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关键词 机电一体化 技术运用 机械制造
中图分类号:TH-39;TD63 文献标识码:A
1机电一体化概要
机电一体化是指在机械的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不断发展,还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。
2航空工业领域机电一体化的发展状况
航空工业机电一体化的发展大体可以分为三个阶段:
20世纪60年代以前为探索阶段。在这一时期,各国都在积极探索航空航天技术,并将最新电子技术积极的运用于完善航空机械产品的性能方面,特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了航空工业的发展,对于先进战斗机的需求,推动了航空领域机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,进一步推动机电一体化技术的普及。但是,由于工业技术基础的限制,这一阶段总体上还处于探索阶段,对于机电一体化技术运用程度还不深,也无法进行广泛的推广;20世纪70到80年代为初步发展阶段。这一时期,由于计算机技术、控制技术、通信技术等更先进技术的出现,航空技术领域得到了蓬勃发展,规模集成电路和微型计算机等充分运用到了航空工业领域,为机电一体化与航空工业的深度融合奠定了坚实的基础;20世纪90年代为快速发展时期。这一时期,机电一体化技术世界航空工业领域得到比较广泛的承认,以机电一体化技术为基础的航空工业得到了极大发展,基本成为航空工业的支柱性技术,90年代后期,航空工业开始向智能化方向迈进,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;21世纪以来,人类进入了宇宙时代,航空工业领域对于机电一体化的运用更为精纯,大规模系统的建模设计、分析和集成方法、人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为航空领域的机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。
3航空工业领域机电一体化的发展趋势
3.1航空制造业的智能化
在现代信息技术的支持下,智能化已经成为目前航空工业领域机电一体化技术的一个重要发展方向,也是最主要的方向。人工智能的研究日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。特别是在飞行系统的建设,自动导航、自动驾驶等以机电一体化技术为基础的航空智能化已经取代传统的飞行操控方式,成为航空领域主要的飞行控制技术。
3.2航空管理技术的网络化
航空管理技术的网络化也是机电一体化技术背景下,航空工业技术发展的必然趋势。20世纪90年代,计算机技术得到突破性发展,世界进入计算机时代。计算机技术的兴起和飞速发展给航空工业带来了巨大的变革,计算机网络将整个航空技术领域和各种设备连成一体,实现了生产和操作、空中和地面的一体化发展。而基于计算机技术的各种航空远程控制和监视技术本身就是机电一体化产品。因此,航空工业机电一体化朝着网络化方向发展成为必然趋势。
3.3航空设施设备的微型化
得益于机电一体化技术,航空设施设备还呈现出了微型化的发展趋势。微型化兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS),泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。而航空航天工业中所需要的各种特殊材料的生产、重要零部件的制造、关键技术的革新都都离不开设施设备的微型化。机电一体化技术无疑为实现航空设施设备的微型化提供了条件。
3.4航空工业生产的绿色化
节能环保、绿色生产也是航空工业领域探索的重要方向、航空技术的发展为人类的航天事业提供了极大的便利,但是由于航空工业是一个大动力、高耗能、高投入的产业。在自然资源不断减少,生态环境受到严重污染的背景下,探索绿色航空工业技术成为航空领域的重点攻坚任务。在机电一体化技术的帮助下,绿色航空产品概念应运而生。机电一体化使航空工业在设计、制造、使用过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。因此,促进航空产业的绿色发展,也是航空工业机电一体化发展的重要趋势之一。
参考文献
[1] 徐晓娜,朱柏龙.机电一体化技术的发展与思考[J].科技致富向导,2014(17).
[2] 刘磊,涂万阳.机电一体化在数控机床中的应用[J].经营管理者,2014(04).
关键词:通用航空业;社会技术;变迁;机遇和挑战
虽然近期通用航空业股票遇冷,但是没有人会否认通用航空业的发展前景。从历史发展来看,任何一个行业的发展都不会是一帆风顺的。在社会各领域技术变革加速的情况下,从长远来看,通用航空业也必然会受到影响。
1逐步迈向高端化
就美国来说,其通用航空业市场从飞机出现一直到1979年都处于高速上升的趋势,1979年之后美国通用航空市场逐渐饱和,交易量呈平缓下降的态势。但是,众所周知,美国是世界上最发达的国家,与美国航空陷入瓶颈状态构成非常鲜明的对比的情况是:世界通用航空市场在1979年之后依然处于强势增长的态势。2008年世界通用航空业市场交易额达到了顶峰,约为250亿美元,之后几年的交易量有所回落。2012年世界通用航空市场交易额为182亿美元,2013年世界通用航空市场交易额为230亿美元。从交易金额看,2013年通用航空市场的交易额与2012年相比,同比增长25%,增长幅度非常大;但从飞机购买数量来看,2013年仅比2012年的购买量增长了4%,从这些数据对比可以看出,全球通用航空市场正呈现出越来越高端化的趋势。从飞机的发展历史上可以看出,当喷气式技术应用在通用航空市场后,随着其应用的逐渐成熟,应用活塞技术与窝桨技术的飞机在市场中的交易量逐年下降,目前更是已经到了被历史淘汰的边缘。社会技术是不断发展和变迁的,近几年随着高端窝扇技术的发展成熟,其在飞机发动机系统的运用效果已经初步显现。
随着全球经济一体化步伐的加速,社会财富必然会进行重新分配,更多的财富将会集中到大型企业家以及超级精英阶层中。在这种历史的趋势下,世界通用航空市场为了满足超级精英阶层管理全球企业的需要,大型私人高端商务机的交易额必然会呈现出一种爆炸增长的态势。
2直升机需求将会高速增长
直升机与传统的双翼飞机相比,虽然功率比较小,无法实现货物运输,并且只能进行中短途的飞行,但是它拥有双翼飞机无法竞争的优势:垂直起降,无需跑道,降低了飞机起降时场地的要求。随着现代城市化步伐的逐渐加快以及人们对生活质量要求的提升,直升机的优点越来越被人们所重视。比如,现代物流业迅猛增长,方便快捷是现代物流业的最终目标,航空运输无疑是实现其快捷运输的最佳途径。对于重量轻但又比较贵重的物品,运用直升机直接实现点到点的运送,能够有效的提升运送效率。
据相关机构统计数据表明:2013年美国国内飞行的直升机数量已经1万,交易量同比增长22%,而2013年双翼飞机的交易量增长仅为2%。
3无人机将成为市场新贵
常规飞行器的飞行必须要用到专业的飞行员,所以在飞行器的设计和制造上必须考虑到人的气压承受能力、温度承受能力等,必须构建完整的适合人生存的飞行操作环境,而且必须要加装人机交流操作界面。但随着现代互联网技术、通讯技术、遥感技术等先进研究成果在航空领域的应用,无人机成功被研究出来,并且从出世开始就受到各行各业人们的重点关注。无人机因为不需要驾驶员在其中进行飞行操控,所以再制造时完全不用考虑人的因素,大大提升了其在飞行过程整体承受能力,而且飞行员无需进入其中操控无形中减轻了其飞行负荷,有效降低了飞行成本。现在,随着无人机研发技术、控制水平的逐渐提升,以及全球航空领域的飞行准则的成熟直至新规定的出台,无人机必然会对传统的航空业造成巨大的冲击。比如,在农业的播种与喷药作业、森林的防火防护作业、物流运输行业以及遥感测绘领域等都对无人机的应用充满了期待,它的运用能够有效降低生产作业成本并且能够有效保护相关工作人员的生命财产安全。
在美国,无人机的应用已经进入了大范围测试阶段,国际无人机协会预计无人机技术一旦成熟后,就将会非常迅速的被人们应用到各个领域中。并且无人机的正常运营将会为美国带来800亿美元的收入以及非常多的工作岗位。
在我国,通用航空制造业虽然发展速度已经非常迅速,但由于研究起步较晚,投入经费不足等原因,我国航空制造业的水平还远远无法与欧美等发达国家相比。但是,可喜的是,在无人机研发和制造领域,我国已经走在了世界前列。相关调查结果显示,我国小型无人机的制造量和交易额几乎占到了世界总交易额的二分之一。由我国航模爱好者创立的大疆创新公司研发的无人机已经远销至欧美等发达国家,这给我国无人机研究人员增添了无穷的信心。
4通用航空技术及装备升级的压力
随着通用航空业飞行器的逐渐增多,不同技术以及不同装备给空域管制和飞行指挥带来很大的难题。虽然,为了有效进行航空领域的管控,在很早之前国际上就将航空领域分成了两类:航空运输与通用航空。但是随着时代的发展和社会技术的变迁,新的技术的应用与升级对通用航空业的设备有了更高的标准。特别是对需要空域管制的机场,技术装备改造的压力非常大。
虽然美国研制出了新的航空系统,但是高额的成本是航空领域难以承受的负担,新的航空系统的实施步履维艰。新技术在单一的飞行器上应用的成功并不能证明其符合了在整个航空领域推行的条件,因为,单对单的成功并不能证明其适用于其他的飞行条件。在全球通用航空领域,新技术应用的效益并不由自身决定,而是通常由航空领域其他飞行器的整体技术水平决定的。盲目的应用新技术对飞机进行改造升级只会进一步拉大通用航空飞机与其他飞行器的技术装备差距,增加了空域管制的难度,降低。机场的运行效率。所以,在当前条件下,我国要从全局出发,制定出相应的航空领域技术装备的升级改造计划和方案,以免重蹈美国覆辙。
5环境保护的压力
在人类对环境保护日益重视的今天,通用航空领域的环境保护也是在其技术改造中不得不考虑的一个问题。相关调查报告显示:全球飞行器排放的铅能够占到总排放量的40%,对空气造成了严重的污染,所以含铅航空汽油面临着淘汰的命运。
与陆地上的交通工具一样,飞机在飞行过程也会排放出大量的二氧化碳,一氧化碳,未燃烃和颗粒物.氮氧化物等。高速飞行的喷气式飞机后面产生的“白烟”,是由空气中的水汽和尾气中的微粒在冷空气中凝结成的冰晶构成的。相关研究证明,凝结尾迹会形成卷云(一种高空云)。这种云会阻碍地球表面热辐射的散发,已经逐渐成为加剧全球气候变暖的罪魁祸首。而与陆地交通工具不同的是,飞机再飞行时会产生非常强烈的噪音污染。现在,机场的建立往往是一个新的商业中心建立的雏形,在商业中心形成之后,对机场对机飞行噪音的控制能力提出了更高的要求。
另外,飞机一旦出现飞行事故就会对大气造成严重的污染。飞机中的燃料泄露之后,会挥发出大量的碳氢化合物,形成有毒烟。还有,现代通用航空飞行中的餐具基本都是一次性的产品,每一次的飞行都会产生大量的固态垃圾,浪费资源而且污染环境。
1构建航空工业企业质量绩效评价的框架分析
经过参考相关国内外关于绩效考核的经验基础上,在对于航空工业企业质量绩效评价体系的构建过程中,应该从我国的实际情况出发,充分考虑到我国航空工业企业所具有的相关特点,特别是针对质量管理方面的问题,体系出具有综合性、统一性的评价体系,能够包括航空工业中的军品、民品和转包各自生产特点,能适用于生产企业,也能适用于科研院所。另外,还应该兼容正在推广的质量文化建设、六西格玛管理等相应在航空工业企业进行的各种管理活动。从图1中,可以看出,沿着X轴方向,质量绩效的属性则是根据结果过程进行定量的评价,Y轴则是根据卓越绩效评价准则进行那个的七个方面的质量绩效评价,Z轴则是根据企业的服务特点以及产品性质所形成的评价体系。可以看出,企业质量的绩效评价体系三个维度相互进行联系,能够形成有效的较为完成的质量绩效评价体系。在其中,Y方向的质量评价体系已经基本具有一定的成熟度,直接根据相关的国标进行评价即可。所以,下面的论述主要涉及到X轴方向的关于航空工业企业的评价体系与相关模型的分析,同时,相关的探讨还能对于Z轴的相应的自评式应用提供相关帮助。
2企业质量绩效指数化测评方法与技术探讨
2.1企业质量绩效评价的理论模型思考从逻辑上进行分析,可以分为质量经营结果和过程质量绩效两份方面,对于这两个潜在变量来说,他们之间具有相互影响和相互作用的关系。有效提高企业质量绩效问题,这是有效对于两者的改善行为。我们常说的要保持企业的具有可持续发展的能力,就是有效让企业保持一定的“质量经营结果”,同时,还应该具有较高的“过程质量绩效”水平,应该在企业发展过程中,保持两者具有较好的均衡性发展,能够满足相应的ISO9000、全面质量管理的要求,同时,也符合越绩效评价等相关的质量管理模式的具体要求,能够是一个很好的有效切入点。
2.2企业质量绩效评价体系的层次结构分析与思考图2则为航空工业企业中的质量绩效评价指标体系,从这种层次结构可以看出,一级指标则是“质量绩效指数(QPI)”,并且包括两个二级指标以及七个三级指标,另外,具体来说,还包括相关的36个可以进行观测的变量,这样就能有效组成一个具有一定层次结构的整体评价体系。
2.3质量绩效的指数化测评分析针对航空工业企业的质量绩效测评来说,进行有效的数学描述则是具有一定的复杂性,一般来说,都成利用成熟的观测变量的标准化转换方法进行比较等,这里结合实际情况,选择标准化转换方法则是在最小、最大值的基础上,采用调整函数为半升梯形模糊隶属度函数的相应的原始数据标准化转换方法;在具体的计算权重向量方法过程中,主要涉及到的方法有“根法”“、和法”“、最小二乘法”“、特征根法”以及“对数最小二乘法”等,在具体参考上述存在的评价指标权重的基础上,利用相关的指数构建方法,进行综合的适用范围的比较分析问题,包括具体的综合评价法、拉氏双边比较法、主成分分析法、费氏双边比较法等,这里选择具有综合特点的综合评分法较为适用。
3航空工业企业质量绩效评价的实证研究分析
针对上述论述,在相关企业的各个部分进行相应的试点研究,充分从本企业的实际情况出发,了解了企业质量绩效评价指标体系所涉及到的具体内容,能够有效从本企业中完成数据采集以及相关的工作方法应用问题,经过所得到结果进行分析,可以看出,上述提出的企业质量绩效评价指标体系具有有效的合理性,能够充分考虑到航空企业中不同企业类型的特点,以及不同产品的具体要求,使得企业的质量绩效得到很好的比较,能够进行有效的横向和纵向的比较分析。经过分析进行应用过程中,涉及到的原始数据的采集工作主要有直接引用法和间接生成法,上述提到的数据采集方法具有较强的可行性。
4结语
技改项目完成,对其中1个变电站无功自动补偿器投切前后的数据进行现场测试。采用无功功率补偿后,主要技术经济效益如下。
(1)减少了线路电压降,使线路稳态电压升高,提高了供电质量。测试数据见表2,补偿后,终端电压提高,设备效率和功率因数均得到提高,共节约有功功率81.4kW。1年工作时间按8000h、负载率按0.7计算,全年节电455840kW•h,公司采用峰谷电价,平均电价为1元/kW•h,全年节省电费455840元。
(2)降低变压器铜损耗。降低的变压器铜损耗由10kV/0.4kV变压器和110kV/10kV变压器减少的铜损耗组成。由于110kV/10kV变压器受高压测量设备的限制,无法测量,故仅计算10kV/0.4kV变压器节约的铜损耗,相关测试数据见表3。合计降低变压器铜损耗1764W,全年电9878kW•h,全年节省电费9878元。
(3)减少线损。减少线损主要组成:①从补偿器到10kV/0.4kV变压器供电线路减少的线损;②从10kV/0.4kV变压器到110kV/10kV变压器供电线路减少的线损。为衡量无功率补偿的经济效益,在无功功率补偿领域引入“无功功率经济当量”概念,其含义是指每补偿1kvar无功功率在整个电力系统中减少的有功功率损耗,用符号k表示,单位kW/kvar。k值与负荷点到电源的“电气距离”、电能成本和负荷运行状况等因素有关。为简化计算,国家标准GB/T12497—2006《三相异步电动机经济运行》规定了不同供电方式的无功功率经济当量估算值(表4)。前文已测算了从两台补偿器向下到终端设备及10kV/0.4kV变压器节能情况,对于高压变压器110kV/10kV节约的铜损及输电线路减少的线损,因受高压测量设备制约,故采用无功功率经济当量估算的方法。从补偿器向上节能情况,无功功率经济当量按最保守的0.03kW/kvar计算,两台补偿器无功功率合计减少318.1kvar,则可折算节省有功功率9.54kW,全年节电76320kW•h,全年节省电费76320元。
(4)增加电功率(扩容)。增加的电功率见表5,合计增加视在功率80kV•A。
(5)其他效益。可减轻电器、开关和供电线路负荷,减少维修量,延长使用寿命,提高安全可靠性。
2.结束语
航空工业不仅是知识密集性、技术密集性、综合性强和多学科集成的产业,具有高投入、高附加值和高风险的特点,而且是一个关系到国家经济命脉和安全的高技术产业。因此,不论从产业发展还是国家安全的角度来看,大力发展航空工业十分必要。但是由于长期对选择何种创新模式始终存在争议,使得我国的航空工业走过了一条曲折的发展道路,这已严重地阻碍了我国航空工业整体水平的提升。我国的航空工业到底选择一种什么样的创新模式,才能实现航空工业的迅速崛起,已经是一个刻不容缓的问题。目前国家大力提倡自主创新,理论界对于航空工业的发展路径也多强调这一模式。刘高悼就曾指出我们在发展航空工业中尝试过许多发展途径,事实告诉我们,我国航空工业必须走自主创新之路,别的路走不通[1];杨关同志同样强调加强航空工业的自主创新能力是当务之急[2];陆治原则认为,在20世纪80年代中期,我国在航空工业的发展中过早放弃了自主研发,选择了“以市场换技术”的国际合作之路是个失误[3]。当然,自主创新的意义对于我国航空工业的发展来说怎么强调也不过分,但是笔者认为单纯强调自主创新有失偏颇。对于每一个具体的航空企业来说,自主创新并不是当下唯一的可行选择,技术创新有多种多样的模式。根据技术创新活动的自主程度不同,可将其由低到高分为模仿创新模式、合作创新模式和自主创新模式三种类型。只有结合我国国情和企业自身实际,综合运用不同的创新模式,才是促进我国航空工业发展的最优路径。
一、模仿创新模式是我国航空工业发展的现实路径
(一)模仿创新
模仿创新是通过向先进的企业学习或者购买成熟技术,自身只是投入少量的资源用于技术的消化与吸收,然后再进行技术创新。它有着显而易见的优势:技术攻关方向明确,在前人技术创新基础上容易实现局部技术改进,可以节省许多研发费用和精力,从而避免自主创新的长期摸索和不确定风险;模仿创新有先行者示范,更加明确市场需求和消费者偏好,因而很容易占领市场,甚至可能通过自己的模仿创新,率先进入者逐出市场。因此,它被日、韩等许多国家的企业实践证明,是弱小的企业实现后发优势的重要技术赶超模式。
(二)模仿创新的意义
模仿和创新并不是对立的,其中模仿是创新的基础,创新是模仿的目的。当前,有种认识的误区,即把模仿创新混同于“假冒伪劣”,忽视了模仿创新本质上包含创新的成分,也是一种不可或缺的创新模式。模仿创新是一种普遍现象,和企业的技术发展水平并没有直接关系,不能对模仿创新模式抱着歧视态度,认为随着企业创新能力的增强就可以放弃模仿创新模式。即使是像微软和苹果这样实力强劲、以创新著称的跨国公司,也从不讳言模仿创新的重要性。比如微软的许多产品都是源自模仿:视窗(Windows)操作系统的诞生源自于对Xerox和Ap-ple公司技术的引用和模仿;Excel实际上是Lo-tus1-2-3的复制品;Web浏览器是借助网景的创意开发。而微软自己的自主研发产品,如Bob、Msn、Mungo和Park等则并不成功。苹果公司也是模仿IBM公司,通过掌握竞争对手个人计算机使用的方便性、微处理器速度、内存、软驱等方面最优秀的特征,使自己在这一领域和IBM公司的差距迅速拉平。
(三)模仿创新对于我国航空工业的现实性
我国航空工业技术水平低,与国外相比存在着巨大差距。以飞机为例,我国在2004年形成作战能力的战斗机与欧美相差一代;按单机作战能力比,接近差一个数量级。需要指出的是,这些新飞机都是在国外援助下研制或仿制的,配套成品如发动机目前还立足于国外,许多飞机的国产化程度相当低。在这种情况下,要和技术遥遥领先的国外企业竞争,不能仅凭想象闭门造车,而要千方百计地借鉴航空工业发达国家已有的科学技术成果,然后再结合我国的实际,在他国的基础上力求创新。我国航空工业发展的大量历史事实也证明,模仿创新是一种在短时期内有效提高自身实力的模式。比如20世纪50年代,我们从苏联全套引进了7种飞机、1种直升机、9种发动机、5种战术导弹和相适应的机载设备技术,要是没有对这些技术的模仿创新,我国的航空工业不可能在短短的10年内全面创立起来,并跨入喷气时代。还有,70年代我们引进了英国“斯贝”航空发动机制造技术,并以此为基础制造了涡扇9发动机。80年代通过对法国“海豚”直升机的技术吸收,制造出我国的直9直升机,并发展系列改型。这些重大模仿创新的实施,极大地提升了我国航空工业的创新能力,如果没有模仿国外的这些先进技术,完全依靠自己的力量白手起家,所需的时间将要漫长得多[4]。模仿创新模式看似落后和保守,实质上是一种竞争力很强的模式。这种模式除时间短、成功率高外,还可利用我国劳动力廉价的优势,降低生产成本,在实现规模化生产以后,其产品甚至可在国际市场获得比较优势。所以模仿创新模式不仅是我国航空工业技术创新的一个优势,更是一些中小航空工业企业的现实选择,是在一定时期内众多航空工业企业无法回避的技术创新模式。
二、合作创新模式是我国航空工业发展的重要路径
(一)合作创新
合作创新是指企业之间或企业、研究机构、高等院校之间的联合创新行为。合作创新通常以共同利益为基础,以资源共享或优势互补为前提,有明确的合作目标、合作期限和合作规则,合作各方成果共享且风险共担。合作创新一般集中在高新技术产业,以合作进行研发为主要形式。近年来,合作创新已经成为国际上一种重要的技术创新方式,合作的范围不断得到扩展。
(二)合作创新的意义
合作创新能缩短技术创新的时间,提高企业新技术进入市场的速度,并降低合作各方的创新成本及分散风险,增强企业在市场上的竞争地位。合作创新可以弥补企业自身技术创新资源的不足,实现与其他组织的互补和共享。不过合作创新的前提是企业自身必须具有一定的技术创新能力,这是合作创新的基础,否则企业就只能停留在技术引进的阶段。
(三)合作创新对于我国航空工业的重要性
在全球化盛行的今天,航空产品的世界竞争日益激烈,所面对的技术集成型越来越强,即使是实力雄厚的国际航空工业企业也都实施广泛、多种形式的国际合作,这已经成为一种世界性的潮流和趋势。比如20世纪70—80年代国际合作的典型是F-16战斗机,由美国和比利时、丹麦、荷兰、挪威合作生产。近年出现了武器开发的战略联盟、国防企业并购、国防工业的交叉持股等现象。20多个发展中国家参与了数百项武器合作项目,巴西、南非、韩国和以色列通过与发达国家联合进行研究和生产,逐渐建立了自己的军事工业基础。我国也从国际合作中获益良多,改革开放以来,中国航空工业在重大项目新型歼击机、新型涡扇发动机以及新型空空导弹上都采取了不同的国际合作方式。现在与欧直合作研发的6吨级直升机,也是通过国际合作,逐步提高自主创新能力,使我国直升机在总体技术上达到了国外20世纪90年代中期水平。还有洪都集团为推进猎鹰(L15)高教机的研制进程,瞄准国外先进技术水平,广泛开展技术交流与合作。通过有效地借助外力,实现了引进消化吸收的再创新;实现“撑杆跳”,有力地加速研制进程,提升研制水平[5]。
对我国航空工业而言,除了国际合作以外,国内合作也同样不可忽视。遗憾的是,由于长期的条块分割,再加上航空工业自身相对的封闭性,国内的合作创新还有待进一步加强。由于我国航空工业从上个世纪60年代后期开始,按照“山、散、洞”的原则和“母鸡下蛋”的方式大量重复建设,使航空工业的生产和科研力量分散,不能形成合力,出现了大量重复建设的单位和部门。例如,目前我国航空工业有飞机制造厂13家,飞机部件厂6家。重复建设造成了同类工厂间的激烈竞争,相互封锁,国家用宝贵资金建设的设施和引进的设备、软件与技术不能协作利用。面对国外航空巨头的强大的技术和资本实力,相对弱小的我国航空企业单凭一己之力往往难于与之抗争,实现跨越式发展往往也只能成为一种梦想。在这种情况下,不仅国内航空工业企业之间必须尽快完成整合,实现有效的协同合作,还需要和国内的其他企业及科研院所、大学建立战略合作联盟,合力打造技术创新平台,实现产学研之间的共同发展。
因此,在我国航空工业面临航空科技发展日新月异和技术创新资源相当分散的前提下,航空工业企业在大力加强自身科学研究的同时,以合作创新的模式在国际和国内两个方向开展多渠道、多形式的技术创新,就成为现有形势下我国航空工业发展的重要路径。
三、自主创新模式是我国航空工业发展的必然路径
(一)自主创新
自主创新是相对于技术模仿和引进而言的一种创造活动,是指通过拥有自主知识产权的独特的核心技术以及在此基础上实现新产品的价值的过程。自主创新所需的核心技术不是来源于外部,而是从内部进行的技术突破,其本质是始终把握创新核心环节的主动权,掌握核心技术的所有权。自主创新的成果,一般体现为新的科学发现,以及拥有自主知识产权的技术、产品、品牌等。
(二)自主创新的意义
不管是模仿创新还是合作创新模式,其前提条件都是要依靠外在的力量才能实现。作为航空工业来说,始终面临着军事工业发达国家严密的技术封锁,只有依靠自主创新才能不断缩小与发达国家的差距。因为只有通过自主研发,才能在一定时期内掌握和控制某项工艺或产品的核心技术,在相当程度上左右产品技术发展的标准和方向,优先于其他企业获得产品成本或质量上的竞争优势,奠定自己在行业的领先地位,并取得高于同行的回报。
(三)自主创新对于我国航空工业的必然性
虽然我国航空工业的规模仅次于美国和俄罗斯,但由于我国航空工业缺乏各种关键核心技术,自主创新水平较低,使得飞机产量非常小。例如,在生产规模及市场份额上,我国50年累计生产的飞机数量只相当于美国21世纪初4年的产量。形势较好的2002年,我国航空产品产值也仅相当于巴西航空公司2001年销售额的73%,不足美国和欧洲的3%,在大型运输类军用飞机和大型直升机的研发制造上还是空白。没有自主知识产权的产品,中国的航空工业就只能从事低端的生产活动,只能为别人去加工零部件,不可能真正形成有竞争力的航空工业。中国已经建设起门类齐全的航空工业,设立了诸多研究院所和航空相关专业。如果没有拥有自主知识产权的产品,这个规模庞大的工业体系就不能发挥出应有的潜力。
在过去相当长的时间里,国内不少企业只注重引进技术,忽略自主开发,由于依赖国外产品技术而逐渐丧失了技术学习的自,使“技术引进产品引进合资”的过程实际上变成了一条“放弃自主研发研发技术能力消衰退独立研发实体消亡”的道路。因为缺乏核心技术和知识产权,高端利润被跨国企业分割,使我国航空工业在国际化竞争中面临着被“空心化”(无核心技术)和“边缘化”的危险。由于跨国公司拥有技术,以技术、知识产权为国际贸易竞争的主要手段,赢得市场,获取利益;也正因为技术能为跨国公司带来巨大的利益,于是,跨国公司对技术、知识产权严格控制。在这种情况下,我国的航空工业面临着两种选择,要么任跨国公司对技术的控制,依附跨国公司发展;要么充分利用国际国内的资源,寻求自主发展的突破。而只有后者才能真正实现提升一国航空工业技术水平,推动相关学科发展,调整产业结构,从而带动整个国家的经济发展。这方面不是没有成功的例子,比如2006年洪都集团坚持自主创新,在主要依靠自身力量研制K8系列飞机,并占领国际同类飞机出口市场70%以后,又成功地通过自主创新研制出与国际水平同步的第三代超音速高级教练机猎鹰(L15),使我国一跃成为第三个研制出新型超音速高级教练机的国家。这说明我国航空工业完全有能力在某些领域进行自主创新,并达到国际先进水平。
最先进的航空核心技术是无法通过模仿或合作获得的,任何一个国家或公司都不会轻易转让,只有自主创新才是唯一出路,对这点我们要有清醒的认识。所以自主创新模式对于我国的航空工业来说,虽然在短期内无法全面实现,但从长期来说,却是无论付出多大努力都必须实现的创新模式,是一种必然的发展路径。
四、时间上逐级上升、空间上协同推进是我国航空工业发展的最优路径
(一)创新模式的多样性
航空工业对技术创新模式的选择是个不断的动态优化过程,处于不同的阶段和时期,要根据企业经营战略、技术能力、企业实力、进入市场的时间、产业竞争状况和国家政策等综合因素来决定技术创新模式。在坚持自主创新模式这个大方向不动摇的同时,必须具有自身的优势和特点,因地制宜地选择合适的技术创新模式。笔者认为,模仿创新模式对于大多数航空工业企业来说是比较现实的选择,但是一个企业要在国内外市场上占有有利的地位,始终具有竞争优势,仅靠引进模仿是不够的。当企业的技术创新能力达到一定程度后,则可以把合作创新模式作为一种重要的选择,当然最终还是应把主要力量集中到独立的创新发明上,选择自主创新模式。对于当前我国航空工业来说,这三种技术创新模式各有利弊,不是非此即彼的关系,最优选择应该是时间上逐级上升,空间上协同推进。
(二)最优路径的选择
时间上逐级上升的基本内容是指同一企业的技术创新模式必须由低到高依次进行,后一种技术创新模式应当在前一种完成以后才能实行,后者的实现以前者的完成为前提条件。它可以表示为:ABC(A是模仿创新模式、B是合作创新模式、C是自主创新模式)。技术创新逐级上升的优点主要是面对现有市场结构的现实,充分发挥自身的比较优势,在逐步提高企业技术创新水平的前提下选择技术创新模式。之所以采用这种时间上逐级上升的模式,是由航空发展的基本规律决定的。我国航空工业的起步并不晚,而且起点还很高,曾经两次走过先难后易的发展之路。第一次是从20世纪50年代末期开始,我国准备研制飞行速度达到2.5倍音速,升限2.5万米的高性能战斗机东风113,以及性能稍微逊色的东风107战斗机。在一个航空工业刚刚起步的发展中国家,同时上马两型高性能战斗机是不可想象的,即使在航空工业强国,也是难以承受的挑战。直到1961年以后,为了尽快实现对米格-19、米格-21的仿制任务,我国才丢掉不切实际的幻想。第二次是60年代以后,先上轰6、运7、运8等中型飞机,以及更大的运10,再上运11、运12、农5、“小鹰”50等小型飞机[6]。这种急于求成的发展思路,导致挤出技术的根基不牢,反倒错失了宝贵的发展良机,使得到目前为止,大飞机项目还没有取得最终成功。
空间上协同推进是指以上这三种创新模式在空间上同时展开,不同的航空工业企业可以选择不同的创新模式,而不是所有企业都锁定在一种创新模式上。空间上协同推进可以表示为:A1A2A3;B1B2B3;C1C2C3(下标数字1、2、3代表各自技术创新水平由低到高上升)。需要注意的是,不同技术创新的模式在技术水平上升的过程中可能是不同的,而不一定都按照同样的比例进行。如A2和B2的技术水平不一定相同,很有可能它们的水平都还低于C1,下标只是针对它们自身而言,不具有可比性。协同推进的优势,在于各个企业可以根据自己的优势和需要,各自同时进行着不同的技术创新模式,它们之间不但不存在冲突,还可以相互协调和促进。
采用空间上协同推进的模式,也是基于我国航空工业发展的深刻教训。上世纪80年代以后在发现先难后易的发展之路走不通之后,又换成先易后难的发展模式,在重新注重模仿创新和合作创新的同时,过于轻率地否定了自主创新模式。由于对自主创新完全丧失了信心,片面依赖对国外技术的引进和合作,这条道路也被证明存在严重缺陷,80年代“运10”的下马就是一个明证。当时航空工业自主创新的模式遭到否定,完全寄希望于对国外技术的模仿创新和合作创新。1985—1994年,我国执行了组组装麦道82的合作项目。此后又从1995年开始执行合作生产麦道90的项目。但这种没有自主知识产权的“国产化”实际上弱不禁风。1996年底波音兼并麦道公司后,于1997年在全公司范围内关闭麦道90生产线。原定生产20架麦道90只生产了2架就草草收场。组装外国整机之路走不通,就走零部件转包生产之路,但转包生产最多只能部分解决吃饭问题,根本谈不上振兴我国航空工业[7]。当年要是能把“运10”这个自主创新的重大技术平台坚持下来,然后依靠自己的力量不断地完善和改进,也许现在我国的航空工业将是一个完全不同的局面。所以在坚持模仿创新、合作创新和自主创新在时间上逐级发展的同时,也必须在空间上协同推进,只要有条件,三种创新模式都可以充分发展,而不必只拘泥于一种创新模式。
(三)时间和空间上的协同发展
时间上逐级上升和空间上协同推进的关系看似矛盾,实际上并不矛盾,两者是在不同的层次上分别展开。前者是针对企业的不同发展阶段而言,后者是针对企业的不同技术能力来说。
时间上逐级上升强调的是,作为航空技术还处于落后位置的国家,我们不能不顾及自身的实力盲目赶超,在没有一定技术基础的情况下就完全依靠自主创新,这样很可能欲速则不达,而要遵循技术发展的内在轨迹,充分地吸收别人现有的成果,逐步地提高创新的自主水平。空间上协同推进则是考虑到我国幅员辽阔,航空工业企业数量众多,技术能力参差不齐,各个企业应该依据自身的实力,合理地选择不同的创新模式,不必只限定在一种创新模式上,特别是对于自主创新模式,应当尽可能鼓励和扶植。
航空工业发展战略的取舍是一个战略思考过程。科学发展观,就是以人为本,全面、协调和可持续发展的发展理念。而讨论航空工业的基本定位、军用航空产品市场结构和研发管理特征、航空工业战略性转轨等问题,可以为确立航空工业以人为本,全面、协调和可持续发展战略提供若干重要依据。
一、航空工业的基本定位
1、航空工业的科技带动作用
航空工业产品是一个从位于高端的主机产品(系统产品)到通用的具有专业特点的低层次部件以及军民品界限逐渐淡化的产品,是呈梯级化的准公共产品。其中,许多低层次产品技术是军民两用技术,航空产品本身也分化为军用航空产品与民用航空产品。航空工业的发展必定带动低层技术跟进发展,从而带动军民两用和民用技术的更广泛发展。建国以来,我国自主发展军用航空器和民用航空器的研制生产,在航空器方面分别开发了歼击机、轰炸机、歼击轰炸机、强击机、直升机、运输机、教练机、无人机、加油机、预警机、特种飞机、通用飞机、支线客机等军用和民用航空产品,在设计和制造技术上已经达到第三展水平,初步具有第四展基础。由于航空工业的发展,我国与之相关的高、低层产业和有联系的地区也得到了极大的发展,国家科技和工业实力得到大大提升。航空工业的发展对我国一大批科学技术理论和工业技术的发展起了关键的带动作用,我国航空工业与航天工业一道已经成为我国科技和工业发展的领军工业部门。
2、航空工业对国民经济的影响
航空工业是产生国家安全效益的产业。但是,航空工业所起的作用并不仅仅限于提供战争手段,满足国防需要,它还能够通过溢出效应提供技术性就业、促进技术进步,其规模和重要性已经不可避免地与社会和经济的各个方面紧密联系起来,在国民经济发展中起着积极作用。这些积极作用主要表现为:
⑴通过技术、提供工作机会、特别是提供高技能劳动就业机会。例如在中国航空工业主要分布省市中,航空工业在当地就业增长上扮演了重要角色,有的地区与航空工业有关的就业人口占当地总就业人口的比重甚至超过了30%,在就业上形成了对航空工业的较大依赖性,企业倒闭时对地区经济的发展甚至会产生非常严重的负面影响。
⑵提供了国家工业化的一种模式,并对国家工业的整体发展有积极作用。
⑶军用航空产品的生产可以避免消费不足或危机的过度积累。
⑷航空企业运作范围是跨地区的,会产生1~2倍的地区乘数效应。具体表现在:①提供给该地区的合同产生直接效应;②相应的供给和分承包合同产生间接效应;③影响地区收入、就业、税收、消费支出等经济指针,激活地区经济活动,为地区带来额外的经济收入。
⑸经营范围是跨工业领域的,对其他工业领域的发展产生衍生影响,发挥带动作用。因此,航空工业是对国家安全、国家科技进步、国民经济和社会发展以及综合国力等有重要影响的重点产业和战略性产业;是投入产出比高、带动和辐射能力强的战略性产业,已成为欧美等工业强国的战略性支柱型产业,已经成为21世纪世界高技术产业竞争的制高点和焦点,是21世纪技术和经济发展的重点领域。这种定位是我们制定航空工业发展战略的首要和基本依据。
二、军用航空产品市场结构和研发管理特征
1、市场结构特征
军用航空产品市场结构主要由战争威胁而非实际竞争决定,其主要特点是政府作为买方独家垄断的作用。主要表现为:
⑴航空工业是一种实行采购的客户产业。政府是决定市场需求和供给量的主要推动力量,军队装备采购是目前航空工业市场的主渠道。
⑵政府关于买什么、在什么地方买、怎样买的决策以及关于比较宽泛的政策目标重要性的决策,将是至关重要的,政府的干预往往使军用航空产品市场的竞争性发生扭曲,而航空企业大部分属于国家垄断或接近于国家垄断性企业,国内市场的竞争性差,除非借助于引进国外航空制造业来创立竞争性市场。
⑶政府对航空工业规模、产品结构、进入和退出、价格与利润、效率、所有制、军品生产以及技术水平有控制权和影响力。
⑷航空工业企业虽然在政府采购的框架下也有出口选择权,但实际上还是由政府实施正常管理。
⑸航空工业同时也是采购进程的积极参与者。1990年代以来,一些国家已从强调完整的军工生产设施转向通过维持生产先进武器系统的技术能力来保持战略自主性,同时,通过发展两用技术并在民品市场上开展多种经营来增强这种自主性。从而在依然保持军用航空产品生产能力的同时减少对国防采购的依赖性。
⑹市场由少数几家大的主机企业控制(例如国际上的麦道、通用动力、洛克希德、波音、英国航空航天、罗-罗等大公司,国内的中国航空第一、第二集团等主机企业)。
⑺市场呈现周期性,在市场困难时期存在好转的预期。
2、军用航空产品研发管理特征
与市场的买方独家垄断相对应,航空工业企业长期发展的是一种导致低效率和高成本的文化,因此,军用航空产品研发具有如下特征:
⑴强调高技术性能和质量而非成本,航空工业企业把发展技术先进的军用航空产品作为得到生产合同的最佳途径。
⑵风险由政府承担一部份,政府往往对研发以及某些项目提供资本和基础设施的投资。
⑶具有精细的规则与合同管理体系,这在缺少任何形式的竞争性市场以及确保公共职责的情况下是必要的。
⑷航空工业企业与政府和军方采购官员保持密切关系,航空工业企业更熟悉政府部门,而不是熟悉市场,是从政府那里挣钱的行家里手,而在商务市场获得成功的能力较弱。
国内外在与整个国防工业相关的研发方面一般有两个主要的安排:①由国家级研究机构从事研发工作;②与企业所属研究机构和大学签订合同,由其承担研发任务,在一些西方发达国家,更与私人厂商签订研发合同,并对其实施补贴。为了引导社会对国防研发任务的投资,政府往往更多地采用直接公布需要某种类型的技术创新的方法,实行设计和技术竞争。在竞争中获胜的企业的大部份利益将来源于后续的非竞争性合同。以上特征,向我们提出了若干需要思考的问题,例如:如何制定既适应国防订货机制又适应市场机制的竞争战略?包括:如何建立相适应的研发管理体制?进一步地,又如何定位我国航空工业基础条件建设?我国的航空工业应当达到怎样的水平和规模?国家级研究机构和企业研究机构应当有怎样的协调发展目标?这些问题是我们在制定战略时必须思考的重要内容。
三、航空工业战略性转轨问题
当政府采取提高采购效率和武装力量内部效率的政策时,国内装备研发经费会下降。军方为了节省装备研发经费,往往转向国外进行部分采购。其必定导致对航空工业产品需求的下降,订单会减少,生产会萎缩,航空工业企业受损甚至面临关门。为了使企业生存下去或使企业资产能继续发挥效益,航空工业的调整或重组不可避免,从而面临战略性转轨问题。即从纯粹的军工生产体制转向①军用产品与民用产品混合性生产体制;②转向纯粹的民用航空产品和民用非航空产品生产体制。其中在产品选择上包括军民两用产品。这就有必要制定航空工业的转换战略。在西方国家,面对企业关门,社会和企业都会寻求将资源转移到民用部门的最佳途径。一般有两个可行的解决办法,即实行直接转轨和资源再配置。直接转轨就是努力利用现有的航空企业基础设施和人力资源转向生产民用航空产品和其它民用服务(例如生产民用飞机和提供通用航空服务),通过技术“民”措施使整个“产业链”实现可持续循环,它实际上是行业及其企业自身的一种战略转换;资源再配置则是由政府接受对企业的关闭,并将其资源重新配置到经济中的其它民用企业、工业和地区。就航空工业及其企业自身而言,直接转轨是其根本选择。而资源再配置则属于政府干预行为。
一般而言,在垄断市场结构特征下,由于在进入和退出行业时存在市场、技术和程序等三方面的障碍,使得航空工业企业,特别是主机企业具有显著的稳定性。其主要原因,一是非航空企业进入航空主机研发生产领域存在很大困难,二是航空主机企业从传统的主机类型的研发生产进入另一种类型主机的研发生产领域(例如固定翼飞机领域的研发生产企业难以进入旋翼机领域,反之也一样)存在很大困难,三是非主机企业升级为主机企业存在很大困难,四是航空主机企业要完全退出航空主机领域,而进入非航空研发生产领域存在很大困难。因此,无论是实行直接转轨还是实行资源再配置,要实现航空工业的战略性转轨都存在极大困难。这是在提出企业转换战略是必须考虑的。
1、直接转轨
直接转轨的好处是可以利用现有的有价值的人力和实物资本,避免由于工厂关闭和减员而带来的成本、动乱和损失。但是,直接转轨存在如下困难:
⑴在市场经济体制下,专门的军用航空生产企业直接转轨会带来如下成本:①重新装备企业的成本;②重新培训经理、科技人员和工人的成本。
⑵直接转轨需要时间,主要有:①寻找和进入民用市场需要付出时间;②从依赖国防的企业文化转化为面向市场的企业文化的企业文化调整需要较长时间。
⑶在研发、生产、修理和维护等几个不同阶段,实行直接转轨因为需求的不同和资产的不同分工而会遇到不同的困难,例如,研发阶段只强调国防需要而不注重成本,因而在寻找民用市场方面存在很大困难。面临巨大调整成本,国外航空工业企业在积极寻求国内外新的航空装备市场的同时,还会解雇员工或关闭工厂,并把方向转向熟悉的民用市场。对于处于转型时期的国家,航空民与国家整体上的民一样,还经历了行政主导的转轨和专家主导的转轨两个不同模式的转轨。①在行政主导下转轨,是由上级官员采用旧有的管理系统来决定民用产品的生产,并且直接生产家用电器等产品,而不顾及生产成本的大小;②在专家主导下转轨,则涉及到从纯粹关注技术标准向关注经济需要和研究市场转化,转轨的决策由工程师而不是由实业家和经济计划人员作出,因而许多大型航空企业作出了较差的选择,实行了不现实的或浪费性的计划。
2、资源再配置
资源再配置就是根据国防需要的调整,在宏观层面上,从军工向民用部门重新配置资源。这同样需要付出调整的成本和时间。这种调整在相当程度上取决于人力和物力资源的可转移性以及是否能够较好较快地完成经济的调整。特别由于航空工业是资本和技术密集型产业,其主要的就业严重依赖于国防生产,在市场经济体制下,劳动力市场的运作成为任何调整过程效率高低的最重要决定因素,此外,资本、土地、原材料、能源等市场的运作也是重要因素。
关键词:军民融合;产业集群;经济发展;航空产业
中图分类号:F26 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2013)13-0071-03
一、世界主要国家航空产业军民融合的经验借鉴
目前世界范围内有关军民融合的模式主要有四种,分别为“军民一体化”、“寓军于民”、“先军后民”、“以军带民”。
(一)美国:军民一体化
对于美国,在推进航空产业军民融合,实现产业协调发展过程中的主要模式可以概括为“军政协作、民为军用、以军带民”,通过两头兼顾的总体思路,促进“军”与“民”的一体化发展。“军政协作”即国家最高决策层启动并监督军民融合项目,保证其按质按量有序推进,军政单位、相关部门负责的项目的具体工作,从而营造有利于军民融合产业协调发展的政策环境与体制机制;“民为军用”要求军政部门(主要指国防部,航空航天局)要主动积极识别各自领域中能够相互促进与补充的高新技术,并将它们载体化,通过与现有装备结合,推进民用技术的军事化,以此促进国民经济的发展及军事技术的提高;“以军带民”指的是通过对国防军工项目的投入,带动并提高国家综合竞争力,促进国民经济增长,发挥国防项目对经济发展的推动作用。可以看到,美国在推行军民融合的过程中,不仅注重新技术条件下利用民用高科技推动军事技术的发展,同时也注重利用军事项目拉动国民经济发展,促进军民技术的共同提升。
(二)日本:寓军于民
在推动军民融合产业化的路径中,日本的总思路是“先富国、后强兵”。通过采取“寓军于民”的发展模式,逐步深化军用与民用项目的融合。二战之后,虽然日本没有独立完整的国防科研生产体系,对从事武器与装备生产的工厂受到国际社会及相关法律的压力及约束,但民用企业在相关领域的研发能力、资金投入、技术水平等方面都具有相当实力。在推进相关产业(项目)军民融合的过程中,日本特别注重军民两用型技术的发展,通过建设“以军掩民”的科研创新体系,加大军民两用型项目在人、财、物上的投入,不断提高民用技术,并保持民用向军用快速转化的潜力,从而提高军用技术水平。
(三)俄罗斯:先军后民
回顾俄罗斯军民融合的发展历程,可以总结为从军民侵害、到重军轻民、再到军民融合等几个阶段。冷战时期,前苏联优先发展军事工业技术,占用民用资源,侵害了民用工业的发展,阻碍了民用技术的提高,军用产业与民用产业处于相互分隔的状态,军民分割的现象十分严重,先进的军用技术不能有效地转为民用,对国民经济没有产生明显的促进作用。苏联解体后,俄罗斯政府加大力度推进民政策,利用军用技术向民用技术的转化成果,来解决军用工业建设过程中的资金缺乏问题。同时,俄罗斯政府根据实际情况,不断细化与调整民工作的步骤及内容,逐步推进“军民两用型”技术的运用,以建立军民融合的工业体系。实际上,无论在哪一个阶段,俄罗斯各届政府的最终目的是一致的,即是保持本国国防工业的实力,提高国家军事竞争力及威慑力,从而为本国的军事建设和大国地位提供保证与服务。
(四)以色列:以军带民
出于地缘政治安全等因素的影响,以色列非常注重军工产业的发展,在军民融合发展产业的过程中,以色列强调“军”与“民”的相互带动性。在长期的产业布局及整合进程中,以色列始终将国防高科技产业放到首位,通过国防科技力量的提升与带动,不断提高国民经济产业的整体实力,反过来民用产业实力的加强,又进一步促进国防科技产业的进步。从而既保证军工、国防产业的发展,也能对国家经济增长、就业、外贸等做出积极贡献。
通过对从上述世界主要国家军民融合产业发展模式的梳理,可以发现它们存在以下的共同特点:一是每个国家都具有较为完善的军民产业及相关的大型公司,这些大型公司在推动产业军民融合过程中伴演着“旗舰租客”的角色,吸引并维持了一个巨大的高科技劳动力蓄水池,并吸引了大量制造企业的入驻;二是相关产业都实现了集群式发展,在集群区域中,从设计到制造、从销售到售后服务,都有相应的企业与之对应,形成完整的产业链,从而提高产业的整体竞争力;三是实现了产业网络化发展;四是拥有强大的技术基础设施及人才资源。
二、中国航空产业军民融合现状及存在的问题
中国航空产业在实现军民融合发展的过程中存在着错综复杂的问题,主要表现在以下几个方面:
(一)航空科研体制处于封闭状态,民事机构或企业难以参与,军民融合缺乏有效的互通渠道
中国的航空工业产业主要是以“计划”的形式发展起来的,直到目前,国内的航空产业也没有或很少向民事企业开放。航空产业在制定产品的过程中,主要是军品,而很少生产民用产品,从而形成较为封闭的设计、生产体制。同时,中国的航空工业管理体制具有较强的防范性,更不利于军民技术在产品或产业的互通。从现实情况看,中国航空科技已经具有明显的部门垄断特征,在此背景下,航空工业内部缺少吸纳民事企业的技术、管理,或与其合作的动力,从而难以有效提高航空产业的整体竞争力,创新力,民事企业或部门也不能利用军工技术实现技术的民用化,二者长期处于低水平发展进程中。
(二)缺少独立从事军用与民用航空基础研究的科研机构
随着军用产品与民用产品在需求及科技上的差异化,军用与民用产品在发展理念、规划路线上也存在着明显的区别,在对产品的科技基础研究与开发上也应由不同且独立的机构来进行。但中国的现实是,国内的航空研究机构具有高度的垄断性,都归属于航空工业内部。无论是民品研发,还是军品开发;无论是航空基础探索,还是产品应用研究,都是由航空产业内部完成。由于缺乏独立的民品科研机构,导致中国的民用航空工业长期不能得到有效发展,无论在研发投入上,还是在研发资源整合、人才培养上都受制于军品部门,极大地影响了中国民用航空产业的发展。
(三)组织结构固化,阻碍了航空产业市场化的发展方向
从目前国内航空产业的组织结构看,其产业发展路径几乎都是采用的是“纵向一体化”模式。该模式的明显弊端就是容易造成产品投入成本过大,价格过高,在市场化导向下缺乏竞争力,不利于产业规模的扩大与技术的提高。当前世界先进国家对于航空产业在军民融合过程中采用的组织模式多为“专业合作化”。该组织模式能够有效降低管理成本、提高外部信息的可用性,同时能够通过知识的深化及泛化提高技术的应用范围及创新水平。因此,中国需要积极主动改革当前“大而全、小而全”的组织模式,不断优化产业内部结构,提高企业管理水平及产业竞争力,提高军民融合的有效性。
三、推进中国航空产业军民融合发展的对策建议
(一)改革调整组织、生产等模式,提高产业军民融合的有效性
1.组织模式的专业合作化
目前,世界主要国家在航空产业普遍采用专业合作化的组织模式,它指的是从原材料到产成品,不同的工艺、部件由不同的企业来完成,最后由一家企业进行总装,并且其组织过程主要是通过市场利益为纽带,根据合约规定实现(见图1)。
专业合作化可以有效降低生产成本、提高信息可信性、深化及泛化专业专业知识,提高企业创新水平。当越来越多的企业在某一区域集聚时,区内的劳动力会进一步分化,专业分工也将进一步细化,区域内的知识广度与深度将会得到扩展与加深,新知识、新技术的创新频率也会加快。该模式下导致的产业集群发展将会促进企业间的分工和专业化生产,从而提高区域的整体生产效率,同时处于集群区的企业可以与自己处于同一产业链上的其他企业进行合作,形成产业链的互补及规模的壮大,从而避免因企业资金规模的限制而失去规模经济与范围经济的优势,同时又可以防范决策迟缓、管理僵化等问题。
2.模块化生产与总装集成
随着科学技术的进步,模块化、集成化生产已经成为当前众多产业的主要运营模式,对于航空产业,自主研制或转包生产业已成其产业发展过程中的主要方式。在模块化生产模式下,主供应商主要负责与航空公司合作,确定产品核心指标,设计思路、方案,然后将其分解到各个子系统及相关部门(见图2)。
模块化生产可以实现生产的专业化,能够有效提高零部件和子系统的总体科技实力与水平,同时通过总装集成可以把不同专业领域的知识进行整合,实现子系统知识的兼容。
(二)进一步优化军民融合产业发展模式
对于航空产业,过去单一的国有化产权导致了整个航空工业体制的固化、僵化和效率低下,航空产业企业中真正产权明晰、职责明确的现代企业制度没有真正实现。企业中的人事制度、分配制度等问题较多。创新人才的激励机制不到位,企业领导、职工的薪资、升迁、待遇等并不完全取决于企业经营的好坏,导致企业员工缺乏创新的愿望和热情,加上没有生产竞争的压力,从而中国航空工业企业创新动力和能力不足,也没有把科技成果运用于民事部门的动力。许多企业在投资上热衷于“短平快”;在利润分配和资金使用上,重消费、轻积累、重生产、轻开发、重非生产性消费、轻生产性消费、重扩大产量和规模、轻内部技术创新和挖潜改造。整个行业经济发展主要依靠军品订货或国家投资拉动的状况没有明显改善,也没有调动民营部门参与航空工业发展的积极性,经济规模和效益有待进一步提高。因此,应用通过梳理国外航空工业的发展模式,进一步优化中国航空产业在实现军民融合过程的发展模式。
(三)吸纳民间科技力量参与,积极培育竞争机制
加快实行招投标制度,扩大航空科研的投标范围,鼓励非军工企业积极参与航空工业科研的竞争,对那些科研能力较强,符合航空工业科研条件的私有企业提供国家支持;并且鼓励非军工企业的自由资金和社会闲散资金参与航空装备的科研开发,促进投资主体多元化;完善非军工科研单位参与航空装备科研的法律依据,形成依法竞争的良好秩序。在项目安排上,对重大航空装备型号和少数关键部件的科研任务实行在实力雄厚的航空科研单位中招标,实行适度竞争;其他航空装备的科研项目在全国范围内包括重点院校、军队及地方科研单位、企业等中实行招标竞争,扩大竞争招标的范围,促进航空装备科研水平的发展。
(四)加大投入,着力培育军民融合航空工业企业
航空工业发展的基础在科研,而最终的产品制造还是在航空工业企业,所以要把培育能同时进行军机与民机产品开发生产的航空工业企业放在重要位置上。从理论上讲,军机与民机在航空科技知识基础上、在科研生产设施与工艺上,以及供应商等方面都有相通之处,军机与民机研制之间具有相互的学习效应和范围经济;此外,军机与民机在市场需求上也具有互补作用。从实践上看,世界上几乎所有的航空工业企业也都是既生产军机又生产民机的。要让航空工业企业既能够参与军用航空科研项目的研发,又能够参与民用航空科研项目的研发,借此提高航空工业企业技术积累与研发能力。目前中国采用“军民分立、并行研发”的方式,虽然可以避免军机与民机研发相互干扰,但从长期来看,军机和民机在产品研制环节还是应该统一起来,以实现航空工业产品研发生产中的规模经济和范围经济。
要培育这种军民融合的航空工业企业,首先必须以中国的航空工业企业进行产权改革,改变目前航空工业企业国有独资的产权结构,塑造真正的市场主体,这样追求利润的内在动力才会驱使航空工业企业把军用技术自觉地转移运用到民用航空产品的开发上,避免目前航空工业企业过于依赖国家军品订货对研发投入重视不够的现状和问题。其次,要对中国航空工业进行专业化改革,要改变过去航空工业“大而全、小而全”的行业组织模式,而实行由主机制造商、分系统制造商、零部件供应商、原材料供应商等专业化制造商和供应商组成,并着力推进产业的市场化发展进程,按照市场原则进行管理、组织、生产。最后,要加大对航空工业企业研发活动的支持,培育航空工业企业的自主研发能力,要通过国家航空科技管理局和国防部的渠道加大对航空工业企业参与航空科研的支持,同时也要通过税收优惠,财政补贴、贷款担保等方式加强对航空工业企业自主研发项目给予必要支持。
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从主观角度讲,大家都希望国产大飞机的国产化率越高越好,因为这代表着中国航空技术的整体进步。但国产客机C919的零件国产化率只有30%,支线客机ARJ-21还要更低,这些都令国产广大航空爱好者失望。
国产喷气客机国产化率低,主要是两大原因:第一,中国航空工业技术水平仍大大落后,不仅仅是公认的发动机领域,在客机的气象雷达、飞控系统、燃油系统、飞行记录仪、电源系统,甚至起落架和轮胎,都达不到21世纪的国际水准,包括性能指标和经济指标。
第二,为确保海外市场,飞机必须拿到美国等国的适航证,各个子系统都必须通过国际安全质量认证,否则没法奢谈什么销售规模。而自行研制子系统时间不够,每一个子系统都不是数年内就能搞定的。这个原因对国产化率的制约更加明显。
其实,两个制约原因的本质是一样的,都是中国缺乏足够的技术积累。而要想在短时间内搞定所有子系统,在性能、质量、安全性上全部达到要求,必须动员全中国的力量,就像当年的“两弹一星”,这不是一个中国商飞公司独立能够完成的。除非整个中航工业集团总动员,放弃大部分新型军用飞机的研制,把技术力量全投入民用客机的燃油系统、飞控系统和起落架上,这肯定是不现实的。
最终的决定因素,还是经济和时间。中国要制造大型客机和支线客机,不是为了造着玩,不是为建造形象工程,核心目的是赚钱,最低限度也是让整个中国客机产业抢占国际市场,实现长期赚钱。全力自行开发所有子系统,代价就是成本极大提高(几倍机售价也是可能的),时间极大拖延,最终结果就是研制成功的时候,已丢掉市场或又落后于时代。
中国民用大飞机,又希望国产化率高,又希望2015年试飞,又希望成本低廉,又希望安全性高,又希望竞争力超过外国,世界上没有这么便宜的事情(国产军用大飞机,类似要求就少一半)。一个子系统不合格,所有美好愿望都会泡汤。例如,ARJ-21仅飞行安全软件磨合不够好,就拖延了一两年,C919的同类问题又可能会有多少?
多年来,陕西把军民结合产业作为特色优势产业着力培育,初步形成了以军带民、以民促军、军民融合的多元化集群化发展格局。
“十二五”期间,全系统总收入、工业总产值、工业增加值年均增长15%以上。全系统军工单位累计实现民品产值2735多亿元,年均增长15.55%。形成了民用航空、民用航天、装备制造、电子信息、新材料、新能源和特种化工等军工特色主导产业。
综合施策全面推进军民融合
加强组织领导,强化规划统筹。成立军民融合工作协调领导小组,出台了贯彻国发37号文件的《实施意见》,召开了全省军民融合工作大会进行全面动员部署,明确了建设军工强省和军民融合大省的目标任务。制定了“十二五”军民结合产业发展规划、“十二五”航空产业发展规划和落实国家中长期航空工业发展规划(2013-2020年)的实施意见等,指导和推动全省军民结合产业和航空产业的发展。
设立专项资金,实施“双百工程”。政府设立每年1亿元的省级民专项扶持资金,持续实施“重点扶持100个军民结合产业化项目”的“双百工程”,加大对军民结合重点企业和重点项目的扶持力度。截至目前共支持军民融合产业项目276个,财政扶持资金4.2亿元,带动投资210多亿元。
加强军地合作,“央企进陕”。先后与中航工业、航天科技、兵器工业、中船重工、中核工业、中国电科等军工集团公司建立了战略合作关系。在西安、宝鸡、汉中等地共建了西安阎良国家航空高技术产业基地、西安国家民用航天产业基地、西安兵器工业科技产业基地、西北工业技术研究院、西安船舶重工科技产业园、西安军工电子产业园、宝鸡军民用新材料产业园、汉中航空产业园、蒲城通用航空产业园、咸阳空港产业园、宝鸡航空装备产业园,形成了“三基地一院七园区”的军民结合产I发展平台,有力地促进了军民结合产业聚焦和军工高技术成果转化。
深化战略合作,支持重点产业发展。深化与中航工业的战略合作,共同推进新舟700飞机、国家民机试飞基地等重大项目和西安阎良航空新城、汉中航空智慧新城建设。成立了注册资金30亿元的陕西航空产业发展集团,组建了10亿元规模的西安溜北航空产业投资资金。支持航空产业发展。
统筹科技资源,加快科技成果转换。建立了陕西科技资源统筹中心,西安科技大市场等技术转移中心、交易中心、孵化中心和转化平台,推动了高新区及更大范围的民和民参军;西北工业技术研究院加快了国防科技成果转化和产业化的发展,截至目前西北工研院已实施军工民用技术成果工程化和产业化项目23个,新成立企业19家,累计实现工业产值44亿元。
加强指导服务,积极引导“民参军”。加强对民口单位政策指导服务,鼓励有能力、有条件的单位参与国防建设,支持地方企业承接军工能力扩散。对民口单位的军品配套科研生产条件建设和技术改造项目给予贷款贴息、军工配套科研和军贸任何项目给予科研补助。
军民经济融合实现突破发展
军民融合创新企业快速成长。“十二五”以来,全省军民融合创新型企业发展至500余家。西飞公司、西航公司、航天四院、航天六院、陕西电子信息集团等5家龙头单位营业收入过百亿元。在陕军工单位投资或参股的各类民品企业达300多家,其中总收入过10亿元的企业2家,过5亿元的企业12家,过亿元的企业50多家。