裝備維修保障發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，影響裝備正常發揮效能的情況日益突出。裝備修理系統肩負“姓軍為戰”的重要使命，在圓滿完成各型航空裝備修理任務的同時，構建科學、全面、完整的維修保障技術體系，增強航空裝備修理核心技術建設，探索裝備修理技術創新發展路徑，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的提出背景

1.1 航空裝備修理現狀

科技創新催生的核心修理技術使我國航空工業從修理到制造，從仿制到自行研制，逐步形成了具有相當規模和技術先進的基礎科研、型號研制生產的工業體系。但是，與發達國家相比，我國航空工業預研基礎薄弱、技術儲備少，導致型號研制水平低、風險高。目前正在大量服役的仍是國外早已淘汰的第一、二代發動機及其改型，質量問題突出；三代機動力仍然大部分依賴進口，受制于人。隨著世界航空科技創新日新月異，國內航空工業整體技術水平與航空發達國家的差距有進一步拉大的危險。作為航空裝備維修保障企業，核心修理技術的形成必須順應航空產業發展態勢，結合自身實際，以產品為關注焦點，注重核心技術前伸后延，以突破核心技術制約整個航空工業快速發展的“瓶頸”，全面形成新型發動機全壽命周期內的自主保障能力。

1.2 航修企業修理現狀

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，航修企業逐步打造企業核心技術，開展了修理技術標準制定、關鍵修理技術研究、國產化替代、專用修理檢測設備研制等一系列科技創新工作，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的基礎。然而從理論角度來看，部分航修企業對核心技術的形成、判定、應用還存在著較大的改善和提升空間，關于企業核心技術的來源、形成機理、評價體系、系統培育等問題還沒有在一個統一架構下進行完整的系統研究。從實踐角度來看，航修企業由于受過去計劃經濟影響，普遍缺乏競爭意識，更鮮有企業有意識地培育核心技術，造成處于航空產業鏈末端的維修企業的核心競爭力不強。

2 航空裝備修理技術分類方法

2.1 航空裝備修理技術定義

航空裝備修理技術是指為保持或恢復航空裝備使用性能，提升裝備安全可靠性所采用的理論、方法及技術手段的總和，分為預防性維修與修復性維修兩個方面，以可靠性為中心，擴展形成了裝備保養、檢查、試驗、修理、加裝、改裝等多個技術領域。航空裝備修理技術與航空產品的特性緊密關聯，而且是一個涵蓋多專業，多學科交叉融合的復雜技術體系[4-5]。

2.2 裝備修理技術分類

1）修理技術分類的必要性

隨著裝備技術的發展，修理技術已經成為一門多學科交叉融合的綜合性系統工程，傳統的分段、串行式研究與應用模式難以滿足航空裝備對修理技術的應用需求。對航空裝備修理技術進行歸納并分類，是為了適應裝備的革新需要，提升整體維修實力，更是為了清楚和準確地認識到體系中某類或某種技術發展的邏輯和特點，具有指導作用，同時也使修理技術體系更加規范、專業，資源配置更具方向性和可管理性。

2）修理技術分類依據

2009年國家發布《科學技術研究項目評價通則》，明確了基礎研究項目、應用研究項目和開發研究項目的內涵，GJB7688-2012《裝備技術成熟度等級劃分及定義》規定了裝備技術分解結構（技術分類）的構建方法和技術成熟度等級劃分及定義，據此，航修企業結合自身實際，依據實現裝備最終功能、性能需要和所能培育的技術深度、廣度，契合研究項目類別，對技術進行有效分類，建立具有層次結構的裝備技術集合。

3）修理技術分類原則

a.涵蓋航空裝備修理各專業門類

修理技術分類應涵蓋飛機、機載設備、機載武器、發動機等四大系統所涉及的各專業門類及相應修理技術。

b.囊括航空裝備修理新工藝、新技術

修理技術分類應該包含裝備修理過程所涉及的新工藝、新技術，如復合材料、增材制造修復技術等新興技術。

c.適應裝備全系統全壽命發展要求

航空裝備的全壽命發展要求越來越受到重視。在進行修理技術分類時，應跟蹤和繼承航空裝備研制技術，尤其關注修理技術與研制技術融合程度高的技術領域。

d.體現修理技術的創新發展過程

隨著維修理念的發展變化，以及裝備研發、制造技術的革新，修理技術處于一個持續的動態變化過程。在裝備修理技術分類時應體現出修理技術創新發展的動態變化過程。

e.考慮多學科交叉融合發展趨勢

修理技術的發展和創新越來越依賴于多學科的綜合、滲透和交叉，而且許多傳統的修理技術領域也都通過更深入的開發和更高層次的創造，突破了原有的技術界限。在修理技術分類時，應對多學科綜合交叉區域的修理技術予以關注。

4）修理技術分類方法

根據當前航空裝備修理系統技術發展現狀，結合修理技術分類原則，以裝備可靠性為出發點，兼顧廠內修理與外場維護，對航空裝備修理技術進行分類，建立以維修技術領域、方向、專業為脈絡的縱向技術延伸和橫向貫穿的技術拓展路徑，形成關鍵技術樹（見圖1）。

圖1 裝備修理技術體系架構

按照修理技術包含的幾個基本領域進行橫向劃分，包括故障預測與健康管理技術、故障診斷評估技術、裝備修復技術、維護保養技術和裝備維修信息化技術，形成了第一層次。每個技術領域根據技術的深度，縱向分為2個層次，逐層細化?？傮w來看，第一層為航空裝備修理技術領域，第二層為各領域的技術方向，第三層為技術方向對應的具體技術專業。由于研究方向眾多，具體的技術手段也包羅萬象，因此只列出三層，至具體的修理技術專業為止。

3 航空裝備修理核心技術的主要判定標準

核心技術是確定技術路線、支撐產品實現的核心部分，是一個系統、一個環節或者一項技術領域中起到重要作用且不可或缺的技術，是企業在一段時間內領先于競爭對手的獨有技術，并且是在開發中占據重要地位的關鍵技術，具有價值性、獨特性、延展性、不可復制替代性、長期性。

3.1 國內外對關鍵技術的判定標準

美國航空航天局（NASA）從20世紀70年代開始便采用技術成熟度指標。2004年美國國防部將技術成熟度評價列入《國防部采辦指南》，技術成熟度現已在美歐等發達國家和機構廣泛應用，國際標準化組織（ISO）正在制定技術成熟度國際標準。我國航天等工業部門和國防科技發展與裝備建設管理機構從21世紀開始關注、研究、應用TRL[6]?；谏鲜鲫P鍵技術判定標準，航修企業在技術成熟度基礎上建立了核心技術判定模型。

3.2 裝備修理核心技術的主要判定標準

科學、準確地識別企業的核心技術，既是企業選擇合適的技術戰略的重要前提，又為企業找出與其競爭者之間在技術能力上的差距提供了依據。

1）航修系統核心技術圖譜

航空裝備修理核心技術是支撐和實現先進、前沿航空裝備修理不可或缺的關鍵技術或獨有技術，如第四代航空發動機單晶葉片修復技術、整體葉盤修復技術等。

2）核心技術判定模型

圖2 核心技術判定模型

判定裝備修理核心技術，較為普遍的方法是通過技術成熟度對技術進行層次分解和類別劃分，輸出關鍵技術、獨有技術和一般技術。在此基礎上識別核心技術是企業技術能力的基礎與關鍵。根據企業提供的產品或者服務性質的不同，核心技術的識別可采用層次分析法、過程分析法和技術樹分析法等方法。按照技術的定義與內涵，根據產品技術樹分解、技術分類整合、關鍵技術評估和核心技術判定四個循序遞進過程進行甄選，其判定模型如圖2所示。其中，關鍵技術是在產品開發中占據關鍵地位或在關鍵路徑上的技術，它是不可缺少的，但不一定是獨有的，甚至不一定是領先的；獨有技術是獨有的，但不一定是關鍵技術和核心技術，也可能當前不創造價值或攔截競爭對手的發展，但其中某些獨有技術在適當的條件下會成為企業未來發展必須的核心技術和關鍵技術；一般技術是有多種替換途徑的普通技術。

4 推進核心技術創新發展路徑

航空裝備修理企業依賴于研發、制造企業的現狀仍在持續，航空裝備修理技術遠落后于研發制造技術的局面尚未破解，推進航空裝備修理系統核心技術的創新發展可成為提升航空裝備修理系統核心能力的驅動力。

4.1 推進核心技術創新發展的路徑

1）構建科學完善的核心技術創新發展體系

a.加強核心技術創新發展的總體規劃設計

提高企業核心競爭力是一項復雜的系統工程，同樣掌握和控制好企業的核心技術，也是一項系統的工作，需要人力、物力、財力的支持與協調，才能達到預期的效果[7]。一是局機關需統籌規劃航空裝備維修企業能力建設，突出重點；綜合考慮各企業能力建設情況及已有的優勢資源，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單位主攻修理核心技術。二是裝備修理企業應綜合集成、柔性建線、高效集約，緊跟航空裝備發展，適時開展預先研究，儲備先進修理技術。

b.進一步制定完善核心技術管理辦法

航修企業核心技術是以滿足顧客要求為前提的，需要綜合考慮自身定位和發展規劃，充分認清核心技術挖掘、開發、應用更新三者之間的循環關系，制定完善的裝備修理核心技術管理辦法，明確其基本概念與范圍、識別、分析、確認、變更、應用、保密、轉讓等管理程序和要求。同時，還應與企業其他科研管理辦法、知識產權管理辦法、固定資產投資項目管理辦法等工作制度保持協調一致。

c.持續營造良好的核心技術自主創新環境

核心技術自主創新需要有生長的良性土壤與環境，除重視對高層次技術人員隊伍的建設與培養外，還應進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，加強知識產權價值體現；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量，拓寬申報途徑。另外，對那些不能適應核心技術自主創新發展的體制機制進行修訂，確保營造良好的科研環境。

d.深化體制改革，強化核心技術成果應用

應重視關鍵核心技術在航空裝備維修領域的應用，提升其在促進航空裝備修理中的貢獻率，充分體現航空裝備維修行業、企業和科研工作人員各方需求的統一性。首先，在局機關管理層面上，應牽頭制定航空裝備維修科研成果轉化規定，加大政策和資金扶持力度，均衡促進維修行業高質量發展。其次，各航空裝備修理企業應主動深化改革，破除體制約束，改變現階段以項目、經費、成果等為目標的評價體系，建立科技成果的轉化評價體系和成果轉化機制，針對科技成果轉化的管理，制訂規范合理的科技成果轉化收益分配規則，促進成果的應用。

2）制定合理可行的核心技術創新工作流程

a.核心技術的挖掘

挖掘裝備修理關鍵技術是創新的首個流程，包括技術識別、分析和確認。技術識別，或是在原有技術的基礎上進行技改，或是在遇到問題時攻關，或是由戰略決策確定的課題。技術分析是按照核心技術分類辦法和標準，對裝備修理的技術進行分類，并組織技術人員對相關專業的技術按照判定標準進行分析，形成核心技術分析報告。技術確認是通過組建評審專家，對照核心技術分類方法和主要判定標準，對核心技術分析報告進行評審并形成結論。

b.核心技術的開發

針對尚未形成能力的已挖掘核心技術項目，需要組織開展技術攻關。開發核心技術可以采取安全可控引進應用、引進消化吸收創新、聯合外部合作開發、自主研究攻關創新等四種途徑。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行衡量[8-9]。值得一提的是，上海航翼高新技術發展研究院有限公司的建設運營為核心技術開發增加了途徑實施渠道，特別是針對修理中的共性核心技術，由其組織聯合各企業共同開發，可以加快突破裝備修理保障中的技術瓶頸和難題，提升裝備修理整體科研開發實力，帶動重大科技成果的應用和推廣。對于與型號和裝備密切相關的核心技術，則由各企業根據自身需要組織攻關開發。

c.核心技術的應用更新

技術的開發成果只有通過不斷應用，使其擁有者能夠持久保持領先優勢，才會使其得到不斷完善與提高。通過關鍵技術的應用，可以強化企業的核心技術，不斷提升企業核心競爭力；競爭力的提升又能反作用于企業發展目標的制定和關鍵技術的長期發展規劃，尋找更多的發展機會，能夠迅速適應外部環境的變化，能夠在整體規劃的基礎上根據裝備發展重大變化進行階段性調整，長期促進修理企業健康、快速發展。

d.建立裝備修理核心技術平臺，推進成果共享

航空裝備修理系統應破除“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平臺，推進成果共享機制。一方面，在系統內規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能力，為航空裝備修理系統服務；另一方面，從航空修理系統層面上，建立核心技術授權、轉讓機制，在政策上支持和引導企業核心技術向其他有需求的企業授權、轉讓，實現航空裝備修理企業優勢互補，健康發展。

5 結束語

習近平主席曾指出“核心技術脫離了它的產業鏈、價值鏈、生態系統，上下游不銜接，就可能白忙活一場”。對于航空裝備修理企業而言，這里所說的“產業鏈、價值鏈、生態系統”，指的是要加強與裝備研制、工業部門協同，構建起有利于核心技術研發與應用的良性土壤與環境，堅定不移地堅持創新發展戰略，為提升航空裝備維修保障能力建設提供有力支撐。