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参照海外市场,我国航空主机厂也在加速推进零部件配套的外部协作进程

发布时间:2021-04-01  来源:立鼎产业研究网  点击量: 1810 

随着产品标准化、规模化要求提升,中上游零部件配套将由内部配套转向外部协作。过去结构件、零部件的生产主要由主机厂系统内部的工厂负责,甚至包括部分更上游的锻铸件。但随着商业航空产业规模的持续扩大,现代航空业规模化生产对成本和效率的敏感度提升,过去由各大主机厂自主承担的零部件配套形式已无法适应专业化和标准化的发展趋势;另一方面,国产大飞机产业化的起航将带来新的万亿规模市场,在未来配套需求大幅扩张的预期下,很多细分领域将具备产业化的基础,逐步由以往半研发性质的生产模式转变为现代化的流水生产,并形成系列化的产品型谱。在此背景下,主机厂从经济性和专业分工的角度考虑,未来将更聚焦于设计、总装和试飞业务,更多的配套需求逐渐从内部扩散出来,航空零部件业务将采用分包外部协作的形式交由体系外的专业化企业代工。

航空零部件加工产业逐步由内部配套转向外部协作


资料来源:公开资料

根据空客“power8”计划及空客、波音公布的资料,波音和空客均在逐步提高其合作供应商所承担的制造业务的比例。波音公司的供应商管理的演变经历了三个阶段。20 世纪90 年代,波音777 项目外包份额约为30%左右,21 世纪的787 等项目外包比例已高达70%左右。

1、第一阶段:供应商只限于原材料供应,生产主要集中在波音公司内部。

2、第二阶段:波音公司主要进行装配和装运,之前的供应链活动都由供应商来完成—OEM 主导下的供应商管理模式。在787 项目实施全球风险合作伙伴关系的供应商管理模式之前,波音都采用这一模式。这种模式的核心要点就是波音公司负责总体设计和细节设计、承担主要结构件和系统件的设计和制造工作(787 项目之前波音从未将机翼的设计和制造工作外包)、负责最后总装。供应商在受控的情况下参与到具体的生产和制造工作中。波音负责和承担几乎所有的研制经费和风险,对于项目的利润享有较高的分配权。波音公司通过合同约定以及实时考核的方式对于供应商的进度、质量、成本和交付进行严格管控。从严格意义上讲,这种模式其实是波音公司的一种“生产性延伸”。

3、第三阶段:目前波音公司将重点放在装配和集成上,其他的活动由供应商完成—全球风险合作下的供应商管理。波音公司实施这一模式的具体措施为:首先,大大缩减一级供应商的数目。除自己的工厂外,波音只面对全球23 个一级供应商,波音公司将其原在华盛顿州工厂的大量工作转包出去,分散到美国14 个州和美国以外的11 个国家和地区。波音赋予了一级供应商前所未有的设计、开发、生产权限以及项目责任,增加一级供应商的工作内容,即整体外包的内容增加;此外,这些一级供应商用同样的方式,与它的次级供应商建立了关系。在20 世纪50 年代,波音707 飞机只有约2%的零件是在国外生产,而波音787 飞机是波音公司在全球外包生产程度最高的机型。按价格计算,波音公司本身只负责生产大约10%—尾翼和最后组装,其余零部件是由40 家合作伙伴共同提供的。

一级供应商不仅要承担设计和制造任务,还要负责次级供应商的的项目管理和子系统集成工作。以往,供应商生产的部件和系统完成后,只需直接交到波音公司的总装工厂;但在787项目中,一级供应商不仅要完成所承担的部件和系统的生产,还要完成相关部件的综合和系统的集成,然后再把一个组装件交给波音公司。而正是这个“组装件”的要求,给波音的供应商们提出了极大的挑战。例如,SPRSpirit AeroSystems)航空系统公司不仅负责机头41段和前机身的制造,同时它还负责安装驾驶舱、前起落架、通用计算机系统以及布线、液压和控制器等其他功能部件,并使之与中机身段相连接。

项目管理和质量管理的任务下放。一级供应商负责对自身及其下属的二级或三级供应商的垂直管理,这与OEM 主导下的供应商管理模式有很大的不同。风险合作供应商在负责相应的设计工作的同时,要按照波音要求严格控制子供应商。波音在相当长的时间内还必须帮助供应商来提升子系统的设计能力、制造能力、检验能力和集成能力。

波音“主制造商-供应商”模式的演进


资料来源:公开资料

外协规模的增长催生了若干家千亿市值的专业化航空零部件加工企业。从美国航空业发展情况来看,不少外部协作公司已拥有了庞大的规模与市值,如航空锻铸领域巨头PCC(精密铸件公司)在20062015 年取得了13%的营收复合增长率,并于2016 年被巴菲特以372 亿美元的价格私有化;零部件加工领域的SPR,前身为2005 年从波音公司独立出来的威奇托工厂,在20102019年取得了10%以上的营收复合增长率(2019 年营收高达78.6 亿美元)。

PCC 公司、SPR 公司业务规模增长情况(单位:百万美元)


资料来源:Wind

PCC为全球航空航天铸造市场龙头。目前全球精密铸造业务产值排名第一为美国的Arconic 公司,其18 年相关业务营收为140 亿美元,PCC 排名第二,18 年营收为118 亿美元。按PCC 并购前业务结构测算,其熔模铸造产值约为30 亿美元,其中面向航空航天领域19 亿美元,市占率达到34%,位居全球第一,面向燃气轮机领域9 亿美元,市占率达30%。可见,在航空航天及两机精密铸造领域,PCC 是目前行业当之无愧的龙头。

SPR 是目前全球最大的一级航空结构件制造商。在2005 年独立成立公司前,SPR 曾是波音公司的一部分,并生产波音飞机的重要大部段,包括737 的整个机身、几乎所有波音飞机的机头,以及空中客车A350的中机身部分和前翼梁。以上业务一直延续至今,波音与空客也始终是公司的前两大客户,前者在公司2019年营收中占比达79%,且在公司三项主营业务中均占有很大比重;后者在公司2019 年营收中占比为16%,其主要在机翼业务营收中占有较大比重。SPR 的业务可划分为三个部分:机身系统(占2019 年营收的53.5%)、推进系统(26.2%)、以及机翼系统(20.3%),目前公司在机身与推进系统全球市场中的份额都超过了20%,领先于大部分竞争对手。

海外航空主机厂已经完成80%的部件制造业务外协生产


资料来源:罗兰贝格

与美国类似,我国航空主机厂也在加速推进零部件配套的外部协作进程。在十四五新型号飞机上量以及民用飞机产业崛起的大背景下,以成飞为首的国内主机厂有望加速推进零部件加工业务的外部化。一般按照从上游到下游的顺序推进,先机加、钣金,后热表处理,最后部装。从当前的外部协作比例看:

1、最上游的材料锻铸业务,各大整机厂仅保留少量产能,且不再内部扩建。

2、机械加工业务由于对五轴联动数控机床(特殊时期进口难度大)的需求,较早启动了外部协作的进程,目前是零部件加工领域外协比例相对较高的环节。

3、钣金是最传统的飞机零件加工方式,在各大主机厂内部拥有数量较多的专业工人,该环节的外部协作进程启动相对较慢,目前仅完成少量外协。

4、工装由于其加工辅助的特性,其外协比例也相对较高,并且部分领先企业已经开始为主机厂提供总装线的工装。

5、部装作为零部件加工产业链的顶端,由于其较高的涉密层级和技术难度,目前还未实现外部化。

在航空工业集团“小核心,大协作”的发展思路指引下,当外部协作达到理想状态后,主机厂理论上将仅仅保留设计、总装和试飞三大核心环节,所有的零部件加工业务都将外部化,因此前述各环节的外协比例在十四五期间有望实现较快的提升。

 


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