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解密德国航空制造业

时间:2022-03-19 08:17:50 浏览次数:

提起德国制造企业,首先浮现在人们脑海中的可能会是奔驰、宝马、西门子这些工业大鳄。但事实上,在航空领域,德国也有很多知名企业,并且在空客总装线的带动下,德国汉堡已经成为继西雅图、图卢兹之后,世界第三大航空航天产业聚集地。

汉堡:感受大飞机制造

位于德国汉堡的空客芬肯维尔德工厂(Finkenwerder)是空客除了图卢兹以外,位于欧洲的一条十分重要的飞机总装生产线,同时也是空客在德国规模最大的企业。这里负责组装空客A320全系列客机(包括A318、A319、A320和A321)以及A380的初步总装工作。在这条生产线的带动下,汉堡已经成为全球最大的航空航天产业聚集地之一。这里拥有4万名雇员和300多家供应商、科研机构以及工程设计公司,其中就包括汉莎技术、 MTU、卓达宇航等业内响当当的大企业。

在德国政府的统一规划下,国防工业主要集中在德国南部,汉堡则专注于民用飞机市场。汉堡航空协会在推进产业集群发展方面发挥了重要的作用。该协会成立于2011年,是一个公私产业集群协会,该组织旨在推动地区企业间的合作,整合中小企业、大型公司、大学和公共机构资源,发挥产业集群效应,解决他们无法独自解决的问题。这一协会不仅得到了当地政府的支持,诸如汉莎技术、MTU、空客等大型企业也从技术层面给予了该组织大力支持。因此,与一般的行业组织将绝大部分精力花在产业园区的运营管理不同,汉堡航空协会独辟蹊径,将整合园区内企业优势资源,成立技术研发中心作为工作重点。

2016年,在汉堡市、空客公司、汉莎技术公司、德国航空航天中心和德国4所大学的支持下,ZAL技术研发中心在芬肯维尔德成立。该中心最多可容纳600多名研发人员,研究领域涉及燃料电池、客舱技术、3D打印技术、虚拟现实技术等,首笔投资就高达1亿欧元。这也是汉堡产业基地内,大型公司(如空客)、供应商(如Diehl集团)、科研机构(德国航空航天研究中心)的首次联手合作。

未来,随着空客窄体客机产能的不断提升,与其遍布全球的供应商一样,汉堡产业基地内的企业也将面临产能提升的巨大挑战。汉堡航空协会认为,ZAL技术中心的成立将帮助这些企业,通过培训和持续的技术创新,来应对产能提升的挑战。

打造明星企业

虽然德国不造航空发动机整机,但德国著名的发动机制造商MTU航空发动机公司却掌握着大量民用和军用航空发动机关键零部件和子系统的制造技术。作为合作伙伴,MTU曾先后参与用于A320系列的V2500发动机、用于787飞机的GEnx发动机以及现在风头正劲的GTF发动机的研发。目前,MTU在全球商用发动机和工业燃气轮机服务商中排名第五,拥有员工9000多名,2015年销售额达到44亿欧元。

作为普惠齿轮传动涡扇发动机项目的风险合作伙伴,随着GTF发动机的大卖,MTU的工作量也随之大增。预计到2020年,MTU公司发动机整体叶盘的年产量将达到4000个,这些叶盘将主要用于普惠PW1000G发动机系列的高压压气机上。

众所周知,如今普惠GTF发动机最大的问题不是订单,而是如何快速消化这些订单。当前,除了空客和波音之外,庞巴迪C系列飞机、三菱MRJ、巴航工业E2系列、俄罗斯MC-21等都选装了不同型号的GTF发动机。普惠为了提升产能,选择由MTU公司负责一条发动机总装生产线。未来每10台GTF发动机中,就有3台会在MTU位于慕尼黑的总装基地完成装配。尤为值得一提的是,2016年完成总装的装配在A320neo上的PW1100G-JM是MTU公司时隔80年后在慕尼黑生产的首台完整的商用发动机。

为了配合普惠公司,MTU公司制订的产能计划是:2016年完成16台发动机的装配,2017年将产能提升至100台,到2020年产能提升至250台,即每个工作日完成一台发动机的装配。为了完成这一“激进”的产能计划,MTU早在2013年就开始对生产线进行自动化升级。如今,位于慕尼黑的77号车间已经基本达到了自动化标准。龙门吊将预成型金属投入20台铣削叶盘设备后制成整体叶盘,精准的电脑控制铣削过程耗时达40小时,而两排高效运转的机器仅有两名技术人员监控。

同时,MTU对GTF发动机采用流动系统进行装配。在全速生产的情况下,一次将有10~15台发动机处于不同完工阶段,完成部分装配的发动机将利用特殊设计的轮式转向架在工作区间移动。

高度的自动化也意味着巨额的前期投资,再加上德国高昂的人力成本,因此MTU将GTF发动机项目的一部分工作以及V2500发动机的生产放在了位于波兰东南部的工厂进行。目前,波兰工厂主要负责导流片、叶片、轮盘等部件的制造以及发动机单元体的总装。

除了参与主流发动机制造商的产品研发和生产之外,发动机的售后维护也是MTU公司的重要业务,如今其已经成为全球最大的发动机修理和大修服务独立供应商。在温哥华,MTU公司设有GE公司CF6发动机和CFM56发动机的维修基地;在中国,MTU与中国南方航空的合资企业专门为V2500和CFM56发动机提供维修服务。此外,MTU还有意涉足发动机销售和售后回租市场,为客户提供发动机租赁和资产管理解决方案。

此外,虽然与普惠合作的GTF发动机未来将是MTU工作的重点,但V2500发动机的售后服务市场对MTU公司来说也同样重要。截至2016年,MTU共生产了约7000台V2500发动机,其中6000台仍在服役。目前,MTU占据了V2500发动机维护市场中约40%的份额,这一部分的收入十分可观。根据MTU的预测,到2024年左右,V2500發动机售后维护的需求将达到顶峰。此外,由于巴航工业KC-390运输机选择了V2500发动机,因此MTU也将继续生产V2500发动机。

培育特色企业

除了发动机之外,德国航空制造企业中不得不提的还有那些飞机客舱内饰供应商们。在德国,既有像汉莎技术公司那样享誉全球的第三方飞机内饰和公务机装饰老牌企业,也有像Diehl集团那样新进入飞机内饰生产行业的“新鲜血液”。

Diehl集团成立于1902年,最初的业务主要围绕防务市场和工业金属产品展开。虽然集团航空业务已有百年的历史,但真正进入民用航空市场则与空客汉堡生产线的落地有很大关系。在与法国泰雷兹集团合作,收购了空客位于德国南部的两家工厂及总部位于汉堡的机上厨房供应商Mühlenberg公司之后,民用航空业务在Diehl集团的业务占比从2000年的10%攀升至2015年的33%。

如今,Diehl集团的业务涉及飞机客舱的大部分产品,包括空气系统、舱内标牌、头顶行李箱、面板、厨房、供水系统、洗手间等。阿联酋航空A380头等舱中带沐浴房的洗手间则是其招牌产品。此外,Diehl集团与泰雷兹的合资企业还负责提供驾驶艙系统和客舱照明系统,其中就包括为A380等新一代飞机提供的一系列创新产品。

短期来看,持续提高产能,以配合空客的产能提升计划是Diehl集团目前的工作重点。毕竟,Diehl集团不仅为空客汉堡生产线提供产品,还是空客图卢兹生产线重要的内饰供应商。尤其在A350项目上,Diehl集团承担了大量的工作。早前空客就曾因为卓达宇航未能按时交付卫生间和座椅,导致计划交给新加坡航空和国泰航空的A350被迫推迟。因此,保障设计、生产、供应商管理等各环节的工作有序展开,确保产品按时交付对于这个民用航空市场的后起之秀来说还有很多工作要做。

目前,从产品线来看,飞机座椅是Diehl集团至今尚未开拓的领域。近几年,随着航空公司对提高经济舱效益提出越来越高的要求,制造商们不得不想方设法通过座椅的创新来给经济舱安排更多的座位,这使得新型飞机座椅销售异常火爆。一些颇具创意的全新座椅都获得了价值不菲的订单,但Diehl却认作,飞机座椅市场的竞争已经十分激烈,公司暂时没有新增这一业务的打算。相反,他们将精力放在了不断开拓新客户上。目前,公司已经先后成为庞巴迪环球7000/8000公务机和波音最新的787-10飞机内饰供应商。

此外,Diehl集团还在思索如何进一步扩展业务范围,例如进军利润丰厚的客舱改装市场。2015年,Diehl集团与美国Regent公司和奥地利Ames公司签署了谅解备忘录。总部位于加利福尼亚的Regent公司是一家传统的维护、修理和大修(MRO)公司,专业经营客舱内饰的相关维修业务;Ames公司则更加专注于客舱结构及相关设计工作。与这两家公司合作,为Diehl集团进军飞机客舱改装市场奠定了技术基础

对于Diehl集团来说,开拓这一业务还有一个更重要的意义,作为传统的飞机内饰供应商,过去Diehl集团只面对空客、波音这样的飞机制造商,并根据他们的要求提供产品。进军客舱改装市场意味着他们可以与终端客户直接接触,了解其需求。这也意味着,或许未来,像Diehl集团这样的供应商可以在产品性能等方面给制造商们提出更好的建议,拥有更多的话语权。

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