曹明
羅爾斯·羅伊斯(又稱勞斯萊斯)是英國著名的航空發(fā)動機公司,也是歐洲最大的航空發(fā)動機企業(yè)。
1971年,由于開發(fā)新型航空發(fā)動機虧損,公司負債累累導致破產(chǎn)。后在英國政府干預下進行改組,公司一分為二,分為汽車與航空發(fā)動機兩家公司。此后,羅爾斯·羅伊斯航空發(fā)動機公司恢復了生機,而勞斯萊斯汽車公司則被德國寶馬公司兼并。目前,羅爾斯·羅伊斯航空發(fā)動機公司是全球第二大軍用民用航空發(fā)動機制造商。
羅羅全球研究和技術(shù)總監(jiān)保羅·斯坦恩將羅羅的成功歸結(jié)為對市場的敏銳洞察、強大的技術(shù)實力和對客戶需求的深刻理解。正是基于這種行業(yè)敏銳與技術(shù)先行,“工業(yè)4.0”成為高端制造業(yè)的風向標,保羅·斯坦恩認為,數(shù)字化制造將成為大勢所趨。
無疑,當前數(shù)字化正深刻改變著航空制造。以航空發(fā)動機為例,在設(shè)計初期,小到每個零件、大到完整的裝配體能夠通過計算機建立出全數(shù)字化的模型,通過計算流體力學(CFD)進行模擬計算和優(yōu)化,讓這臺虛擬的“數(shù)字發(fā)動機”滿足客戶對于推力、油耗、碳排放的需求。隨后,數(shù)字模型被送入智能工廠,在這里,不僅每臺制造、加工設(shè)備都通過大數(shù)據(jù)智能相連,讓生產(chǎn)裝配的每個流程都自動化智能化,連供應鏈上的生產(chǎn)、倉儲、交付等各環(huán)節(jié)也能在全球化平臺上運行和處理,極大提升生產(chǎn)制造效率。當發(fā)動機交付給航空公司客戶后,每一臺運行中發(fā)動機的海量數(shù)據(jù)都會實時上傳到制造商的數(shù)據(jù)庫,通過云計算、數(shù)據(jù)分析來監(jiān)測發(fā)動機的健康狀況,保證后續(xù)運營維護的高效性。不僅如此,與發(fā)動機性能相關(guān)的數(shù)據(jù)還會反饋給設(shè)計與制造部門,從而促進制造商改進發(fā)動機設(shè)計、提高產(chǎn)品競爭力,形成涵蓋航空全產(chǎn)業(yè)鏈的良性循環(huán)。
對于羅羅來說,先進的計算手段也讓設(shè)計工作更高效可靠。羅羅遍及全球的智能工廠已實現(xiàn)了數(shù)據(jù)互聯(lián),無縫連接的全球化供應鏈管理系統(tǒng)保證了制造的品質(zhì)與效率。
想要在新的工業(yè)革命浪潮中占據(jù)前沿,不被淹沒,對于新技術(shù)的研發(fā)力度就絲毫不能減弱。
羅羅公司每年花在研發(fā)上的投入占企業(yè)全年收入的10%,高達14億。羅羅還聚焦最先進的技術(shù),在全球近40所大學設(shè)立了技術(shù)研究中心。大量的資金與資源投入,確保了羅羅公司的行業(yè)領(lǐng)跑地位。
在羅羅公司的Trent XWB商用渦扇發(fā)動機上,設(shè)計與工藝創(chuàng)新的成果隨處可見。僅空心鈦合金風扇葉片中涉及的技術(shù)專利就超過60項,羅羅花費10年的時間不斷改進風扇葉片技術(shù),在大尺寸、低密度與高強度上獲得平衡。風扇葉片由3片超薄的鈦合金材料擴散焊接而成,而后在近1000°C的熔爐中用氬氣使外側(cè)的兩片鈦板膨脹,中間層被拉伸成Z字形,最終形成三維空心葉片。這種結(jié)構(gòu)類似建筑上的瓦楞結(jié)構(gòu),具有重量輕、剛性強的特點,加上大直徑寬弦超掠葉片的設(shè)計,為發(fā)動機帶來高效率、低噪聲和抗外物損傷性等優(yōu)勢。壓氣機部件的整體葉盤設(shè)計減輕了15%的重量;燃燒室采用的陶瓷涂層隔熱材料在保證部件可靠性的基礎(chǔ)上將燃燒室溫度提高到2000℃,從而提升燃油效率。
多項創(chuàng)新技術(shù)的應用,使得Trent XWB發(fā)動機的油耗比同類型產(chǎn)品降低10%,僅這一項就能為客戶每年每架機節(jié)省250萬美元,因此空客最新的遠程寬體客機A350WXB選用了該款發(fā)動機作為唯一的動力來源。Trent XWB發(fā)動機已于2015年投入運營,累計訂單超過1500臺。
為了更好地推進技術(shù)創(chuàng)新,羅羅以20年為周期規(guī)劃和推進科研投入。5年愿景著眼短期,將成熟技術(shù)融入產(chǎn)品;10年愿景關(guān)注能應用于實際的新技術(shù);20年愿景則放眼長遠,聚焦新興科技,“任何新技術(shù)都有可能改變未來”。
正如保羅·斯坦恩所說,羅羅的創(chuàng)新是“一系列接連不斷地改進、突破與變革”,是用“對未來的無盡想象”保持“現(xiàn)在的持久生命力與競爭力”。
2016年,羅羅公司宣布與微軟公司合作,實現(xiàn)TotalCare的數(shù)字化,利用數(shù)字技術(shù)的力量變革航空業(yè)。
如今,傳統(tǒng)的工業(yè)企業(yè)早已經(jīng)開始主動或被動地擺脫單純依靠產(chǎn)品本身賺取利潤的時代,轉(zhuǎn)而開始向提供更多附加價值以及后市場領(lǐng)域?qū)で笮碌某雎?。制造業(yè)巨頭在某些領(lǐng)域正在發(fā)生變化,即智能制造環(huán)境下提供的產(chǎn)品從工業(yè)產(chǎn)品向解決一體化方案以及服務領(lǐng)域的延伸。而作為業(yè)務涉及航空、航運以及電力設(shè)備的全球第二大動力系統(tǒng)制造企業(yè),羅羅已有一半以上的收入來自售后服務。
TotalCare正是羅羅公司針對航空公司對發(fā)動機維修需求而設(shè)計開發(fā)的一項基于飛行小時提供發(fā)動機全面維修保障服務的產(chǎn)品。進入市場距今已有近20年的歷史,服務的客戶遍布世界各地。TotalCare已成為羅羅公司航空發(fā)動機業(yè)務的重要支柱。
隨著客戶需求的多樣化,TotalCare服務模式不斷演變,形成不同的產(chǎn)品表現(xiàn)形式,包括:TotalCare Life,TotalCare Term,TotalCare Flex。其中,“TotalCare Flex”是2014年,羅羅推出了的一項基于飛行小時,針對成熟發(fā)動機運營商提供范圍更加廣泛的產(chǎn)品。服務內(nèi)容包括:停場大修的發(fā)動機備發(fā),二手器材使用,通過短時維修提升飛行循環(huán)數(shù)。
與此同時,羅羅公司還推出了名為SelectCare的固定價大修服務產(chǎn)品。TotalCare有助于航空公司充分提高在翼時間,降低運營風險,使維修成本具有可預測性,SelectCare則提供又一種選擇的可能,在某一時期內(nèi),通過固定價格的維修服務,使航空公司的大修成本趨于穩(wěn)定。
羅羅公司和微軟的合作將結(jié)合航空工程和包括高級分析和物聯(lián)網(wǎng)(IoT)在內(nèi)的云計算領(lǐng)域的頂級解決方案,從根本上轉(zhuǎn)變發(fā)動機相關(guān)的運行和維護工作。該功能將被整合到羅爾斯·羅伊斯行業(yè)領(lǐng)先的TotalCare服務解決方案中,從而顯著降低成本,提升準點表現(xiàn),為客戶乃至整個行業(yè)帶來更大價值。
全新的數(shù)字化功能建立在微軟Azure云平臺上,利用微軟Azure物聯(lián)網(wǎng)套件從地理位置分散的不同數(shù)據(jù)源收集和匯總數(shù)據(jù),并利用Cortana智能套件來深入了解這些數(shù)據(jù),從而能夠?qū)Ω訌V泛的航空運行數(shù)據(jù)進行管理和整合。
利用大量智能數(shù)據(jù)分析功能、預測工具和工程專長來獲得更深入的洞見,將有助于航空公司減少燃油消耗,提升航線效率,確保部署合適的團隊和設(shè)備,提供更高效的發(fā)動機維護服務,使可用性保持在最高水平。
羅爾斯·羅伊斯民用航空業(yè)務發(fā)動機維護高級副總裁湯姆·帕瑪表示:“過去二十年里,為降低成本,提高效率,我們已經(jīng)做了許多工作,但我們想做得更多。我們必須利用數(shù)字功能和大數(shù)據(jù)技術(shù),積極將運營性能表現(xiàn)提升至更高水平。團隊將從大量數(shù)據(jù)源中提取信號和信息,轉(zhuǎn)化成針對飛機的飛行策略,從而最大程度地降低油耗,避免運營中斷,將停飛時間降到最低”。
另外,羅羅公司為Trent用戶提供包含航材支援在內(nèi)的飛行小時大修服務,眾多獲得認證的三方MRO和由羅羅控股的維修工廠均可實施,這為客戶(航空公司)提供了更加靈活的選擇空間。羅羅公司通過不斷加強全球發(fā)動機大修網(wǎng)絡建設(shè),提供更加多樣化的飛行小時服務協(xié)議,從而使越來越多的租賃公司和航空公司有理由選擇更多的二手飛機。與此同時,發(fā)揮在新發(fā)動機維修領(lǐng)域的絕對優(yōu)勢,吸引更多的發(fā)動機用戶選擇羅羅的服務。
羅羅是一家全球化的公司,有超過三分之二的全球收入、超過四分之三的訂單額來自于歐洲以外的國家。因此,全球化的發(fā)展思路是羅羅踐行數(shù)字化發(fā)展的關(guān)鍵。
羅羅的全球化體現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方方面面。羅羅建立的融合工業(yè)部門、企業(yè)和高校資源的全球先進制造體系(AxRC)由7個研發(fā)制造中心構(gòu)成,其中5個位于英國,剩下兩個在美國和新加坡。羅羅的全球供應網(wǎng)絡覆蓋70個國家的8000多個供應商,其中2000多個來自北美,500多個來自亞太地區(qū)。在羅羅的制造成本中,約70%的價值用于向世界各地的供應商購買產(chǎn)品和服務。
在中國,羅羅公司的團隊正以其低調(diào)、務實的英倫風格,努力服務并拓展著這片充滿活力的市場。Trent700發(fā)動機在中國空客A330上 90%的市場占有率以及每年在華超過2億美元的轉(zhuǎn)包生產(chǎn)訂單,正是羅羅中國戰(zhàn)略的有力支撐。
羅羅公司曾在其《市場展望》報告中稱,到2026年,中國的航空公司將購買3100多架新飛機,這將形成一個6600臺發(fā)動機、總價值超過650億美元的巨大市場。到2026年,中國市場將占到全球市場的11%,中國市場年均增速達到8.8%。
對羅羅來說,中國是其供應鏈的重要組成部分,其每年在中國的采購業(yè)務總量超過了2億美元。早在1997年,羅羅就與中航工業(yè)西安航空發(fā)動機公司成立合資公司,負責鑄造和機械加工渦輪導向葉片。它還與中航工業(yè)旗下的多家發(fā)動機公司建立合作關(guān)系,通過轉(zhuǎn)包生產(chǎn)等方式建立零部件采購供應鏈。其中,四川成發(fā)航空科技公司是羅羅環(huán)形件、鈑金件的戰(zhàn)略供應商,沈陽黎明航空發(fā)動機集團公司是BR700系列的熱環(huán)供應商。
而從羅羅公司的航空發(fā)動機產(chǎn)品線來看,其力推的Trent系列發(fā)動機主要面向?qū)掦w遠程機型,并在這一領(lǐng)域占有相當高的市場份額。在波音777、波音787、空客A330和空客A380等熱門遠程機型上,都能看到Trent發(fā)動機的身影。過去18年來,全球超過2000臺Trent發(fā)動機交付使用。
中國民航已成全球第二大航空運輸系統(tǒng),快速增長的航空需求和高度集中的航空流量給中國的主要機場和主干航線帶來了巨大壓力。由空域緊張引起的“空中擁堵”,也讓民航旅客苦不堪言。此外,受制于機場容量有限和飛行員數(shù)量的不足等因素,寬體飛機將在未來中國國內(nèi)航線上扮演更為重要的角色。更多地使用寬體飛機,可以提高空域、機場和人力資源的使用效率,這也為羅羅帶來了巨大的商機。根據(jù)羅羅預測,今后十年投入服務的Trent發(fā)動機將增加兩倍,羅羅的發(fā)動機生產(chǎn)速度也將翻番。
2018年,東航集團與羅羅公司在首屆中國國際進口博覽會的“中央企業(yè)國際合作論壇”上,成功簽署Trent XWB發(fā)動機及長期維護協(xié)議。該協(xié)議價值達到101.33億元人民幣(14.48億美金),是首屆進博會最大的民用航空訂單之一。
正如保羅·斯坦恩所說,“互聯(lián)網(wǎng)+制造”的中國模式與羅羅用數(shù)字技術(shù)變革航空業(yè)的思路不謀而合,雙方將通力合作,在航空工業(yè)發(fā)展的新旅途上實現(xiàn)更加全面深入的互利共贏。