航空航天制造業(yè)專題研究報(bào)告

航空航天制造業(yè)專題研究報(bào)告一、為什么關(guān)注外協(xié)1.1、外協(xié)定義外協(xié)，主要指受組織控制，由外協(xié)單位使用自己的場地、工具等要素，按組織提供

的原材料、圖紙、檢驗(yàn)規(guī)程、驗(yàn)收準(zhǔn)則等進(jìn)行產(chǎn)品和服務(wù)的生產(chǎn)和提供，并由組織驗(yàn)收

的過程。在

ISO9000

中，外協(xié)直接受組織控制，一般在組織的生產(chǎn)范圍內(nèi)按組織的要

求作業(yè)和服務(wù)，并由組織驗(yàn)收；外協(xié)是外包的一種形式。1.2、為什么關(guān)注外協(xié)當(dāng)下中國軍工產(chǎn)業(yè)整體供需形勢趨近于美國

1941

年，整體表現(xiàn)為需求端大幅增長，

但供給端產(chǎn)能及效率有待提升。在這一情況下，開放產(chǎn)業(yè)鏈外協(xié)體系成為行業(yè)發(fā)展的必

然趨勢。1941

年

3

月，福特在

WillowRun建成的

B-24

轟炸機(jī)工廠便是航空裝備外協(xié)

較為典型的代表之一。配合美國巨大的國家潛力，引入民企外協(xié)極大地激發(fā)了美國軍工產(chǎn)能的產(chǎn)能，有效

地彌補(bǔ)了二戰(zhàn)初期美國的裝備劣勢及產(chǎn)能缺口。對比當(dāng)下美國，中國航空防務(wù)裝備領(lǐng)域尚存“質(zhì)與量的雙重差距”，中國航空裝備總數(shù)約

3260

架，不足美軍的

1/4，其中差距

最小的的戰(zhàn)斗機(jī)部分，我軍共有

1571

架，總數(shù)約為美軍的

57.80%，但三代及三代以

上戰(zhàn)機(jī)比例僅為美軍

23.52%，整體差距依然明顯。從需求端方面測算，參考中美飛行器數(shù)量差距及

2021

年關(guān)聯(lián)交易預(yù)計(jì)情況，預(yù)計(jì)中國未來三年航空裝備領(lǐng)域

CAGR約為

30%上下，而四代戰(zhàn)機(jī)增速將快于行業(yè)增速，

預(yù)計(jì)

CAGR40-50%。然而需要注意的一點(diǎn)是，相較美國

1941

年，中國除去總裝與設(shè)計(jì)外，與裝備安全關(guān)聯(lián)度較高的試飛、較為核心的零部件等領(lǐng)域預(yù)計(jì)不會開放外協(xié)，或外協(xié)比例較小。二、成飛產(chǎn)業(yè)鏈外協(xié)架構(gòu)受歷史因素影響，中國幾大主機(jī)廠外協(xié)產(chǎn)業(yè)鏈中以成飛產(chǎn)業(yè)鏈最為穩(wěn)定，且能夠主要受益于中國機(jī)型迭代放量這一趨勢。目前，成飛外協(xié)供應(yīng)商主要集中在數(shù)控加工、鈑

金成形、工藝裝備，以及新開放的部件裝配四大賽道。2.1、數(shù)控加工數(shù)控加工技術(shù)是航空零部件精密加工的關(guān)鍵技術(shù)。航空零部件結(jié)構(gòu)、形狀、各零部

件間配合關(guān)系復(fù)雜，部分零部件存在大量薄壁，而用于航空零部件加工的材料主要為航

空特殊鋁合金、鈦合金及不銹鋼等材料，其材質(zhì)輕難加工，且本身尺寸跨度大，很容易

發(fā)生形變，因此，在航空零部件的制造中，數(shù)控加工技術(shù)得到普遍應(yīng)用。對于形狀較簡單的結(jié)構(gòu)件，采用三軸或四軸數(shù)控機(jī)床就可以進(jìn)行加工。對于形狀復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件，受刀具與零件相對位置限制，采用三軸或四軸數(shù)控機(jī)床則需要多次裝卡才

能完成零件的加工。而且每增加一次裝夾，就增加一次誤差來源，從而影響零件最終精

度，并增加加工時(shí)間。同樣受刀具與零件相對位置的限制，技術(shù)編程人員必須極其小心

的避免刀具與零件的干涉，而且通常很難利用刀具最佳的切削位置，切削效率降低。對

復(fù)雜零件一般選擇采用五軸數(shù)控聯(lián)動機(jī)床加工，五軸聯(lián)動加工技術(shù)是現(xiàn)代航空零部件數(shù)

控加工的發(fā)展趨勢。但由于目前國內(nèi)高端五軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床主要依靠進(jìn)口，且單價(jià)遠(yuǎn)高

于三軸、四軸數(shù)控聯(lián)動機(jī)床，大量使用五軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床將直接導(dǎo)致生產(chǎn)成本的提高，

因此，加工企業(yè)通常僅采購必要的五軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床加工部分形狀復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件?；跀?shù)控加工技術(shù)，相應(yīng)還需要成熟穩(wěn)定的加工工藝及技術(shù)予以配合，才能滿足零部件機(jī)加成型要求。同普通機(jī)械行業(yè)相比，航空產(chǎn)品的數(shù)控加工有以下特點(diǎn)：零件種類繁多，規(guī)格變化大，零件形狀與結(jié)構(gòu)復(fù)雜，導(dǎo)致數(shù)控設(shè)備類型多、加工難度大、周期長；零件毛坯樣式多樣，包括板材、鑄件、鍛件等，材料去除量大，要求加工效率高、尺寸穩(wěn)定性好；一些關(guān)鍵及重要件協(xié)調(diào)關(guān)系復(fù)雜，精度要求高；零件材料種類多、強(qiáng)度高、除傳統(tǒng)鋁合金、高強(qiáng)度鋼外，更多地采用高強(qiáng)鋁合

金、高溫合金、不銹鋼、鈦合金等難加工材料，對于材料去除過程、選擇的刀具、使用的工藝參數(shù)甚至切削液、冷卻方式都有很高的要求?，F(xiàn)代飛機(jī)結(jié)構(gòu)上復(fù)合材料使用的比例逐步增加，切削加工面臨著新的技術(shù)挑戰(zhàn)；生產(chǎn)組織難度大，人員素質(zhì)要求高。2.2、鈑金成形鈑金成形技術(shù)是航空制造工程的重要組成部分，是使飛機(jī)能同時(shí)獲得結(jié)構(gòu)效率和優(yōu)良性能的基礎(chǔ)制造技術(shù)之一，也是航空制造工程的支柱工藝之一，是一個國家軍事技術(shù)

能力和科技水平的關(guān)鍵組成部分。緣于飛機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和生產(chǎn)方式，航空鈑金成形技術(shù)的主要特點(diǎn)有：受飛機(jī)機(jī)體的框架和氣動外形影響尺寸大小不一、形狀復(fù)雜、種類繁多、選材

各異；飛機(jī)鈑金零件的加工以專用設(shè)備為主，航空鈑金專用設(shè)備的先進(jìn)程度在很大程

度上影響鈑金工藝技術(shù)發(fā)展的標(biāo)志；飛機(jī)鈑金零件使用的工裝品種多，因此各工裝間幾何信息傳遞環(huán)節(jié)多，累積誤

差大，協(xié)調(diào)關(guān)系復(fù)雜；零件質(zhì)量精度要求高，零件外形、尺寸準(zhǔn)確度、邊界狀況、表面完整性以及材

料組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能等檢測嚴(yán)格。2.3、工藝裝備工藝裝備是制造產(chǎn)品所需的刀具、夾具、模具、量具和工位器具的

總稱。工藝裝備可分為通用工裝和專用工裝，飛機(jī)工藝裝備作為保證飛機(jī)制造和裝配準(zhǔn)

確度要求的專用設(shè)備，在飛機(jī)生產(chǎn)中占有舉足輕重的作用。飛機(jī)工藝裝備一般屬于專用工裝，在市場上一般沒有現(xiàn)貨供應(yīng)，需由企業(yè)自己設(shè)計(jì)制造，適用范圍只限于某種特定

產(chǎn)品。傳統(tǒng)的工藝裝備大量采用剛性結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)制造周期長、研發(fā)成本高、開敞性差、應(yīng)

用單一，難以滿足飛機(jī)多品種、小批量生產(chǎn)模式下的研制需求。飛機(jī)工藝裝備發(fā)展方向

是柔性工裝技術(shù)。該技術(shù)基于產(chǎn)品數(shù)字量尺寸的協(xié)調(diào)體系，利用可重組的模塊化、數(shù)字

化、自動化工裝系統(tǒng)，可以免除或減少設(shè)計(jì)和制造各種零部件裝配的專用固定型架、夾

具。因此，通過應(yīng)用柔性工裝可以縮短飛機(jī)裝配的制造時(shí)間、提高質(zhì)量，并減少工裝數(shù)

目，實(shí)現(xiàn)“一型多用”的制造模式。2.4、部件裝配飛機(jī)部件裝配是飛機(jī)制造的重要環(huán)節(jié)，需要保證零件與零件、零件與工裝、工裝與

工裝之間的協(xié)調(diào)，進(jìn)而保證飛機(jī)裝配制造達(dá)到高水平的裝配準(zhǔn)確度。通過一系列的專用

工藝裝備，對有協(xié)調(diào)要求的形狀和尺寸按模擬量進(jìn)行傳遞，逐步傳遞到零件和部件上。

在傳遞過程中存在一定數(shù)量的公共環(huán)節(jié)，公共環(huán)節(jié)越多，非公共環(huán)節(jié)越少，協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度

就越高。這種協(xié)調(diào)方法能以較低的制造準(zhǔn)確度保證較高的協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度。飛機(jī)部件裝配是將各零件或組合件按產(chǎn)品技術(shù)要求相互準(zhǔn)確定位，并用規(guī)定的連接方法裝配成部件或產(chǎn)品的過程。受結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)剛性等因素影響，飛機(jī)部件裝配中大

量采用鉚接和螺接等連接手段，同時(shí)，為了保證裝配協(xié)調(diào)及外形準(zhǔn)確度要求，并保證裝

配過程中組件、部件具有一定的結(jié)構(gòu)剛度，飛機(jī)部件裝配中采用了大量的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、準(zhǔn)

確度高的裝配型架。部件裝配階段的裝配工作一般可以分為以下三個階段：型架內(nèi)裝配、型架外裝配及

安裝、部件最后精加工、檢驗(yàn)及移交。飛機(jī)裝配工作量很大，占整個飛機(jī)制造勞動量的

40-50%。部件裝配產(chǎn)生的產(chǎn)品附加值約為先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)總價(jià)值量的

5%上下，考慮到部裝為目前外協(xié)領(lǐng)域新增賽道，且價(jià)值量提升增量較大，預(yù)計(jì)將成為產(chǎn)業(yè)鏈下一步增量的重點(diǎn)。三、壁壘構(gòu)筑相較于其他航空制造領(lǐng)域制造工藝，機(jī)加工等領(lǐng)域壁壘客觀上低于鍛造（初期投入

成本大）、鑄造（工藝要求精度高）、以及新興起的增材技術(shù)（3D打印，工藝較為初期，

需要不斷研發(fā)投入）。目前上市公司構(gòu)筑壁壘主要通過三種方式：特種工藝、組件集成，

以及行業(yè)內(nèi)生性的規(guī)模效應(yīng)。3.1、特種工藝Nadcap認(rèn)證是由美國航空航天和國防工業(yè)巨頭與美國國防部、SAE等機(jī)構(gòu)共同發(fā)

起和發(fā)展的一個專門對航空航天工業(yè)的特殊產(chǎn)品和工藝進(jìn)行認(rèn)證的體系，是國際上對航

空航天和國防工業(yè)對航空航天工業(yè)的特殊產(chǎn)品和工藝的認(rèn)證。相應(yīng)的特種工藝需要一定的體系經(jīng)驗(yàn)積累及設(shè)備設(shè)施投入，此外，部分特種工藝（如

化學(xué)處理）容易產(chǎn)生廢液、廢氣等污染品，受環(huán)保等政策影響，目前中國新增特種工藝

產(chǎn)能受到較大制約。3.2、組件集成此外，產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)部分公司嘗試拓展細(xì)分賽道，從鈑金及工裝入手，借助主機(jī)廠外協(xié)

產(chǎn)能這一態(tài)勢向數(shù)控及部裝進(jìn)行拓展，進(jìn)而完成從零件到組件、甚至部件的產(chǎn)業(yè)鏈地位

的提升。上市公司中，鈑金成形和工藝裝備上占有較大優(yōu)勢的德坤航空（鈑金、工裝）

及華伍股份（工裝為主）具有較大潛力。3.3、規(guī)模效應(yīng)最后，考慮到“來料加工”模式具有較為明顯的規(guī)模效應(yīng)，公司相關(guān)營收規(guī)模也會形成一定的壁壘。參考海外，部分海外主機(jī)廠采用價(jià)格“年降”模式壓縮產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)價(jià)格，但這另一方面為供應(yīng)鏈形成了一定的護(hù)城河，較為有效地防止了新增玩家的大量涌入。四、相關(guān)上市公司愛樂達(dá)：公司立足航空領(lǐng)域，主要從事軍用飛機(jī)和民用客機(jī)零部件的精密加工業(yè)務(wù)。公司設(shè)

立十余年來，累積參與了多種型號涉及

3,000

余項(xiàng)航空零部件的配套研制及生產(chǎn)，積累

了豐富的精密加工技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，并形成了一批廣泛應(yīng)用于公司主營業(yè)務(wù)的核心技術(shù)和專

利。公司堅(jiān)持“軍民融合，一體兩翼”的發(fā)展思路，同時(shí)開展軍品和民品業(yè)務(wù)。經(jīng)過多

年潛心經(jīng)營，憑借創(chuàng)新的技術(shù)優(yōu)勢、高水平的生產(chǎn)管理及質(zhì)量控制優(yōu)勢，公司已與行業(yè)

主要客戶建立了廣泛而深入的合作關(guān)系，客戶覆蓋中航工業(yè)下屬多家軍機(jī)主機(jī)廠、成飛

民機(jī)等多家民用客機(jī)分承制廠，以及一批航空裝備主修廠和多家科研院所。公司高度重

視技術(shù)研發(fā)，形成了高精度盲孔加工、復(fù)雜深腔鈦合金類零件加工等數(shù)十項(xiàng)關(guān)鍵核心技

術(shù)，部分飛機(jī)零部件的加工技術(shù)達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。公司產(chǎn)品加工良品率達(dá)到

99.50%

以上，處于行業(yè)先進(jìn)水平，獲得中航工業(yè)下屬飛機(jī)制造單位“優(yōu)秀供應(yīng)商”榮譽(yù)。2017

年，公司成為中航成飛戰(zhàn)略供應(yīng)商；是目前四川地區(qū)唯一具有

Nadcap認(rèn)證

的表面處理民營企業(yè)，數(shù)控加工賽道中具有較大優(yōu)勢壁壘。利君股份：子公司成都德坤航空設(shè)備制造有限公司成立于

2008

年

12

月，主要從事航空飛行

器零部件開

發(fā)制造，涵蓋航空鈑金零件的開發(fā)制造；航空精密零件數(shù)控加工；工裝、

模具設(shè)計(jì)制造及裝配；航空試驗(yàn)件及非標(biāo)產(chǎn)品制造；是國內(nèi)航空產(chǎn)業(yè)的配套零部件制造

服務(wù)商。德坤航空公司所制造的航空零部件應(yīng)用于多型號軍用飛機(jī)、大型運(yùn)輸機(jī)、無人機(jī)、

導(dǎo)彈等。作為空客、波音及商飛的國內(nèi)轉(zhuǎn)包配套零部件制造服務(wù)商為各大型客、貨機(jī)及

國內(nèi)支線飛機(jī)（ARJ項(xiàng)目）的機(jī)體結(jié)構(gòu)提供配套產(chǎn)品。公司成功承制了中國商飛

C919部分主要零部件外包加工，在行業(yè)內(nèi)首創(chuàng)用先進(jìn)加工工藝解決部分鈑金零件成型的加

工難題，使公司鈑金零件的加工及配套服務(wù)能力優(yōu)勢明顯。目前是成飛供應(yīng)商中少數(shù)兼具數(shù)控加工、工藝裝備、鈑金成形、部件裝配四大賽道

全布局的企業(yè)，整體賽道中相對壁壘較高。通達(dá)股份：子公司成都航飛制造的航空零部件和工裝應(yīng)用于多型殲擊機(jī)、教練機(jī)、大型運(yùn)輸機(jī)、

無人機(jī)、導(dǎo)彈及其相應(yīng)生產(chǎn)單位。標(biāo)的公司創(chuàng)造性使用新型工藝方法解決了鈦合金復(fù)雜

曲面結(jié)構(gòu)的加工難題，使鈦合金數(shù)控加工及配套服務(wù)能力優(yōu)勢明顯，在行業(yè)內(nèi)具有極強(qiáng)

的競爭力。標(biāo)的公司另有部分精密醫(yī)療器械核心部件的制造能力。公司為成飛數(shù)控加工賽道資深供應(yīng)商之一，未來可能參與部件裝配賽道。豪能股份：子公司成都昊軼強(qiáng)航空設(shè)備制造股份有限公司一直專注于航空飛行器零部件精密

制造，產(chǎn)品應(yīng)用于成都飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司生產(chǎn)的各型軍用及民用飛機(jī)，中

航成飛民用飛機(jī)有限責(zé)任公司轉(zhuǎn)包的空客、波音的主要型號機(jī)型，以及商飛等多型號民

用客機(jī)。公司主營業(yè)務(wù)為：航空零部件的精密加工；航空鈑金型材加工；有色和黑色鈑金零件的成形；航空標(biāo)準(zhǔn)件加工；航空材料試驗(yàn)件加工；模具、夾具的設(shè)計(jì)及成套制造；

型架設(shè)計(jì)、制造及裝配。主要產(chǎn)品包括飛機(jī)機(jī)頭、機(jī)身、機(jī)翼、尾段等各部位相關(guān)零部

件。光韻達(dá)：子公司成都通宇航空設(shè)備制造有限公司,成立于

2013

年，主要從事航空飛行器零部

件開發(fā)制造，業(yè)務(wù)涵蓋航空精密零部件數(shù)控加工；工裝、模具設(shè)計(jì)制造；金屬級

3D打

??；航空導(dǎo)管、鈑金成型制造；是國內(nèi)航空產(chǎn)業(yè)的零部件制造服務(wù)商。通宇航空公司所

制造的航空零部件用于多型號軍用飛機(jī)、無人機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、導(dǎo)彈、國內(nèi)民機(jī)及波音、空

客各類轉(zhuǎn)包的客機(jī)、運(yùn)輸機(jī)。通宇航空使用創(chuàng)新工藝方法解決鈦合金、鋁合金、高溫鎳

基合金等各種難加工材料的復(fù)雜結(jié)構(gòu)曲面的加工難題,并摸索自主航空金屬

3D打印激光選區(qū)熔化技術(shù)、激光沉積

3D打印技術(shù)進(jìn)行超復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件整體打印制造。天宜上佳：子公司成都瑞合科技有限公司主要從事軍用飛機(jī)和民用客機(jī)高精度零部件加工制

造和生產(chǎn)以及復(fù)合材料模具的設(shè)計(jì)和制造等業(yè)務(wù)?？蛻舾采w中航工業(yè)下屬多家主力軍用

飛機(jī)生產(chǎn)廠、民航客機(jī)分包承制生產(chǎn)廠，以及航空裝備主修廠。成都瑞合主要圍繞航空的軍用市場，為多型號軍用飛機(jī)、大型運(yùn)輸機(jī)、無人機(jī)進(jìn)行

主要零部件的精密加工和復(fù)合材料模具設(shè)計(jì)制造。同時(shí)，標(biāo)的公司在航空民用市場，承

制了成飛民機(jī)公司多種民用機(jī)型的主要零部件的轉(zhuǎn)包加工。此外，標(biāo)的公司還承接軍/

民兩用航空工藝裝備的設(shè)計(jì)制造加工業(yè)務(wù)。截至

2020

年

12

月

31

日，標(biāo)的公司的軍用

飛機(jī)零部件及工裝等加工業(yè)務(wù)占其營業(yè)收入的

90%左右，民用占其總營業(yè)收入的

10%左右。立航科技：公司立足航空領(lǐng)域，圍繞航空器的生產(chǎn)、維護(hù)、保障廣泛開展業(yè)務(wù)，是以飛機(jī)地面

保障設(shè)備、航空器試驗(yàn)和檢測設(shè)備、飛機(jī)工藝裝備、飛機(jī)零件加工和飛機(jī)部件裝配等專

業(yè)研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、銷售為一體的軍民融合企業(yè)。公司主要產(chǎn)品為掛彈車和發(fā)動機(jī)安

裝車等飛機(jī)地面保障設(shè)備，上述產(chǎn)品廣泛配套于