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航宇:航空技术孕育“三把椅”

作者:国资报告发布时间:2024-09-13

文 · 本刊记者 潘伟

《国资报告》杂志2024年第7期

弹射救生座椅、民航客舱座椅和汽车座椅,是航空工业所属的航宇救生装备有限公司(以下简称“航宇”)和航宇孵化的市场化企业——精机科技、航宇嘉泰等制造的主要产品,被称为航宇的航空制造“三把椅”。

近年来,航宇先行先试专业化整合和体制机制改革,大力推进科技创新,实现了“第一把座椅”弹射救生座椅等航空装备的追赶和部分超越,形成了航空防护救生与空降空投、应急救援三大核心技术体系。在此基础上,航宇孵化了航宇嘉泰等四家“专精特新”优质企业,为市场托举起“第二、三把座椅”。这“三把椅”既浓缩了我国航空救生装备关键核心技术从零起步到部分全球领先的跨越式发展,又展现了我国航空制造企业几十年来以过硬的产品技术奋力搏击市场经济、以改革创新全面追求高质量发展的奋斗历程。

在近期中国航空工业集团举办的2024年国企开放日活动中,记者实地探访了航空制造“三把椅”的诞生和其背后的中国航空工业企业的风雨征程。

四代弹射座椅

更智能化的飞行员守护卫士

走进航空工业航宇襄北试验基地,记者近距离看到了被誉为“亚洲第一轨”的高精度高速火箭橇试验滑轨,许多工作人员正在紧张有序地安装调试设备,进行着一项双座椅弹射试验准备工作。

一切准备就绪后,随着测试装备在这条“亚洲第一轨”上像闪电一样闪过,刹那间,两个座椅成功同时弹射到空中,两个降落伞在空中像花朵绽放一样迅速打开,座椅沉稳缓慢地降落到地面。

“成功了!”现场工作人员和观摩媒体团爆发出一阵欢呼和热烈的掌声。工作人员告诉记者,这次试验非常成功。这只是他们进行的成百上千次试验中的一次而已,试验不顺利的情况也时有发生。每当挫折发生时,研发人员都及时总结经验教训,为更大的成功打下坚实基础。

航宇弹射座椅总装生产线

弹射救生座椅是现代航空防护救生装备体系中的核心,可谓是飞行员生命安全的守护卫士。在紧急情况下,飞行员只需一个简单的动作,就能迅速启动座椅的弹射功能,实现自主的安全救生。虽然飞行员启动座椅弹射的动作很简单,但是弹射座椅完成救生的过程却很复杂。工作人员说:“能否成功救生,关键就在一两秒之间。”从启动座椅弹射功能,到座椅弹射离机,再到人椅分离,再到降落伞打开张满……在充满不确定性的高空飞行环境中,这些关键环节都要在几秒钟之内完成,而且一个都不能出错。此外,降落后,弹射座椅的设计还充分考虑了飞行员可能面临的各种生存环境。例如,座椅的储物格甚至准备了鱼钩鱼线、驱鲨剂等,为飞行员降落在海面做准备。

航宇生产车间入口处,我国第一、二、三、四代的弹射座椅样品逐一陈列。航宇党委书记、董事长周方表示,目前生产的第三代弹射座椅已经在我国广泛应用。同时,航宇生产的第四代弹射座椅的部分性能指标处于国际领先地位。

相比第三代,第四代弹射座椅在出舱稳定性、外观的仿形包裹、弹射火箭推力矢量控制等方面均取得了突破。值得一提的是,第四代具备座椅弹射过程中的飞行态势感知和弹射轨迹的控制能力,同时具备高原、平原通用的救生能力。工作人员将其比喻为智能化的小型不规则飞行器。

新产品离不开新产线。周方介绍,航宇通过全面工艺流程再造,构建了数字技术赋能的弹射座椅总装脉动生产线。这条新生产线建设运行后,产线平衡率由42%提高到约84%,总生产周期缩短了50%。

20世纪60年代,航宇还是一家“三无”(无技术资料、无专业人才、无发展基础)企业。2003年,由原610所、510厂、520厂重组整合而成的航空工业航宇,在湖北襄阳挂牌成立。航宇依托专业化整合带来的集成创新平台,加强主动智能防护救生技术、智能综合化适坠救生/防护技术等前沿关键技术研究,推动航空装备实现跨代发展。如今,航宇弹射救生座椅实现了型号配套全覆盖,企业已经成长为部分关键核心技术国际领先的世界防护救生空降空投专业领域系统级供应商,书写下中国航空防护救生事业的光辉一页。

据不完全统计,截至目前,航宇的防护救生装备已经拯救了数百条生命。

民航座椅

新增细分市场占有率70%

“嘉泰是一家完全市场化的企业。”嘉泰党委书记、董事长刘景丰强调说,“在嘉泰创办之时,企业发展举步维艰。然而,我们却破釜沉舟,下定决心全力投入民航配套设备研发。历经近30年,从无到有,我们一直坚守发展民机座椅初心。”

一路走来,嘉泰今天已经在国内民航客舱座椅市场占据领先地位。据统计,2023年,在中国新增单通道民航客机座椅市场当中,嘉泰的市场占有率达70%。此外,嘉泰也成为C919客舱座椅的唯一供货商。C919和ARJ系列飞机的每一个座位均来自嘉泰自主研发的新一代国产客舱座椅。

这一成绩离不开嘉泰持续大力度投入创新研发。

航宇嘉泰总装生产线

“如果说弹射座椅是主动弹射救生,那么我们的民航座椅不能弹射,就要通过被动救生技术来保障旅客安全。”刘景丰表示,“航空座椅设计、开发、检测和生产的过程精密复杂,有着非常高的技术标准和要求。一款民用航空座椅在研制过程中需要完成上百个试验,方可获得适航证。”

为了保证技术领先,嘉泰把每年销售收入的近15%用于研发,研发人员占员工总数的30%。嘉泰拥有国际化的专业队伍,培养了一支通晓民用航空业务规则、掌握核心技术的专业团队。这也构成了嘉泰的根基。

截至目前,嘉泰已获得70多项航空座椅专利授权,是全球首家通过乘员头部损伤叠加颈部损伤试验的座椅厂家,航空座椅关键技术“航空适坠性技术”“乘员损伤评估和防护技术”等已达到世界前沿水平。同时,嘉泰还入选第一批专精特新“小巨人”企业,成为参与制定航空座椅国际标准的SAE航空座椅委员会会员单位。

现在,嘉泰已经获取全球主要适航当局——中国民航局、美国联邦航空局(FAA)和欧洲航空安全局(EASA)的适航认证,是亚太地区唯一一家同时实现波音、空客、中国商飞座椅线装交付的企业。

目前,嘉泰已中标多家国内航空公司近300架新飞机座椅订单,在手订单持续增长。2023年6月,嘉泰最新成员——JT1122E系列长航程经济舱座椅首次亮相,标志着企业跨入双通道飞机市场,实现了经济舱座椅单、双通道飞机全覆盖。

市场份额的增长加速了企业生产制造的数字化进程。

嘉泰对生产线进行了数字化改造升级,将生产过程中的每一个节点都录入相应的最优生产节拍,使航空座椅数十道工序的终端实现了数字化操作,生产效率成倍增加。

“目前,嘉泰每15分钟就能够下线一台航空座椅,未来,这个时间有望缩短到10分钟。”刘景丰说,数字化改造不仅使产品研制周期大大缩短,也使得嘉泰的整体运营成本有效降低,产品不良品率降低了10%。

面向未来,嘉泰致力于智能化、轻量化和绿色化的未来产业布局,引领嘉泰高质量发展,为绿色飞行作出贡献。其中,轻量化是航空制造业永恒追求的目标,是节能减排和提升飞机运营效率的重要方向。

面向全球市场,嘉泰将加速国际化进程,力争逐步成为中国市场的引领者,进而成为全舱座椅的供应商,最终成为全球行业的重要一极。刘景丰表示:“嘉泰人坚定支持国家民机产业发展,对标世界一流企业。我们经常说嘉泰不是在参加全运会,而是在参加奥运会。”

汽车座椅

助力国产电车崛起

与航空制造领域相比,汽车座椅所属的汽车配件制造领域,市场竞争更加充分、更加激烈。在这种背景下,航宇所属的精机科技在市场竞争中生存下来并站立起来,成功打造了航宇航空制造的第三把座椅——汽车座椅。

精机科技是如何成长起来的?

“精机科技是在汽车座椅调角器这项产品上起家的。”精机科技党委书记、董事长高健表示,“随后,我们围绕汽车座椅又开发了滑轨、高调器、座椅骨架等产品,在国内外均具备良好的市场反应。”

精机科技调角器自动生产线

据悉,汽车座椅调角器与汽车发动机一样,曾经被列为国家相关部门认定的汽车22项关键零部件之一。精机科技在30多年前成功攻克这项当时的关键核心技术,填补了国内空白,结束了国产汽车只能配装进口调角器的历史。

走进精机科技的展厅,展示架上陈列满了精机科技近几十年来研发制造的各类汽车座椅调角器,和手掌一般大小,外形类似齿轮。

高健拿起一款型号为公司生产的“TJB10”的汽车座椅调角器介绍道:“去年,我们生产的这款调角器全球累计销量突破1亿件,从未出现一起安全问题。”这得益于精机科技几十年来产品正向研发的技术积淀和高效高质的品控管理能力。

现在,精机科技核心主业汽车座椅调节机构件产品,已覆盖全球主要汽车厂商,建成了中国最大、亚洲前三的精冲产业基地,成为国内同时具备精冲、热处理、总装和精冲模具设计与制造四个关键工序能力的唯一厂家。

近年来,国产新能源汽车迅速崛起,精机科技抢抓市场机遇,加强与理想、蔚来、小鹏、问界等新能源造车企业合作,让国产新能源车用上了汽车座椅等国产配件。

“目前,几乎每一台国产新能源汽车上都配装有精机科技生产的调节机构件产品。”高健表示,2023年,据不完全统计,精机科技的综合市场占有率超25%,其中新能源电动车配套约占40%。

与此同时,在国际市场上,精机科技2023年新获取了福特、通用、Stellantis等全球主车厂项目,实现调角器、滑道、锁类等产品组合出口,出口收入2.1亿元,收入占比超10%。

为顺应未来汽车智能座舱空间重构的发展趋势,精机科技加强产品的创新型应用和创新型产品的研发,将产品种类从传统的座椅调节机构调角器、滑轨、高调器“老三件”扩展至长滑轨、转盘、电动门驱动机构等多类创新产品。

为应对汽车市场从增量竞争到存量竞争行业格局的变化,精机科技推进“差异化、低成本”改革策略。高健解释道,也就是说一方面要开发创新产品,另一方面要在公司内部开展全流程降低成本工作。

为迎接数字化、智能化给产业带来的巨大升级转型发展机遇和挑战,精机科技加快生产装配线的自动化和数字化转型。截至目前,精机科技已建成数字化产线16条,设备数控化率接近70%,调角器产能较2020年提升了50%,滑轨“9+1”冲压线产能提升了30%。

“今年年内,我们的‘黑灯产线’将实现运营,届时产能将会进一步提升。”高健透露道。

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