航空零部件產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)報(bào)告

1、 航空零部件產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)報(bào)告 一、航空零件加工及部件裝配產(chǎn)業(yè)1.1 處于產(chǎn)業(yè)鏈中游，工序復(fù)雜、專業(yè)性強(qiáng)零部件加工處于航空制造產(chǎn)業(yè)鏈中游，主要負(fù)責(zé)將原材料/毛坯，加工/裝配為精密零部件。產(chǎn)業(yè)鏈 上游主要為航空鋁、鈦合金、特種鋼及高溫合金等材料供應(yīng)商以及相關(guān)鍛鑄企業(yè)，主要負(fù)責(zé)將原料 加工為零件毛坯；產(chǎn)業(yè)鏈下游主要為各大航空及航發(fā)主機(jī)廠，負(fù)責(zé)將部件總裝為整機(jī)，并進(jìn)行檢測(cè) 以及試飛。航空零部件加工處于產(chǎn)業(yè)鏈中游，主要從事將材料/毛坯通過鈑金/機(jī)加為精密零件，然 后將零件裝配為部件交付主機(jī)廠，同時(shí)為零部件加工提供輔助性的工裝和夾具。航空零部件加工產(chǎn)業(yè)有以下四方面特點(diǎn)： 工序多：大環(huán)節(jié)套小環(huán)節(jié)，部分環(huán)節(jié)甚

2、至有上百個(gè)工序，如整體大型壁板的制造就需要經(jīng)過 毛坯生產(chǎn)，切削、銑切、矯正、成型等大環(huán)節(jié)，每一環(huán)節(jié)中又有近百個(gè)加工工步，需要幾十種 加工裝備。同時(shí)，航空零部件附加值高，一旦加工失誤就會(huì)導(dǎo)致幾十甚至上百萬個(gè)零件報(bào)廢。 由于工序繁多、容錯(cuò)率低，因此生產(chǎn)效率和成本控制是體現(xiàn)航空零部件加工企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的兩 大核心指標(biāo)。 專用性強(qiáng)：一架飛機(jī)由上百萬個(gè)零件構(gòu)成，各型號(hào)飛機(jī)又有不少專用零件，不同類型的零件 往往需要不同的工裝和工藝，因此為降低生產(chǎn)成本，由多臺(tái)可調(diào)整的專用機(jī)床聯(lián)結(jié)起來的柔 性化產(chǎn)線，是行業(yè)設(shè)備的發(fā)展方向，其具有較高的靈活性，可以適應(yīng)市場(chǎng)訂單的多品種、小 批量的特征。 與主機(jī)廠高度聯(lián)動(dòng)：毛坯件、零

3、件、部件等各環(huán)節(jié)產(chǎn)成品往往需要先交付給主機(jī)廠進(jìn)行質(zhì)檢， 達(dá)標(biāo)后方可轉(zhuǎn)入下一加工環(huán)節(jié)，因此該產(chǎn)業(yè)的地區(qū)集群效應(yīng)較強(qiáng)，多數(shù)就近圍繞主機(jī)廠進(jìn)行配套。我國(guó)航空零部件加工企業(yè)的分布以中航工業(yè)布局為主導(dǎo)，主要分布在陜西、四川以及 東北地區(qū)，每年的零部件制造展也多在這幾個(gè)城市舉辦。 涉密級(jí)別逐級(jí)提升：加工/裝配步驟越往下游越接近總裝環(huán)節(jié)，其涉密級(jí)別也就越高、技術(shù)難 度越大、生產(chǎn)資質(zhì)越難獲取，但相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)地位也越高、對(duì)上游的議價(jià)能力也越強(qiáng)。因此部 裝環(huán)節(jié)是航空零部件加工產(chǎn)業(yè)的食物鏈頂端，是相關(guān)企業(yè)競(jìng)相追逐的制高點(diǎn)。航空零部件加工產(chǎn)業(yè)的對(duì)象是原材料毛坯件，加工主要環(huán)節(jié)包括鈑金、機(jī)械加工、特種工藝與部件 裝配。其

4、中，鈑金是主要用于板材、型材、管材的一種綜合冷加工工藝，而機(jī)械加工則主要用于預(yù) 拉伸厚板與模鍛毛坯，是通過機(jī)械設(shè)備對(duì)工件外形尺寸或性能進(jìn)行改變的過程，經(jīng)鈑金與機(jī)加的航 空零部件分別占 50%。此后，零部件需要進(jìn)行特種工藝加工，其泛指用各類非傳統(tǒng)機(jī)械能達(dá)到去 除或增加材料的加工方法，目的是實(shí)現(xiàn)材料的去除、變形、改變性能或鍍覆等。下一步部件裝配， 是將經(jīng)過加工的兩個(gè)或兩個(gè)以上的機(jī)體零件，組合裝配成有限范圍的結(jié)構(gòu)單元的工藝過程。歷經(jīng)以 上生產(chǎn)工序后，部件將會(huì)移交至主機(jī)廠，進(jìn)行最后的飛機(jī)總裝。航空零部件加工在傳統(tǒng)上由主機(jī)廠 進(jìn)行內(nèi)部配套，但在未來會(huì)逐漸向外部協(xié)作企業(yè)轉(zhuǎn)移。1.2 逐步由內(nèi)部配套轉(zhuǎn)向外部

5、協(xié)作隨著產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；筇嵘猩嫌瘟悴考涮讓⒂蓛?nèi)部配套轉(zhuǎn)向外部協(xié)作。過去結(jié)構(gòu)件、 零部件的生產(chǎn)主要由主機(jī)廠系統(tǒng)內(nèi)部的工廠負(fù)責(zé)，甚至包括部分更上游的鍛鑄件。但隨著商業(yè)航空 產(chǎn)業(yè)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大，現(xiàn)代航空業(yè)規(guī)?；a(chǎn)對(duì)成本和效率的敏感度提升，過去由各大主機(jī)廠自主 承擔(dān)的零部件配套形式已無法適應(yīng)專業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展趨勢(shì)；另一方面，國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)化的起 航將帶來新的萬億規(guī)模市場(chǎng)，在未來配套需求大幅擴(kuò)張的預(yù)期下，很多細(xì)分領(lǐng)域?qū)⒕邆洚a(chǎn)業(yè)化的基 礎(chǔ)，逐步由以往半研發(fā)性質(zhì)的生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代化的流水生產(chǎn)，并形成系列化的產(chǎn)品型譜。在此 背景下，主機(jī)廠從經(jīng)濟(jì)性和專業(yè)分工的角度考慮，未來將更聚焦于設(shè)計(jì)、總裝

6、和試飛業(yè)務(wù)，更多的 配套需求逐漸從內(nèi)部擴(kuò)散出來，航空零部件業(yè)務(wù)將采用分包外部協(xié)作的形式交由體系外的專業(yè)化 企業(yè)代工。一級(jí)供應(yīng)商不僅要承擔(dān)設(shè)計(jì)和制造任務(wù)，還要負(fù)責(zé)次級(jí)供應(yīng)商的的項(xiàng)目管理和子系統(tǒng)集成工 作。以往，供應(yīng)商生產(chǎn)的部件和系統(tǒng)完成后，只需直接交到波音公司的總裝工廠；但在 787 項(xiàng)目中，一級(jí)供應(yīng)商不僅要完成所承擔(dān)的部件和系統(tǒng)的生產(chǎn)，還要完成相關(guān)部件的綜合和系 統(tǒng)的集成，然后再把一個(gè)組裝件交給波音公司。而正是這個(gè)“組裝件”的要求，給波音的供 應(yīng)商們提出了極大的挑戰(zhàn)。例如，SPR（Spirit AeroSystems）航空系統(tǒng)公司不僅負(fù)責(zé)機(jī)頭 41 段和前機(jī)身的制造，同時(shí)它還負(fù)責(zé)安裝駕駛艙、前

7、起落架、通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及布線、液壓 和控制器等其他功能部件，并使之與中機(jī)身段相連接。項(xiàng)目管理和質(zhì)量管理的任務(wù)下放。一級(jí)供應(yīng)商負(fù)責(zé)對(duì)自身及其下屬的二級(jí)或三級(jí)供應(yīng)商的垂 直管理，這與 OEM 主導(dǎo)下的供應(yīng)商管理模式有很大的不同。風(fēng)險(xiǎn)合作供應(yīng)商在負(fù)責(zé)相應(yīng)的 設(shè)計(jì)工作的同時(shí)，要按照波音要求嚴(yán)格控制子供應(yīng)商。波音在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)還必須幫助供 應(yīng)商來提升子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力、制造能力、檢驗(yàn)?zāi)芰图赡芰?。外協(xié)規(guī)模的增長(zhǎng)催生了若干家千億市值的專業(yè)化航空零部件加工企業(yè)。從美國(guó)航空業(yè)發(fā)展情況來 看，不少外部協(xié)作公司已擁有了龐大的規(guī)模與市值，如航空鍛鑄領(lǐng)域巨頭 PCC（精密鑄件公司） 在 20062015 年取得了

8、 13%的營(yíng)收復(fù)合增長(zhǎng)率，并于 2016 年被巴菲特以 372 億美元的價(jià)格私 有化；零部件加工領(lǐng)域的 SPR，前身為 2005 年從波音公司獨(dú)立出來的威奇托工廠，在 20102019 年取得了 10%以上的營(yíng)收復(fù)合增長(zhǎng)率（2019 年?duì)I收高達(dá) 78.6 億美元）。與美國(guó)類似，我國(guó)航空主機(jī)廠也在加速推進(jìn)零部件配套的外部協(xié)作進(jìn)程。在十四五新型號(hào)飛機(jī)上量 以及民用飛機(jī)產(chǎn)業(yè)崛起的大背景下，以成飛為首的國(guó)內(nèi)主機(jī)廠有望加速推進(jìn)零部件加工業(yè)務(wù)的外 部化。1.3 加工及裝配產(chǎn)值占比整機(jī)約 12%未來十五年全球航空客運(yùn)量有望翻一番。空客公司 2019 年預(yù)測(cè)，未來 20 年全球年航空客運(yùn)量增 長(zhǎng)率為 4.3%

9、。在未來 20 年的前十年中，全球航空客運(yùn)量年增長(zhǎng)率將會(huì)達(dá)到 5.8%的高點(diǎn)，后十年 增長(zhǎng)率會(huì)逐漸回落至 4.5%左右，但 2029-2038 的總客運(yùn)量將比前十年增加 25%。根據(jù)空客公司 預(yù)測(cè)，未來 20 年（2019-2038）全球民用飛機(jī)（含支線飛機(jī)）的總需求量為 39210 架，市場(chǎng)價(jià)值 高達(dá) 4.9 萬億美元。世界民航機(jī)隊(duì)規(guī)模將增長(zhǎng)一倍，從 2019 年年初的 22680 架增加至 2038 年的 47680 架，在此期間交付的 39210 架新飛機(jī)中，14210 架將用于老舊飛機(jī)替換，其余 25000 架為 滿足增長(zhǎng)需求。承接歐美高端制造業(yè)遷移，中國(guó)航空轉(zhuǎn)包產(chǎn)值快速上升，有望成為

10、亞洲最大的客機(jī)生產(chǎn)和裝配基 地。近些年來，我國(guó)航空企業(yè)一直通過國(guó)際航空轉(zhuǎn)包生產(chǎn)以及建設(shè)大量合資企業(yè)的方式，不斷提升 國(guó)際主力機(jī)型結(jié)構(gòu)部件、金屬型材、金屬零部件等方面的生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量，逐步成為世界航空 產(chǎn)業(yè)重要的組成部分。數(shù)據(jù)顯示，2017 年我國(guó)民航工業(yè)總體轉(zhuǎn)包交付金額增長(zhǎng)為 19.68 億元，其 中民用飛機(jī)零部件轉(zhuǎn)包交付金額 12.59 億元；20112017 年民航工業(yè)總體轉(zhuǎn)包交付金額年均復(fù)合 增長(zhǎng)率為 11.22%，民用飛機(jī)零部件轉(zhuǎn)包交付金額年均復(fù)合增長(zhǎng)率為 13.46%。另外，作為全球最 大的民航市場(chǎng)之一，中國(guó)一直是空客和波音高度重視且競(jìng)爭(zhēng)最為激烈的市場(chǎng)。為了進(jìn)一步搶占中國(guó) 市場(chǎng)，

11、出于成本控制、政治互惠、地域便利等因素考量，空客、波音陸續(xù)將客機(jī)的生產(chǎn)配套向大陸 轉(zhuǎn)移。憑借世界制造中心和全球最大市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)，加之政策的有意引導(dǎo)，中國(guó)正逐步承接美歐航空 制造業(yè)的轉(zhuǎn)移，未來有望發(fā)展成為亞洲最大的客機(jī)生產(chǎn)和裝配基地，并形成產(chǎn)業(yè)集群。C919 即將投入運(yùn)營(yíng)，其在單通道客機(jī)中具有較強(qiáng)的比較優(yōu)勢(shì)。C919 是中國(guó)首款按照最新國(guó)際適 航標(biāo)準(zhǔn)，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的干線單通道民用飛機(jī)。C919 與空客、波音最先進(jìn)的單通道干線客機(jī) （A320Neo、737MAX）有著相同級(jí)別的動(dòng)力系統(tǒng)，屬于同代產(chǎn)品。目前，C919 的國(guó)內(nèi)外用戶達(dá) 到 28 家，訂單總數(shù)達(dá)到 815 架。18 年底以來波音 73

12、7 系列質(zhì)量問題頻出，全球單通道干線客機(jī) 市場(chǎng)供需失衡的背景下，C919 將迎來重大歷史機(jī)遇，有望脫穎而出，整個(gè)飛機(jī)制造產(chǎn)業(yè)鏈上的公 司將逐步受益。國(guó)際飛機(jī)制造商之間的博弈不是完全的市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)，除產(chǎn)品本身質(zhì)量過硬外，背后的國(guó)家意志和 推手也發(fā)揮了舉足輕重的作用。由于大飛機(jī)制造是舉國(guó)之力的大產(chǎn)業(yè)，國(guó)際飛機(jī)制造商的博弈背后 往往有政府的推手。即使是空客、波音，在國(guó)際市場(chǎng)上也非一路順暢。美歐之間就對(duì)空客、波音的 補(bǔ)貼問題爭(zhēng)執(zhí)了十多年之久，均認(rèn)為對(duì)方損害了本國(guó)（地區(qū)）的利益，WTO 則裁定雙方均存在對(duì) 自家航企非法補(bǔ)貼的問題。2019 年 10 月，美國(guó)得到 WTO 對(duì)空客客機(jī)征收 10%關(guān)稅的授權(quán)并

13、于 當(dāng)月開始課征關(guān)稅；同時(shí)，歐盟也在積極地向 WTO 反訴美國(guó)對(duì)波音的補(bǔ)貼。考慮到大飛機(jī)巨大的 商業(yè)價(jià)值以及對(duì)于國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要拉動(dòng)作用，這一項(xiàng)戰(zhàn)略支柱產(chǎn)業(yè)我國(guó)勢(shì)在必得。預(yù)計(jì)未來 20 年我國(guó)民航零部件及加工市場(chǎng)產(chǎn)值有望達(dá)到 1.5 萬億元。根據(jù)商飛對(duì) 2019-2038 年世 界民航市場(chǎng)的預(yù)測(cè)，未來二十年，中國(guó)航空市場(chǎng)將接收 50 座以上客機(jī) 9,205 架，市場(chǎng)價(jià)值約 1.4 萬億美元（以 2018 年目錄價(jià)格為基礎(chǔ)），折合人民幣約 10 萬億元。根據(jù)零件加工價(jià)值占比 12% 可以推得，未來 20 年我國(guó)民用航空零部件及加工市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 1.2 萬億元。二、鈑金、機(jī)加、部裝等業(yè)務(wù)特

14、點(diǎn)2.1 鈑金：占比零件數(shù)量一半，種類繁多，依賴熟練工人鈑金零件構(gòu)成飛機(jī)機(jī)體和氣動(dòng)外形。鈑金是針對(duì)金屬薄板（通常在 6mm 以下）的一種綜合冷加工 工藝，包括剪、沖/切/復(fù)合、折、鉚接、拼接、成型等，具有重量輕、強(qiáng)度高、成本低、大規(guī)模量 產(chǎn)、性能好等特點(diǎn)。鈑金成型是鈑金重要的加工方式，是將鈑金的平整區(qū)域彎曲至某一角度、圓弧 狀、拉伸、扭轉(zhuǎn)等成型過程，一般分為冷成型與熱成型兩類。鈑金零件形狀復(fù)雜，質(zhì)量控制嚴(yán)格， 有一定的適用壽命要求，對(duì)成形后的零件有明確的力學(xué)性能和物理性能要求，與其他行業(yè)鈑金零件 相比技術(shù)要求更高，加工難度更大。航空鈑金零部件數(shù)量占比全機(jī)一半以上，且種類繁多。現(xiàn)代飛機(jī)的殼體主要

15、是鈑金鉚接結(jié)構(gòu)，統(tǒng)計(jì) 資料表明，鈑金零件約占飛機(jī)零件數(shù)量的 50%，鈑金工藝裝備占全機(jī)制造工藝裝備的 65%，其制 造工作量占全機(jī)工作量的 20%。目前國(guó)產(chǎn)小型飛機(jī)鈑金件大約有 6000 項(xiàng)，大型飛機(jī)鈑金件大約有 20000 項(xiàng)，這些零件尺寸大小不一，形狀復(fù)雜，選材各異，品種繁多。一般來說，飛機(jī)鈑金零件可 以根據(jù)材料不同，分為擠壓型材零件、板材零件與管材零件三類，每一大類往下又有數(shù)種至十?dāng)?shù)種 的細(xì)分，且同一規(guī)格零件數(shù)量較少。因此鈑金工藝具有較為明顯的小批量多品種特點(diǎn)，僅憑單一的 技能、工種和工裝無法進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，客觀上形成了較高的進(jìn)入壁壘。鈑金零件配套廠家數(shù)量少，集中度較高，處于外協(xié)的起步階

16、段。德坤航空（利君股份）為航空航天 主機(jī)廠鈑金零件核心供應(yīng)商，產(chǎn)業(yè)規(guī)模在區(qū)域內(nèi)居行業(yè)領(lǐng)先地位，已建立的航空鈑金柔性生產(chǎn)線 （含熱處理特種工藝）全面運(yùn)行后，年產(chǎn)能將逾百萬件。區(qū)域內(nèi)第二大冷鈑金廠商為昊軼強(qiáng)航空， 8 月 1 日豪能股份公告計(jì)劃以 2.69 億元現(xiàn)金收購(gòu)昊軼強(qiáng) 68.875%的股份。2.2 機(jī)加：面向難加工整體件，外協(xié)推進(jìn)較早機(jī)械加工是指通過數(shù)控機(jī)床設(shè)備對(duì)毛坯件的進(jìn)行切削加工的過程。機(jī)加主要面向難加工的整體結(jié) 構(gòu)件，相比鉚接結(jié)構(gòu)，整體結(jié)構(gòu)具有氣動(dòng)外形準(zhǔn)確、剛性好、比強(qiáng)度高，可減少零件和連接件數(shù)量， 使部件成本降低 50%左右。目前整體結(jié)構(gòu)件已成為構(gòu)成飛機(jī)機(jī)體骨架和氣動(dòng)外形的重要組成

17、部分。 為了減輕重量，進(jìn)行等強(qiáng)度設(shè)計(jì)，往往整體件上會(huì)形成各種復(fù)雜型腔。與一般零件相比，整體件加 工難度大，制造水平要求高。例如壁板、梁、框等整體結(jié)構(gòu)件是由構(gòu)成飛機(jī)氣動(dòng)外形的流線形曲面、 各種異形切面、結(jié)合槽口及交點(diǎn)孔組合而成的復(fù)雜組合體。機(jī)加零件大部分是預(yù)拉伸厚板、模鍛毛 坯或者切削性能較差的鈦合金，精密且復(fù)雜的外形帶來了繁瑣的機(jī)械加工過程，往往動(dòng)輒數(shù)百個(gè)工 序，通過優(yōu)化加工過程、簡(jiǎn)化工序，可以較好地降低生產(chǎn)成本，顯著提升效益。多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控設(shè)備依賴度較高。目前我國(guó)航空機(jī)械加工產(chǎn)業(yè)通用的數(shù)控機(jī)床主要包括 3 軸與 5 軸。 3 軸機(jī)床可有效控制成本，但面向復(fù)雜零件的加工能力和生產(chǎn)效率不如 5 軸

18、及多軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床。航空機(jī)加產(chǎn)值較高，外協(xié)起步早，配套廠家數(shù)量多。航空機(jī)加零部件數(shù)量雖然相比鈑金不多，但由 于對(duì)高價(jià)值設(shè)備的依賴，在制造成本上會(huì)更高。航空零部件機(jī)加產(chǎn)業(yè)外協(xié)啟動(dòng)相對(duì)較早，相關(guān)配套 公司數(shù)量也較多。目前業(yè)內(nèi)規(guī)模較大的機(jī)加廠包括明日宇航、愛樂達(dá)、成都航飛、交大普爾、馳達(dá) 飛機(jī)等，此外德坤航空、昊軼強(qiáng)等企業(yè)也具備一定的機(jī)加產(chǎn)能。在行業(yè)需求大幅擴(kuò)張的背景下，相 關(guān)航空數(shù)控加工企業(yè)中短期主要比拼產(chǎn)能擴(kuò)張速度和產(chǎn)品交付能力，長(zhǎng)期看隨著民用航空需求接 力，將更看重企業(yè)的成本控制和管理能力。2.3 特種工藝：零部件加工的中間必要環(huán)節(jié)鈑金或機(jī)加成型后的航空零部件，需通過特種工藝進(jìn)行表面處理。特種加工

19、工藝亦稱“非傳統(tǒng)加 工”，泛指用電能、熱能、光能、電化學(xué)能、化學(xué)能、聲能及特殊機(jī)械能等能量達(dá)到去除或增加材 料的加工方法，從而實(shí)現(xiàn)材料被去除、變形、改變性能或被鍍覆等。特種工藝控制環(huán)節(jié)較多，工藝 要求復(fù)雜，對(duì)人員、設(shè)備、材料、工藝技術(shù)、環(huán)境、檢測(cè)、記錄等都有具體要求。廣泛使用的特種 工藝主要包括：鈍化、陽極化、電鍍、噴漆、熱處理、理化測(cè)試、無損檢測(cè)等。特種工藝受環(huán)境保護(hù)限制，產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能擴(kuò)張受制約。特種工藝產(chǎn)業(yè)中有較多環(huán)節(jié)會(huì)產(chǎn)生多方面環(huán)境污 染，如電鍍工廠會(huì)排放含有重金屬與有機(jī)污染物的電鍍廢水，以及粉塵、無機(jī)污染廢氣等大氣污染 物；熱表處理工藝則會(huì)排出含工業(yè)鹽廢水與刺激性、窒息性廢氣。因此，目前相

20、關(guān)方面的環(huán)保審批 十分嚴(yán)苛，部分城區(qū)已不允許再投資建設(shè)電鍍等部分特種工藝產(chǎn)線。環(huán)保政策在較大程度上限制了 特殊工藝（主要是表處理）產(chǎn)能的擴(kuò)張，提前布局相關(guān)產(chǎn)能的公司未來有望獲得較好的發(fā)展契機(jī)。 當(dāng)前國(guó)內(nèi)航空制造領(lǐng)域特殊工藝處理產(chǎn)能絕大多數(shù)集中在國(guó)有主機(jī)廠等國(guó)有大型企業(yè)，未來或逐 漸外協(xié)。2.4 部件裝配：產(chǎn)業(yè)鏈總領(lǐng)性環(huán)節(jié)，壁壘高難度大航空部件裝配為產(chǎn)業(yè)鏈的總領(lǐng)性環(huán)節(jié)，技術(shù)含量較高。部件裝配是將經(jīng)過加工的兩個(gè)或兩個(gè)以上的 機(jī)體零件，組合裝配成有限范圍的結(jié)構(gòu)單元的工藝過程。航空部件裝配需根據(jù)飛機(jī)構(gòu)造、使用、維 護(hù)和生產(chǎn)的要求，將飛機(jī)結(jié)構(gòu)劃分成許多獨(dú)立的裝配單元，并通過特定工裝裝配成包括機(jī)翼、尾翼、

21、 機(jī)身、發(fā)動(dòng)機(jī)短艙、起落架、動(dòng)力裝置等在內(nèi)的部件。裝配企業(yè)需規(guī)劃合理的定位方法、連接方法 和工藝參數(shù)，以確保裝配精準(zhǔn)、可靠、穩(wěn)定。航空部件裝配技術(shù)包括裝配系統(tǒng)和裝配工藝。裝配系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)飛機(jī)裝配的平臺(tái)，由飛機(jī)裝配設(shè)備、 飛機(jī)裝配型架和飛機(jī)裝配軟件構(gòu)成；裝配工藝是實(shí)施飛機(jī)裝配的途徑。飛機(jī)裝配設(shè)備，用于完成飛 機(jī)裝配的加工和測(cè)量工作，如制孔、鉚接和位置檢測(cè)等等。飛機(jī)裝配型架，主要用于對(duì)于裝配的零 部件進(jìn)行定位和夾緊工作，柔性裝配工裝部分基于三維模型（往往基于 CATIA 平臺(tái)）進(jìn)行關(guān)聯(lián)設(shè) 計(jì)，保證裝配系統(tǒng)與飛機(jī)產(chǎn)品的數(shù)字化協(xié)調(diào)。飛機(jī)裝配集成軟件，主要解決飛機(jī)自動(dòng)化裝配集成。 而飛機(jī)裝配工藝，是指飛機(jī)

22、裝配過程中所采用的工藝流程、工藝方法和工藝參數(shù)等。航空部裝生產(chǎn)周期長(zhǎng)，技術(shù)要求高，占飛機(jī)制造的重要地位。首先由于飛機(jī)機(jī)體構(gòu)造復(fù)雜，零件和 連接件的數(shù)量多，所以需要部裝的工作量很大，例如一架大型飛機(jī)就有近 10 萬個(gè)零件，100 多萬 個(gè)鉚釘。其次裝配工作手工操作多，機(jī)械化程度較低，一般需要使用較繁瑣的型架裝配方法。該方 法的總體流程是先進(jìn)行型架內(nèi)裝配，再進(jìn)行型架外裝配與安裝工作，最后進(jìn)行精加工并檢驗(yàn)移交， 每一步中都會(huì)涉及緊固、修配、制孔、連接等具體操作。因此，部裝約占飛機(jī)制造總勞動(dòng)量的一半， 占全機(jī)生產(chǎn)周期 50%70%。飛機(jī)零件主要是由尺寸大、剛度小、形狀復(fù)雜、裝配準(zhǔn)確度要求高 的薄壁構(gòu)件

23、組成，并且飛機(jī)各部件的氣動(dòng)力外形、外廓尺寸、各部件之間的相互位置在裝配過程中 才能確定，所以，裝配決定著飛機(jī)產(chǎn)品的性能、壽命和成本，是飛機(jī)制造的重要環(huán)節(jié)。低誤差要求推動(dòng)現(xiàn)代飛機(jī)裝配技術(shù)發(fā)展。當(dāng)裝配到一起時(shí)，飛機(jī)零件會(huì)出現(xiàn)裝配誤差、裝配變形等 問題，造成其組件、部件發(fā)生較大變形，影響整體的精度和質(zhì)量。為了實(shí)現(xiàn)低誤差高精度目標(biāo)，現(xiàn) 代飛機(jī)裝配技術(shù)開始往柔性化、自動(dòng)化、數(shù)字化和集成化發(fā)展。部裝處于產(chǎn)業(yè)鏈頂端，技術(shù)積累、涉密級(jí)別要求高，鑄就了較高的進(jìn)入壁壘。加工/裝配步驟越往 下游越接近總裝環(huán)節(jié)，其涉密級(jí)別也就越高、技術(shù)難度越大、生產(chǎn)資質(zhì)越難獲取。飛機(jī)自動(dòng)化裝配 技術(shù)的實(shí)施牽涉到從設(shè)計(jì)、零件制造、工藝

24、裝備、甚至緊固件的選用等所有環(huán)節(jié)，需要對(duì)前序的機(jī) 加、鈑金零件生產(chǎn)有很好的裝配規(guī)劃，才能實(shí)現(xiàn)低誤差目標(biāo)。此外，由于航空制造業(yè)對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量 控制有嚴(yán)苛要求，希望承包商覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)，以減少二次分包所造成的不可控因素，所以能夠 開展飛機(jī)部件裝配的企業(yè)理應(yīng)是航空零部件加工技術(shù)的集成者，能夠熟練掌握鈑金、機(jī)加、熱表處 理等工序以及各種零件加工技術(shù)，尤其是鈑金件由于其尺寸大、剛性小，裝配后的外形和尺寸準(zhǔn)確 度要求高，同時(shí)數(shù)量龐大、結(jié)構(gòu)獨(dú)特，所以一般從事鈑金加工的企業(yè)會(huì)相對(duì)更容易切入部裝領(lǐng)域。2.5 工藝裝備：前置性輔助環(huán)節(jié)，與產(chǎn)業(yè)協(xié)同增長(zhǎng)航空工藝裝備產(chǎn)業(yè)主要為零件成型和部件裝配服務(wù)。工藝裝備是制造產(chǎn)品

25、所需的刀具、夾具、模具、 量具和工位器具的總稱，可分為通用工裝與專用工裝兩類。航空工裝屬于專用工裝，可用于飛機(jī)零 部件成型或部段、整機(jī)裝配，其設(shè)計(jì)的基本要求為以下三點(diǎn)：1）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)應(yīng)力求與航空產(chǎn)品基準(zhǔn) 一致；2）結(jié)構(gòu)需有足夠的剛度、強(qiáng)度；3）具有較強(qiáng)的尺寸穩(wěn)定性。航空工裝設(shè)計(jì)在飛機(jī)生產(chǎn)過程 中占據(jù)重要地位，工裝設(shè)計(jì)水平直接影響飛機(jī)產(chǎn)品的生產(chǎn)周期和產(chǎn)品質(zhì)量。航空工裝產(chǎn)品可分為成型工裝和裝配工裝。前者主要服務(wù)于鈑金、機(jī)加產(chǎn)業(yè)，用于鈑金產(chǎn)業(yè)的工裝 一般按產(chǎn)品圖紙上的尺寸和公差為依據(jù)設(shè)計(jì)，使用時(shí)以模線樣板、標(biāo)準(zhǔn)樣件、模型等作為依據(jù)，用 于協(xié)調(diào)關(guān)系復(fù)雜、難以按尺寸控制的鈑金零件；機(jī)加產(chǎn)業(yè)則需要根據(jù)夾具的

26、具體性質(zhì)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)工裝 進(jìn)行對(duì)合協(xié)調(diào)。后者指在完成產(chǎn)品從零件到組件、部件以及總裝過程中，用以控制其幾何參數(shù)所用 的具有定位功能的專用工藝裝備，主要服務(wù)于部裝產(chǎn)業(yè)，可分為焊接整體式、組合整體式、底座式、 分散式。成形工裝緊跟航空材料，裝配工裝受制于飛機(jī)性能。成型工裝的發(fā)展與航空材料的進(jìn)步密不可分。 上世紀(jì) 20 年代，伴隨著金屬材料應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)架、整流罩等局部受力處，成型工裝嶄露頭角。后 隨著鋁合金材料技術(shù)的發(fā)展，成型工裝開始大規(guī)模使用。20 世紀(jì) 50 年代，航空業(yè)開始使用鈦合金 和不銹鋼制造骨架、蒙皮等部位，同時(shí)飛機(jī)零部件愈發(fā)復(fù)雜，成型工裝成為不可或缺的一環(huán)。20 世 紀(jì) 70 年代，復(fù)合材料成為新一代航空材料，用于生產(chǎn)復(fù)合材料的成型工裝狂受追捧。飛機(jī)性能的 提高決定著裝配工裝的發(fā)展進(jìn)度。在航空工業(yè)發(fā)展之初，