论文部分内容阅读
在中国经济和科技整体起飞的今天，航空发动机产业作为我国战略关键行业中的一块明显短板，近年来受到了广泛的社会关注。在已有的大量讨论中，各方都已经意识到发动机产业具有研制难度大、周期长、耗资多、风险高的特点。正如美国《国家关键技术计划》所描述的，“这是一个技术精深得使新手难以进入的领域，它需要国家充分保护并利用该领域的成果，需要长期数据和经验的积累以及国家的大量投资”。
近期，中国航空发动机集团在北京悄然挂牌，意味着发动机产业正式脱离中航工业的母体，寻求独立发展。这是一件划时代的大事，也是中国航空工业第一次实施主机与发动机的纵向分离。这样的顶层规划符合国际惯例，也是大势所趋。在中国再次向航空制造业的皇冠发起冲击时，全球最大的航空发动机制造商GE航空有哪些值得我们学习和借鉴的经验呢？
研发是生存之本
GE航空是全球主要的发动机制造商之一，每2秒钟就有一架装配GE发动机的飞机在世界各地机场起飞。作为中国航空业的战略合作伙伴，我国自主研发的ARJ21新支线飞机装配的是GE公司的CF34-10A发动机，首款干线飞机C919装配的发动机则是由GE航空与法国赛峰飞机发动机公司（原斯奈克玛）组建的合资公司CFM研制的LEAP-1C发动机。
经过近百年发展，GE航空研发的发动机产品得到了全球航空公司客户的信赖，在残酷的市场竞争、多变的地缘政治及复杂的经济环境下取得了令人瞩目的成就。今天，GE航空已成为全球航空发动机企业学习的“标杆”。
GE航空之所以能够取得今天的成就，与其长期以来高度重视技术预研有直接的关系。GE航空每年拿出十几亿甚至几十亿美元用于发动机先进技术的研发，这笔资金约占其年收入的10%～15%。相比美国其他工业企业，GE航空在研发上的投入要高出3～5倍。随着公司的不断发展，研发资金的投入每年还在不断增长。
GE航空将这些资金分别投入不同的研发领域。其中，约20%的资金用于基础科学研究，即与航空发动机产业直接相关的研究工作。比如，航空材料、计算机仿真技术、空气动力学、结构力学等领域的研究。30%的资金用于航空发动机应用技术研究，如现在十分热门的3D打印技术等。剩下的50%则用于发动机及相关部件的系统设计、制造、适航、取证、售后服务等领域。
此外，GE航空十分擅长借助美国政府资助的一系列航空发动机发展计划，进行前沿技术研发，并将这些技术用于新型发动机产品的研制和对现役产品性能的改进。例如，LEAP系列以及GE90和GEnx的核心机技术就来源于上世纪七八十年代由NASA主持的E3发动机项目。
借助于这种长期、持续的研发投入，GE公司推出了一系列成功的产品，不断改写航空发动机产业的历史。这其中包括：研发了美国第一台喷气式飞机发动机，生产出世界上第一台涡轮螺旋桨发动机，研制了全球第一台大涵道比涡轮风扇发动机等。这些发动机产品将民用飞机带入了新纪元。
完善的研发流程
除了坚持“研发为王”的信条外，GE航空也十分重视发动机产品研发流程的规范化。GE航空在上世纪80年代开始使用结构化的发动机产品研发流程，即新产品引入（New Product Introduction，NPI），在后续的产品研发中严格执行此流程，并对其持续更新优化。
GE航空的NPI流程是GE公司秘而不宣的产品开发和项目管理的法宝，同时也推广到GE公司所有业务部门，比如信息化系统的建立和人事管理流程的建立。
NPI流程综合考虑了人、财、物及其相互关系和产品的全寿命周期，将一个复杂新产品引入所需的所有活动，包括开发产品的团队构架、成员职责、市场调研、商务分析、可行性论证、供应商选择、设计、制造、试验、适航认证、客户支持等，有逻辑地分解成10个阶段的工作。在每个阶段，都定义了相应的交付物和检查清单，并安排了相应的评审。
一般来讲，整个研发团队由项目管理、系统工程和设计工程三支队伍组成。项目管理团队负责新产品引入的商业成功，主要与市场和客户对接，管理经费，决定项目的方向。系统工程团队负责新产品引入的技术成功，包括发动机系统的定义、集成和适航认证，主要与客户的技术团队和适航当局对接，定义总体要求并分配总体要求，管控工程研发的所有活动。设计工程团队来自工程部或合作伙伴的各个工程技术专业，负责完成系统工程团队分配的任务，专心做研发工作。
这三支队伍按照NPI流程协同、有序地开展工作。每个阶段的技术评审由系统工程团队负责，管理评审由项目管理团队负责，评审的形式、内容、检查清单、风险分析及规避计划等都有详细的定义和标准模板。
合适的合作伙伴
一般而言，在所有试验设备与设施齐全、相关关键技术已经完全掌握，并具备相应的设计、研制、试验、生产能力的条件下，研制一款新的发动机产品的成本一般需要15亿～30亿美元。如果能够与技术优势互补的合作伙伴进行联合研发，不仅可以分摊技术和投资风险，也有利于联合开拓国际市场。
20世纪70年代，GE公司出于对当时民航运输业需求的分析和研制成本的压力，综合各方面因素后选择与赛峰飞机发动机公司合作，联合研发了CFM56系列发动机，此举成为航空工业界国际合作的典范。 CFM56发动机项目不仅为两家公司每年创造100多亿美元的营业收入，而且使赛峰飞机发动机公司从一个单纯开发、制造军用飞机发动机的国营企业，迅速成长为全球航空发动机市场的“顶级玩家”之一。
GE航空与合作伙伴在发动机项目管理、工程应用、专项技术研发、生产、资金筹措、市场营销等方面进行全方位合作，集思广益，发挥各自的优势。GE公司还仔细研究不同合作伙伴的特点并采取不同的合作模式，以达到最佳的合作效果。无论是在北美、欧洲，还是在中国，GE与不同的合作伙伴之间都建立了不同层级的合作关系。
GE航空的这一策略不仅使自己获益匪浅，而且极大地孤立了市场上的竞争对手。正是得益于与这些国家的合作伙伴在诸多项目中建立起来的长期友好的合作关系，GE航空在全球发动机市场获得了惊人的成功。如今，发动机制造商必须在全球范围内寻求合作伙伴和供应商，GE航空在这方面无疑是全行业的典范。
合理的产品线布局
良好的产品规划也是GE航空屡获成功的一个重要原因。GE航空在充分考虑其发动机产品相对于竞争对手的技术优势，如推力范围、燃油效率、使用寿命、可靠性和维护成本之后，设计了一条完整的产品线。目前，GE航空在宽体客机、窄体客机和支线客机市场的产品布局十分合理，并且现有产品都有很好的市场表现。
在宽体客机市场，已经服役的GE90发动机、GE90-115B发动机和GEnx发动机在波音系列宽体客机上应用极其广泛，并将在未来相当长一段时期内继续保持优势。同时，GE还凭借GE9X成为波音777X的唯一发动机供应商。GE计划在GE9x中引入GEnx发动机复合材料风扇低压系统，专注于燃烧、噪声和污染物排放的改善，从而保证GE9X的油耗比现有的GE90系列降低10%以上。
在窄体客机市场，LEAP系列发动机近年来的表现极为抢眼，订单数屡创新高。在支线喷气飞机市场，GE公司凭借CF34发动机几乎垄断了70～120座大型支线喷气飞机市场，其市场占有率一度高达60%～70%。随着普惠GTF发动机的出现，GE在这一市场一枝独秀的格局正在发生改变。为了保持竞争力，GE公司正在着手研发用于大型支线飞机的NG34发动机。
近期，中国航空发动机集团在北京悄然挂牌，意味着发动机产业正式脱离中航工业的母体，寻求独立发展。这是一件划时代的大事，也是中国航空工业第一次实施主机与发动机的纵向分离。这样的顶层规划符合国际惯例，也是大势所趋。在中国再次向航空制造业的皇冠发起冲击时，全球最大的航空发动机制造商GE航空有哪些值得我们学习和借鉴的经验呢？
研发是生存之本
GE航空是全球主要的发动机制造商之一，每2秒钟就有一架装配GE发动机的飞机在世界各地机场起飞。作为中国航空业的战略合作伙伴，我国自主研发的ARJ21新支线飞机装配的是GE公司的CF34-10A发动机，首款干线飞机C919装配的发动机则是由GE航空与法国赛峰飞机发动机公司（原斯奈克玛）组建的合资公司CFM研制的LEAP-1C发动机。
经过近百年发展，GE航空研发的发动机产品得到了全球航空公司客户的信赖，在残酷的市场竞争、多变的地缘政治及复杂的经济环境下取得了令人瞩目的成就。今天，GE航空已成为全球航空发动机企业学习的“标杆”。
GE航空之所以能够取得今天的成就，与其长期以来高度重视技术预研有直接的关系。GE航空每年拿出十几亿甚至几十亿美元用于发动机先进技术的研发，这笔资金约占其年收入的10%～15%。相比美国其他工业企业，GE航空在研发上的投入要高出3～5倍。随着公司的不断发展，研发资金的投入每年还在不断增长。
GE航空将这些资金分别投入不同的研发领域。其中，约20%的资金用于基础科学研究，即与航空发动机产业直接相关的研究工作。比如，航空材料、计算机仿真技术、空气动力学、结构力学等领域的研究。30%的资金用于航空发动机应用技术研究，如现在十分热门的3D打印技术等。剩下的50%则用于发动机及相关部件的系统设计、制造、适航、取证、售后服务等领域。
此外，GE航空十分擅长借助美国政府资助的一系列航空发动机发展计划，进行前沿技术研发，并将这些技术用于新型发动机产品的研制和对现役产品性能的改进。例如，LEAP系列以及GE90和GEnx的核心机技术就来源于上世纪七八十年代由NASA主持的E3发动机项目。
借助于这种长期、持续的研发投入，GE公司推出了一系列成功的产品，不断改写航空发动机产业的历史。这其中包括：研发了美国第一台喷气式飞机发动机，生产出世界上第一台涡轮螺旋桨发动机，研制了全球第一台大涵道比涡轮风扇发动机等。这些发动机产品将民用飞机带入了新纪元。
完善的研发流程
除了坚持“研发为王”的信条外，GE航空也十分重视发动机产品研发流程的规范化。GE航空在上世纪80年代开始使用结构化的发动机产品研发流程，即新产品引入（New Product Introduction，NPI），在后续的产品研发中严格执行此流程，并对其持续更新优化。
GE航空的NPI流程是GE公司秘而不宣的产品开发和项目管理的法宝，同时也推广到GE公司所有业务部门，比如信息化系统的建立和人事管理流程的建立。
NPI流程综合考虑了人、财、物及其相互关系和产品的全寿命周期，将一个复杂新产品引入所需的所有活动，包括开发产品的团队构架、成员职责、市场调研、商务分析、可行性论证、供应商选择、设计、制造、试验、适航认证、客户支持等，有逻辑地分解成10个阶段的工作。在每个阶段，都定义了相应的交付物和检查清单，并安排了相应的评审。
一般来讲，整个研发团队由项目管理、系统工程和设计工程三支队伍组成。项目管理团队负责新产品引入的商业成功，主要与市场和客户对接，管理经费，决定项目的方向。系统工程团队负责新产品引入的技术成功，包括发动机系统的定义、集成和适航认证，主要与客户的技术团队和适航当局对接，定义总体要求并分配总体要求，管控工程研发的所有活动。设计工程团队来自工程部或合作伙伴的各个工程技术专业，负责完成系统工程团队分配的任务，专心做研发工作。
这三支队伍按照NPI流程协同、有序地开展工作。每个阶段的技术评审由系统工程团队负责，管理评审由项目管理团队负责，评审的形式、内容、检查清单、风险分析及规避计划等都有详细的定义和标准模板。
合适的合作伙伴
一般而言，在所有试验设备与设施齐全、相关关键技术已经完全掌握，并具备相应的设计、研制、试验、生产能力的条件下，研制一款新的发动机产品的成本一般需要15亿～30亿美元。如果能够与技术优势互补的合作伙伴进行联合研发，不仅可以分摊技术和投资风险，也有利于联合开拓国际市场。
20世纪70年代，GE公司出于对当时民航运输业需求的分析和研制成本的压力，综合各方面因素后选择与赛峰飞机发动机公司合作，联合研发了CFM56系列发动机，此举成为航空工业界国际合作的典范。 CFM56发动机项目不仅为两家公司每年创造100多亿美元的营业收入，而且使赛峰飞机发动机公司从一个单纯开发、制造军用飞机发动机的国营企业，迅速成长为全球航空发动机市场的“顶级玩家”之一。
GE航空与合作伙伴在发动机项目管理、工程应用、专项技术研发、生产、资金筹措、市场营销等方面进行全方位合作，集思广益，发挥各自的优势。GE公司还仔细研究不同合作伙伴的特点并采取不同的合作模式，以达到最佳的合作效果。无论是在北美、欧洲，还是在中国，GE与不同的合作伙伴之间都建立了不同层级的合作关系。
GE航空的这一策略不仅使自己获益匪浅，而且极大地孤立了市场上的竞争对手。正是得益于与这些国家的合作伙伴在诸多项目中建立起来的长期友好的合作关系，GE航空在全球发动机市场获得了惊人的成功。如今，发动机制造商必须在全球范围内寻求合作伙伴和供应商，GE航空在这方面无疑是全行业的典范。
合理的产品线布局
良好的产品规划也是GE航空屡获成功的一个重要原因。GE航空在充分考虑其发动机产品相对于竞争对手的技术优势，如推力范围、燃油效率、使用寿命、可靠性和维护成本之后，设计了一条完整的产品线。目前，GE航空在宽体客机、窄体客机和支线客机市场的产品布局十分合理，并且现有产品都有很好的市场表现。
在宽体客机市场，已经服役的GE90发动机、GE90-115B发动机和GEnx发动机在波音系列宽体客机上应用极其广泛，并将在未来相当长一段时期内继续保持优势。同时，GE还凭借GE9X成为波音777X的唯一发动机供应商。GE计划在GE9x中引入GEnx发动机复合材料风扇低压系统，专注于燃烧、噪声和污染物排放的改善，从而保证GE9X的油耗比现有的GE90系列降低10%以上。
在窄体客机市场，LEAP系列发动机近年来的表现极为抢眼，订单数屡创新高。在支线喷气飞机市场，GE公司凭借CF34发动机几乎垄断了70～120座大型支线喷气飞机市场，其市场占有率一度高达60%～70%。随着普惠GTF发动机的出现，GE在这一市场一枝独秀的格局正在发生改变。为了保持竞争力，GE公司正在着手研发用于大型支线飞机的NG34发动机。