在前不久舉辦的中國國際工業博覽會上,許多觀眾都會對一架飛機模型駐足觀看。它就是中國商用飛機有限責任公司(以下簡稱中國商飛)展示的大型客機研發項目C919的模型。自從去年5月11日中國商飛在上海揭牌成立以來,中國人的大飛機夢就不斷升溫。而中國航空市場的潛力也足以讓相關IT企業“垂涎三尺”。中國商飛董事長張慶偉告訴記者,大飛機項目在今后3到5年要投入600億元,而終相關投入總體上將達到2000億元。
據了解,中國已經成為上機場數目增長快的國家,航空運輸量也位居第二。到2020年中國大約需要新增干線客機1600架,而到2050年還需要更新和新增干線客機3000多架。而對于通用航空業,在中國民用航空局注冊的通用航空目前有900多架,而且以每年兩位數的速度在增長。專家預測,未來10年中國通用飛機的需求總價值將達到155億美元。
航電巨頭加速布局中國市場
近幾年來,我國航空電子產業飛速發展。在今年10月15日的第十屆西博會上,中國電子科技集團更是宣布將把航空電子產業的技術研發、產品生產基地落戶四川,并在成都成立中國專業民用航空電子系統及設備研發生產企業。航電系統是飛機重要組成部分,專家預計未來20年國內將有近2500架大型客機的需求,航電系統及設備的產值將達到1800億元。面對中國的巨大市場,國外航電巨頭加速挖潛中國市場。
今年10月28日,大民航數據通信服務提供商,美國ARINC公司宣布與中國民航數據通信有限責任公司(ADCC)關于航空數據鏈通信服務的合作伙伴關系再延長4年,并在中國進行新服務,例如甚高頻數據鏈模式二(VDLMode2)的數據鏈覆蓋擴展和升級。“在中國,我們在通信數據鏈方面還想繼續加深和民航數據通信有限公司的合作。同時,我們更加致力于在中國做一些機場方面的市場拓展。”美國ARINC公司亞太區副總裁兼董事總經理RandyPizzi在接受采訪時表示。據了解,目前,雙方的航空數據鏈合作項目已在中國的87個遠程地面站運營。而雙方早在2005年的合資公司愛達瑞航空科技發展有限責任公司(ADARI)一直致力于航空應用軟件的研發,例如內容管理分布式系統和電子飛行包技術。此次合作伙伴關系的延長意味著ARINC公司對中國的滲透又進一步。
而航電巨頭霍尼韋爾公司也在今年9月8日與中國航空工業集團公司簽署共同合作框架協議,在民用飛機及航空零部件領域展開合作。據了解,霍尼韋爾公司的航空電子系統已進入了中國C919項目候選供應產品系列。
MDO應用有待加強
萬事開頭難。一架飛機研制的步應該就是飛機設計。其實飛機設計是一個復雜的事物,涉及空氣動力學、結構分析性能和操穩計算、重量和慣性矩計算、控制系統、推進系統等多門學科。這也是飛機制造業中多學科設計優化(MDO)技術興起的原因。“大飛機更加強調在性能、費用、可靠性、可維護性、易損性等方面的綜合平衡和協調,引進MDO技術和并行設計的理念,可以在設計階段充分考慮各學科之間的相互影響和耦合,從而找到優的飛機設計方案。”安世亞太公司MDO咨詢經理孟志華在接受《中國電子報》記者采訪時表示。據介紹,在新型飛機的總體設計過程中,傳統的工程估算、經驗公式計算精度和適用性難以保證。通過MDO的集成框架,可以集成更多的工具和技術,提供可信度很高的設計方案。也就是說,MDO的應用一方面可以改進設計流程,提高研發效率;另一方面,使工程師更容易應用的工具,提高設計精度。
中國航空工業的MDO技術應用,從跟蹤國外研究進展到吸收運用,已經取得了一定進展。例如高校中的北航、南航、西工大、國防科大等涌現出了MDO領域的專家,并取得很多研究成果。在中國航空界,沈陽、成都、西安、上海等飛機研究所以及其他廠所,也意識到了MDO的重大意義,基于先進商業軟件的成熟框架,輔之以適應國情的自主開發,已經開始將MDO技術運用于軍機、民機、無人機的研制工作,并積累了大量的實踐經驗。
但是,記者采訪后得知,相對于波音、洛馬、空客等企業的10余年MDO應用的經驗積累以及美國、歐洲政府部門的大力推動,中國的MDO技術應用還處于起步階段,對這一先進技術和理念的理解和認識還不夠,MDO應用的范圍也局限于局部設計、理論研究等方面,效果不夠明顯。“我國航空企業的信息化部門以及主管機構,對MDO的重要意義了解還不多,在企業中的推動力度還不夠。由于缺乏足夠的支持,國內企業的MDO應用,大多只限于個人桌面級、科室小組級的小范圍內,學科綜合和協同工作較少,MDO的效果沒有充分發揮。”孟志華表示。
供應鏈協同研發開始起步
如果你對空客新A350XWB型飛機研發有所了解,你就會發現,空客在該型號飛機研制中僅扮演一家“先進系統集成商”,主要承擔飛機研發中的總體設計、總裝集成等工作,有多達數百家的供應商組成供應鏈網絡共同參與研發工作。如此多的企業參與一個產品型號的研發對于其他行業來說是不可想象的。據了解,在航空制造業,供應商和合作伙伴對終產品的貢獻可以達到40%以上,甚至可達80%。
其實,從新支線飛機ARJ21開始,中國就已經初試這種協調研發信息化技術。通過構建廣域協同工作平臺,成功地將四廠一院三所、近20家供應商等企業緊密連接在一起,進行信息溝通交流和數據的共享及傳遞。在此后的多個國家重點飛機型號的研發中,也紛紛利用協同研制技術,構建跨企業、跨地域的協同工作環境,為了縮短飛機研制周期、提高研制質量起到了不可替代的作用。在這個過程中,中國航空行業在異地協同研發信息技術應用的思想、理念、實施方法等方面都取得了長足的進步。但是,與國外先進航空企業相比仍存在一定差距。
“空客在協同研發技術的引入中,首先從協同研發的業務策略、協同業務框架、業務流程等方面進行規劃,后才落實到信息技術的應用上。而中國航空行業飛機的研發,較少進行頂層規劃以及對協同業務策略和工作流程進行梳理,往往將關注點放在信息技術的實現上。”PTC公司中國區航空國防行業業務發展經理余定方告訴記者。
另外,在涉及范圍和應用深度上也不及國外。記者采訪得知,由于受多種條件的限制,目前國內協同研發平臺的實施中,主要涉及企業往往只是主要的參研單位,較少涉及飛機機載系統、試驗試飛、零件及原材料供應商、客戶等單位,而國外先進航空企業往往將協同研發平臺延伸到供應鏈網絡的所有企業,以及客戶、適航當局等單位。此外,這些企業往往將新的數字化技術發展成果引入到協同研發平臺的應用中,達到更大的應用深度。