标题 | 探析第三次工业革命对航空工业的影响 |
范文 | 胡漫江 摘要:以数字技术、新材料、新能源、生物工程为基础的第三次工业革命逐渐改变了航空工业系统的生存环境,航空工业的生产效率、设计网络、生产方式、产业布局也将会发生巨大变化。 关键词:第三次工业革命 航空工业 大规模定制 自工业 产业布局 大数据、云端、物联网、支付数字化、3D技术等这些新名词正在改变世界,第三次工业革命正在悄然进行。这场革命,以互联网、新材料和新能源为基础,以“数字化智能制造”为核心,正在带来生产方式的重大变革,进而改变我们的生活。 航空工业不是传统意义上的机械制造业,它是当今高科技的综合利用,是集机械、电子、信息科学、材料科学、生物科学、管理学等为一体的新技术与新兴工业的综合体。新技术的不断发展会对航空工业造成深远影响,航空工业的生产效率在不断提升,生产方式、设计网络、产业布局将发生巨大的变化。 一、生产效率的飞升 生产系统的效率除了受到能源、材料技术和生产工艺的影响外,还与信息流、物流等生产辅助技术的成熟度相关。第一次工业革命中,邮政服务是企业信息交流的主要渠道,生产运输和贸易则主要通过汽轮、火车等交通工具,通讯和交通工具单一落后,生产效率低下;第二次工业革命中,企业通过电报和电话等工具进行信息交流,并借助汽车、飞机等新型交通工具,在公路、高速公路、机场、港口形成的交通网络中实现生产要素的快速流通,生产效率大幅提高;而在第三次工业革命中,生产系统借助网络信息技术全面趋向数字化和智能化,互联网成为贸易、信息交流的关键性渠道,同时也构成整个经济社会发展的重要基础设施(见表1)。同时,快速成型技术、新材料技术、人工智能技术等一系列重大关联技术的群体突破和应用条件逐渐趋于成熟,将有力推动航空制造业生产效率的大幅跃迁。 二、设计网络的开放 航空工业的设计最初是基于图纸,后来借助数字技术,CAD快速发展,逐步取代了图纸的功能。但是因为航空工业的特殊的属性,设计网络是局部的、封闭的,在一定范围内知悉的。面向未来的航空工业的设计网络会是什么样的呢? Android(安卓)是一个以Linux为基础的半开源操作系统,由Google和开放手持设备联盟开发与领导。它是一个权限分立的操作系统,每个应用都以唯一的一个系统识别身份运行,系统的各部分也分别使用各自独立的识别方式,将应用与应用,应用与系统隔离开。开放的安卓系统集全球之智,功能日益强大,形成了自己独有的产业链、商业模式和生态系统。未来的航空工业设计体系也将会像安卓系统类似的发展方向发展:设计、测试与验证开源;基于模型的设计和虚拟协同工程。由于军用航空的特殊属性,这一改变会先在民用飞机领域,特别是通用飞机领域发生。这一改变可能需要做好三项准备:一是开放的设计平台。这个平台不仅仅局限于设计,还要超越设计,加上工艺编制等数字化设计和制造的业务;二是要有一个行之有效的专利保护体系,在一定程度上保护设计者;三是要有合理的安全权限设置。 三、生产方式的涅磐 当前,航空制造业表现为“大规模生产”和“定制化”并存,而在不远的将来,航空制造业将迈入“大规模定制”和“自生产”时代。最终使用者的作用将会极大地提高甚至主导整个产业链。 所谓“大规模定制”是指消费者参与飞机制造的程度将得到强化,用户的个性化需求和创意将会更多地得到体现,完全由飞机制造方主导的产业创新将被弱化,航空产品的种类大幅增加,异质性程度更高。产品设计者与消费者之间可以通过互动改进产品,这个互动是双向的,消费者对产品的改进要求,更个性化,可以一对一实现。达索系统公司开发了基于3D体验平台的航空航天应用系统,该系统不仅能在产品交付前让用户进行体验,且将用户体验始终贯穿整个研发过程。但这还仅仅只是一个开始。 所谓“自生产”就是消费者按照自己的需求、自己的喜好进行设计,或者是委托专业的设计进行设计,但全程参与并拥有主导权,然后委托供应商进行制造。这个产品既可以满足自己使用,可以通过电商平台供他人购买,也可以将设计方案和所有供应商关系进行打包,卖给任何一个愿意用这个产品的人,那么这个人加入自己的设计理念也可以用同样的办法在电商网络上下订单,制造出他所需要的东西。 就航空工业领域而言,消费者包括个人使用者和航空公司、培训学校等各类机构,由消费者组织全世界气动力学专家、结构力学专家通过互联网平台一起来研究飞机怎么设计。大规模制造导致了制造商和消费者的分离,现在新的技术又促使他们合为一体。例如,航空公司根据乘客的出行特点和携货特点可以提出对机型的改进建议,甚至可以开发适合需要的一款新机型,在机队的构建上发挥更多的创造力;通用飞机的消费者也可以将自身的个性化需求提交给飞机制造方,从而获得定制化的飞机。 四、产业布局的重构 运输这个问题一直困扰着航空工业,同时也决定了航空制造业现有的产业布局。几乎所有的航空工业总装线都会选址在港口城市,因为航空部件尺寸大,水路来往方便。法国航空谷与美国西雅图和加拿大蒙特利尔并称为世界三大航空城,这三个地区地理位置优越,水路运输方便,连AIRBUS公司在中国的总装线最终花落天津,也与天津得天独厚的港口优势有着密切的关联。然后围绕着总装线,以“地理接近”为主要特征的航空产业集群发展起来了。这是工业化发展到一定阶段的必然性产物,也促进了区域经济和产业本身的快速发展。 但是,带来集群持续竞争优势的要素也许将最终成为导致集群衰败的因素。集群成功以后,会倾向于发展成为一个以“地理接近”为限制条件的封闭系统,从而丧失应变能力,导致风险积聚、竞争力下降,同时城市的繁荣也带来了成本的居高不下。2001年波音称打算将其总部与其未来的波音787生产线搬出华盛顿州。许多城市以低税来竞争成为波音的总部和新的生产中心,最后波音总部搬到芝加哥,向美国中部靠拢。 航空工业由“集中生产、全球销售”向“分散生产、就地销售”转变,最后可能发展成为“哪里需要,哪里生产”,这种方式会对航空产业布局产生更大的冲击,产业布局形成的机理、要素将会发生变化,遍布全球的航空研发、制造企业会突破传统的地理限制,利用信息通讯技术的进步,置身与全球化的虚拟学习环境中,扩展产业活动空间。那些在产业链上存在很强的经济联系的企业形成配套关系的产业集群,不一定需要在地理范围内集中,它完全可以通过网络手段呈现出“聚而不集”状态的产业布局,在虚拟空间创造新的集群,形成虚拟的产业群体。总之,未来航空工业的全球产业布局将会更加向消费地——亚洲倾斜;向低成本的、但是拥有不错的教育资源中等城市倾斜。同时也会引发的航空工业全球产业链、价值分配、物流等也会发生深刻的重构。 科技发展、社会进步所引发的一系列变化不是一蹴而就的,也是不以人的意志为转移的,我们不知道它到底是什么样的变化,也不知道它何时才实现,唯一知道的是现实早已为未来埋下了伏笔,身处行业中的企业应该为这种变化有所警觉,有所准备。 参考文献: [1]何传启.第六次科技革命的战略机遇.北京:科学出版社,2012 [2]张新国.新一轮工业革命与中国航空工业的发展.国际航空.2013(1)技术文 |
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