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过去的痛苦即是快乐。
生命不可能从谎言中开出灿烂的鲜花。
航空vs航天
先来解释一下航空航天专业究竟指的是什么。其实,航空和航天有很大区别。航空技术主要是研制军用飞机、民用飞机及吸气发动机,航天技术主要是研制无人航天器、载人航天器、运载火箭和导弹武器,最能集中体现两者成果的是航天器和航空器。
举个直观的例子,所有航空器都是在稠密大气层中飞行的,其工作高度有限。现代飞机最大飞行高度也就是距离地面30多千米。即使以后飞机上升高度提高,它也离不开稠密大气层。而航天器冲出稠密大气层后,要在近于真空的宇宙空间以类似自然天体的运动规律飞行,其运行轨道的近地点高度至少也在100千米以上。对在运行中的航天器来讲,还要研究太空飞行环境。还有,动力装置不同。航空器都应用吸气发动机提供推力,吸收空气中的氧气作氧化剂,本身只携带燃烧剂。而航天器其发射和运行都应用火箭发动机提供推力,既带燃烧剂又带氧化剂。吸气发动机离开空气就无法工作,而火箭发动机离开空气则阻力减小有效推力更大。除此之外,在飞行速度、工作时限、升降方式等多方面,航天器和航空器都有差异。所以,航空航天类既是一个整体,两者又要独立对待。
前景篇
航空航天事业对国家,无论从军事国防还是经济国力上讲,都有着中流砥柱的地位。
从军事意义上讲,在现代战争中,空战已经占据着主导地位。像军用飞机、导弹、航母这些衡量着一个国家的国防力量的重要指标,和国家的航空航天技术水平有着直接的联系。
从经济意义上讲,航空航天事业是一个国家制造业生产力的重要标志,因为航空航天产品往往综合了许多高、精、尖的先进技术。在这些技术上的突破不仅仅对航空航天事业是意义重大的,更重要的是对国家科技实力的提升是一个有力的促进。另外,航空航天中像民用机这样对经济产生直接影响的行业的发展对国家经济的影响力也是十分巨大的,如大型客机。
就我国现状而言,航空航天水平还很落后,尤其是航空业,战斗机主要还是依靠国外进口发动机。航空航天科技工业极具发展前景,对人才的需求会持续旺盛,在最新的调查中,航空航天专业已经成为最被看好的专业之一。
学习篇
航空航天类专业主要包括飞行器设计与工程、飞行器动力工程、飞行器制造与工程、飞行器环境与生命保障工程4个专业。第一个专业做的是飞行器的总体设计,包括外形和结构设计;第二个做的是飞行器动力装置和动力装置控制系统,属于核心技术;第三个在于“制造”,对飞行器的零件加工与成型工艺、装配工艺独成一门;第四个是学习民用领域的热能利用、空调、供暖等系统设计,到了研究生阶段还要深入学习航空航天环境模拟与控制系统设计、航空航天生理和生命保障。但要注意的是,航空航天并不局限于这几个专业,它更包含像信息、能源、制造等的技术综合。
飞行器设计与工程
简单地讲,飞行器设计与工程最主要指的就是对飞机、导弹等飞行器的设计。这个广泛的概念既包括飞行器整体的设计,也包括飞机的结构设计与研究。可想而知,这样的工作肯定不像网上的军事迷个性化地画一些飞机设计图那样简单有趣,而是需要在十分深厚的理论知识的指导下,综合一切实际因素进行最优化设计的十分复杂繁琐的工作。
本专业学生主要学习飞行器设计方面的基本理论和基本知识,受到航空航天飞行器工程方面的基本训练,具有参与飞行器总体和部件设计方面的基本能力。需要学生对数学、物理、力学等有比较浓厚的兴趣。
飞行器动力工程这个专业从广义上讲就是能源动力工程,而对于航空航天飞行器来讲,就是飞机和火箭上的发动机。航空发动机是提供飞行器所需的动力装置,被称为“飞机的心脏”。 对于一架飞机而言,往往发动机的成本占了飞机总成本的一半,而发动机的制造技术又是飞机制造中难点中的难点。
本专业学生主要学习有关飞行器动力装置的基础理论和基本知识,受到机械工程设计、实验测试和计算机应用等方面的基本训练,具有飞行器动力装置及控制系统的设计、实验和运行维护等方面的基本能力。需要提醒大家的是,学生应具备扎实的数学、物理等方面的理论知识,掌握外语、计算机等必备工具。
飞行器制造与工程能够设计出来的东西往往不一定能够制造出来。因此,许多关键技术的制约瓶颈不是在设计能力上,而是在制造能力上。制造能力越强,可设计的空间就越大,技术水平就越高。制造技术不仅仅制约着飞机制造行业,更影响着国家制造业的整体水平,也就是标志着汽车、船舶、航空航天的制造能力。
本专业学生主要学习自然科学基础知识、制造工程基本理论和飞行器制造的基本理论和知识。通过各种实践性教学环节,培养学生运用所学的基本知识和技能,分析和解决飞行器制造工程中实际问题的能力。如果对飞机机械原理感兴趣,希望做一名飞机设计师,这个专业就适合你了。
沉沉的黑夜都是白天的前奏。
成功往往是最后一分钟来访的客人。
飞行器环境与生命保障工程
本专业培养具备航空、航天环境模拟及控制、生命保障系统设计与研究能力,能在航空航天领域从事环境控制与生命保障系统设计,在民用领域从事热能用、空调、供暖等系统设计的工程技术人才。
本专业学生主要学习航空航天生理、空间环境工程、热控系统理论、控制理论、人机系统工程等基础理论,掌握从事航空航天环境模拟、控制与生命保障系统设计与研究所必需的基本知识和技能。
具体来讲,航空航天专业普遍对力学和数学、物理的要求非常高,这些课程往往比较难。更因为是工科,因此学生的课程学习会非常繁重。也就是说,如果考生的数学、物理基础不好的话,很难学好这些专业。
项目实施情况
引智专家分别是来自德国欧洲空中客车(AIRBUS)公司培训经理鲁道夫·亚尼先生和来自德国欧洲空中客车公司电培训模块负责人、空客航空标准80T主要制定者莱纳尔·布雷辛先生,其中德国专家莱纳尔先生是2011年根据项目需要调整的专家。鲁道夫·亚尼先生作为学院航空航天专业名誉主任及特聘教授,负责全面指导学院航空航天系专业建设、实训基地建设、课程建设、师资培训、校企合作及人才培养质量评估;莱纳尔·布雷辛先生具体负责指导学院为欧洲空客A320天津总装线新引进员工航空电气基础培训模块、航空电气安装培训模块的实施及质量监控,以及学院航空航天类专业技术顾问的工作。在实施过程中,学院航空航天专业组群教师团队在两位引智专家的指导下,实施了航空航天类专业课程体系开发、课程标准制定、技能培训实施、航空航天工程语言训练、空客A320总装公司培训模块(机M2、M3;电M2、M3;航空英语)培训资源开发及实施,制定出学院航空航天类专业人才培养框架、实施方案以及培养标准,为天津航空航天高技能人才培养提供了有效的支撑。引智专家的出色工作成果得到各方面高度认可,亚尼先生凭借自己对天津航空航天技能人才培养的突出贡献获得2011年天津市政府海河友谊奖,该引智项目还获得了2011年度国家引进国外智力示范单位以及天津市引进国外智力示范单位。
项目执行成果
航天科技集团专利项目获国际大奖
第七届国际发明展览会于2012年11月9日~12日在江苏省昆山市举办。该届发明展览会以“创新驱动、开放合作”为主题,以“改善民生、可持续发展”为重点,展示新发明、新技术和新产品,共有30多个国家和地区的4000多个项目参展。
中国航天科技集团公司5个专利项目参加总装备部国防知识产权局展团参展,经大会组委会评审,集团公司获日内瓦国际展览发明专项奖1项、本届国际发明展览会金奖2项、银奖1项。其中,中国空间技术研究院《基于东四平台的委内瑞拉一号卫星》项目获日内瓦国际展览发明专项奖,并获本届国际发明展览会金奖。(杭文)
中俄合作人体安检成像技术
日前,中国航天科技集团公司十一院与俄罗斯威尔斯公司(velsys,LLC)签署战略合作协议。签约后,双方将在太赫兹/毫米波人体安检成像技术领域开展国际合作,最终实现该技术的产业化,为中俄两国加强科技领域合作,联手参与国际竞争开辟一条新道路。
据悉,作为新一代人体安检技术,太赫兹,毫米波人体安检成像技术已被业界视为反恐利器。运用该技术的产品设备对人体无伤害,操作方便快捷,可实现隐蔽成像。目前世界上仅有美国和英国实现了该技术的产品化,产品设备已在西方发达国家的机场、军事机构等场所推广使用。(杭文)
西安航天基地11个重大项目开工
西安航天基地一批涵盖工业、总部研发和城市配套三大领域的11个重大项目近日开工奠基,项目总投资达91.48亿元。这些项目的开工建设将极大地强化西安航天基地产业布局,加速推进该基地由产业园区向城市新区跨越发展。
开工项目包括5个工业项目、4个总部项目和2个商业配套项目,其中,5个工业项目总投资36,66亿元,预计实现年产值88.04亿元;4个总部项目总投资41.86亿元,预计每年实现销售收入超过329.7亿元;2个商业配套项目总投资12.96亿元,预计每年实现销售收入超过24.84亿元。(杭文)
航天科技与战略性新兴产业
论坛在大连举行
近日,以“探索航天科技与区域经济发展的关系,寻找未来经济引擎”为主题的“2012航天科技与战略性新兴产业论坛”在大连举行。来自中国航天科技集团公司等单位的众多航天专家就航天技术、理论和实践如何与国家的战略性新兴产业结合、航天科技应该怎样转移转化才能更好地促进生产力,以及航天如何促进区域经济发展等话题进行了深入探讨。
本次论坛由一个总论坛、五个涉及航天领域各个产业的平行分论坛组成。分论坛涉及卫星应用产业、航天科技与节能环保及高端装备制造、航天科技与微电子、航天科技与新材料等领域。(杭文)
“商业化”的起爆点:
一切从球开始
在世界范围内,有许多私营航天科技公司成功的先例:2014年,Facebook与 Titan Aerospace 进行了一笔达 6000 万美元的交易。Facebook 购买了多架该公司生产的近地面太空无人机,用于自己旗下的太空网络信号转播项目,届时,全球都会被免费的无线网络覆盖。而在民营航天成功先例中,最著名的恐怕就是 SpaceX 公司。
和美国不同,中国航天事业主要由国家掌控和运作,但这并不意味着私营航天在中国无从谈起。
去年5月,“中国制造2025”规划,在新常态的语境下,国家把目光再次聚焦到工业实体。有分析认为,仅卫星应用这一领域的产值就将在2020年达到5000亿元,“十三五”末我国航天工业的整体产值将能达到8000亿元至10000亿元的水平。
据行业人士测算,商业航天领域每投入1美元,可获得7至14美元的回报。经过多年发展,商业航天已成为世界航天产业发展的主要动力。
“坐火箭20万美元游太空”“推出太空专车、太空顺风车、太空班车等发射服务计划”……事实上,曾经颇显神秘的中国航天业,已悄然开启商业化的大幕。虽然让公众兴奋的太空游还略显遥远,但作为交通工具的火箭其实已开始“专车”服务(指发射卫星等)。
位于一间普通写字楼的中国火箭有限公司(以下简称中国火箭公司)没有过多国企做派和军工的神秘,也还没有互联网企业足够的简明高效,但这家企业已经站上中国航天商业化的时代“风口”。
作为商业航天发展的基础运输平台,火箭正通过创新运营模式、打造专属列车、提供定制服务等创新举措,努力在商业航天市场的激烈竞争中抢得先机。布局并不止于目前披露的商业发射服务、亚轨道飞行体验、空间资源利用三大业务板块,“对标SpaceX只是近期目标。”
百度CEO李彦宏曾在2014年的全国政协委员会上递交提案,建议国家相关主管部门鼓励民营企业开展火箭、卫星等的研制、生产和发射业务,促进航天技术在其他领域的应用,带动其他相关产业的发展。
航天领域的民间机会
2015年12月22日上午九点,美国太空探索公司SpaceX成功将其自主研制的Falcon 9 FT火箭发射升空,成为首个成功进入太空的民间企业。这被视为私人航天时代即将到来的标志。
在中国,航天领域长期为国有力量主导。即便是国有机构,要制造完整的火箭也非一家所能。火箭的不同结构,在传统的航天系统中有着严格的分工。
但在民营航天爱好者的眼中,只要技术操作与基本工艺到位,使用民用级别的原材料进行航天器制造,并非不可能。
2013年,大三学生胡振宇与科创广州项目组成员一起,到内蒙古发射了一枚火箭。
胡振宇曾在中科院空间所实习了1个多月,而这家机构是航天四院的主要客户之一。他听到的最大抱怨是“太贵了”,“贵到以至于中科院自己都想做探空火箭,忍无可忍了”。几年后,他创办了翎客航天,计划把价格拉低至200万元,同时提供更好的性能。其中的关键是缩短供应商链条,减少分包成本,避免层层倒手、加价,以确保毛利润率。
按照胡振宇的规划,他创建的翎客航天将是国内首家提供探空火箭发射服务的私人企业。与公众更加熟悉的“”等运载火箭相比,他的探空火箭体型更小,通常长度不超过10米,箭体直径不超过300毫米,有效载荷数十公斤。它的作用是将搭载的仪器送到几十至几百公里的高空,进行几分钟的科学观测,相对简单的结构和功能,让民间科研力量有望参与其中,甚至成为市场的主要玩家。
2015年7月,中国民间航天组织中规模最大的 “科创航天局”主席罗澍等人做的卫星研制方案得到了投资人的认可。投资人认为,没有民间及商业化的航天就没有人类航天的飞跃。现在人类处于技术空前平民化的阶段,所以会出现几个年轻人在短短几年间通过互联网改变数亿人的生活,“沿着平民化路线看看有没有突破口。”
民间的商业航天行为,最终落点还是“商业”,在国家大力推动军民融合、“航天+互联网”的信息产业变革,以及全球新一轮的工业革命的大背景下,越来越多的企业将通过航天的“商业化”道路,寻求新的投资机会。
中国航天的山东元素
在神舟十一号任务中与天宫二号空间实验室成功实现自动交会对接后,513所承担了多项保障工作。
513所即山东航天电子技术研究所,隶属于中国航天科技集团公司第五研究院,始建于1966年。1986年由山西太谷搬迁至山东烟台。是目前山东省唯一一家从事航天高科技研究的科研事业单位。513所先后参与了我国从神舟一号到神舟十一号、天宫一号、天宫二号等所有载人航天工程型号的研制,均圆满完成任务。
10月19日3时31分,神舟十一号载人飞船与天宫二号空间实验室成功实现自动交会对接。6时32分,航天员景海鹏、陈冬先后进入天宫二号空间实验室。据了解,2名航天员将按照飞行手册、操作指南和地面指令进行工作和生活,按计划开展有关科学实验。完成组合体飞行后,神舟十一号撤离天宫二号,并于1天内返回至着陆场,天宫二号转入独立运行模式。
据报道,在航天员空间实验的过程中,513所研制的多项产品将发挥至关重要的作用。其中,513所研发的氧分压调理电路、二氧化碳分压传感器、舱内气体采样装置将净化空气,确保太空没有“雾霾”;液路断接器和封气装置是载人飞船的安全卫士;失重生理效应实验装置、骨丢失对抗仪、无创心功能监测仪为航天员提供了完善的健康保障体系;无线语音系统将实现航天员与地面的天地通话。
作为航天电子重要研制单位,在发展中,513所逐渐形成了信息系统与综合电子、测控与通信、电力电子、计算机应用以及部组件五个专业领域,建成了完整的适应宇航和武器产业要求的电子产品科研、生产、实验体系,形成了从前沿技术跟踪、论证,到原理样机研制、产品工程化实现,以及技术成果转化的完整链条。研制的产品广泛应用于卫星、飞船、火箭和防务装备领域。
关键词:搅拌摩擦焊;航空;航天
中图分类号:TG45 文献标识码:A
焊接技术就是高温或高压条件下,使用焊接材料(焊条或焊丝)将两块或两块以上的母材(待焊接的工件)连接成一个整体的操作方法。焊接技术存在着减轻结构重量、提高结构性能等优势,在航空航天制造中已经由辅助工艺转变为飞机制造的关键技术。在航空航天业领域里,特种焊接技术所占的比例和应用面正在逐渐扩大,其中又以高能束流焊接技术以及固态焊技术(摩擦焊、扩散焊等)电子束焊接、等离子束焊接和激光焊接为代表。先进焊接技术的发展为飞机、发动机的设计、构造提供了技术支持,大大促进了发动机性能的提高,对先进飞机制造与生产,航天航空工业的发展提供了广阔的空间。
1 搅拌摩擦焊的原理
搅拌摩擦焊技术(Faction Stir Welding,简称FSW)是英国焊接研究所(简称TWI)在1991年发明的新型固相连接技术,具有无飞溅,无需焊接材料,不需要保护气体,被焊材料损伤小,焊缝热影响区小,焊缝强度高等特点,被誉为“当代最具革命性的焊接技术。是世界焊接技术发展史上自发明到工业应用时间跨度最短和发展最快的一项固相连接新技术。它是利用一种非耗损的搅拌头,高速旋转着压入待焊界面,摩擦加热被焊金属界面使其产生热塑性,在压力、推力和挤压力的综合作用下实现材料扩散连接,形成致密的金属间固相连接。搅拌摩擦焊与其它常规焊接方法一样都是利用摩擦热作为焊接热源。搅拌摩擦焊是由一个圆柱体形状的焊头伸入到工件的接缝处,由于焊头高速旋转与焊接工件材料之间发生摩擦,连接部位的材料由于温度升高而软化,同时通过对材料进行搅拌摩擦进而完成焊接。
2 搅拌摩擦焊的特点
2.1 先进的固相连接技术
搅拌摩擦焊相对于惯性摩擦焊与线性摩擦焊而言,是一种新型的固相连接技术,与传统的熔焊工艺比较,固态焊接是使母材保持在塑性状态下,保持在母材未融化的状态下进行的,其显微组织为细晶组织与母材的锻态组织非常接近。焊接后焊缝组织的力学性能与母材相当甚至要超过母材的原有力学性能。固态焊接的另一个优势在于焊接过程的机械化、自动化程度高,不需要特殊的焊接技术人员,固态焊接包括摩擦焊和扩散焊,在民用航空发动机的结构整体化设计及制造中,固态焊接作为一种先进的焊接技术,正发挥着越来越重要的作用。
搅拌摩擦焊主要是依靠旋转和工件的相对运动来完成,相对于惯性摩擦焊与线性摩擦焊高昂的设备来说,搅拌摩擦焊对设备的要求不高,只要具备以上两种运动即可,如一台铣床就可以完成简单的小型平板搅拌摩擦焊,专业的搅拌摩擦焊设备的可靠性更高,焊接过程的可重复性更好好。
2.2 广泛的应用范围
搅拌摩擦焊在焊接过程中,材料不会融化,因此接头不会产生粗大的柱状晶、偏析、夹杂、裂纹和气孔等与熔化和凝固冶金有关的焊接缺陷及焊接脆化等现象;轴向压力和扭矩共同作用下焊接材料会产生晶粒细化、组织致密等力学冶金效应,同时具备自清洁的功能,以上因素决定了搅拌摩擦焊工艺不但性能优异,而且应用广泛,,除传统的金属焊接外,还可进行粉未合金、复合材料、功能材料、难熔材料等新型材料的焊接,尤其适用于铝—铜、铜—钢、高速钢—碳钢、高温合金—碳钢等异种材料的焊接,甚至如陶瓷—金属、硬质合金—碳钢、钨铜粉末合金—铜等性能差异非常大的异种材料也可连接。
同时,搅拌摩擦焊还具有广泛的结构尺寸以及接头形式适应性。可用于棒对棒、管对管、管对棒、管(棒)对板等的焊接,在任何位置几乎都可以实现准确的定位。
2.3 绿色、清洁的焊接工艺
搅拌摩擦焊在焊接过程中火花、无弧光、无飞溅、无辐射无烟雾、高频以及害气体等对环境产生影响的污染源,是一种绿色、清洁的焊接工艺。
3 搅拌摩擦焊技术在航空航天工业中的应用
在航空航天领域里,新材料、此工艺大量使用,世界范围内的相关公司都对搅拌摩擦焊做了大量的研究,如飞机机身的纵向、环向、预成形件的搅拌摩擦焊连接、飞机起落架传动支承门、飞机方向翼板、飞机中心翼盒盖板、飞机蒙皮制造、飞机机翼蒙皮结构的修理、飞机地板搅拌摩擦焊以及新型商业飞机的搅拌摩擦焊等。
美国 Eclipse公司在Eclipse N500型商务飞机制造中首次大规模成功运用了 FSW技术, 包括飞机蒙皮、翼肋、弦状支撑、飞机地板以及结构件的装配等基本上都采用搅拌摩擦焊技术制造,其中70%的铆接被焊缝替代,这不仅极大地提高了连接质量,而且使生产效率提高了近10倍,可以比自动铆接快6倍,比手动铆接快60倍,共计节省成本约2/3。波音公司将搅拌摩擦焊技术用于C-17和C-130运输机地板的制造,利用搅拌摩擦焊代替紧固件连接,简化了地板结构设计并提高了构件的生产效率,生产成本降低了20%。总之,FSW技术正处于深入研究和推广应用阶段,存在着巨大的应用发展潜力。
总之,搅拌摩擦焊接是一种优质、高效、低耗、清洁的先进焊接制造工艺,在航空航天工业领域中具有巨大的技术潜力和广阔的市场应用前景。通过与计算机、信息处理、软件、自动控制、过程模拟、虚拟制造等高技术的紧密结合,搅拌摩擦焊接正在以高新技术面貌展现在人们面前。
参考文献
[1]王亚军,卢志军. 焊接技术在航空航天工业中的应用和发展建议[J].航空制造技术,2008(16):26-31.
本文简要介绍了卓越绩效模式的概念、意义及国内外应用情况,阐述了卓越绩效模式的起源并对比说明了我国卓越绩效准则与美国波多里奇卓越绩效准则的区别,分析了公司质量管理概况及质量管理存在的问题,详细介绍了卓越绩效模式在航天制造企业中的导入与实施过程,提出了建立结合多方面因素并适合自身发展需求的卓越绩效模型。
关键词 卓越绩效模式;航天制造企业;质量管理
1 引言
卓越绩效模式是从全面质量管理的思想发展、源于美国波多里奇国家质量奖标准的一类经营管理模式的总称。目前,国际上已有80多个国家和地区形成了以各类质量奖为载体的卓越绩效模式推进方法,追求卓越质量更是成为世界范围内质量管理的潮流和趋势。2004年,国家颁布《卓越绩效评价准则》[1]和《卓越绩效评价准则实施指南》[2]两项标准;2009年,为提高航天行业整体质量效益和竞争能力,航天两大集团共同设立“中国航天质量奖”,借此推行具有航天特色的卓越绩效模式。近年来,随着国内外竞争环境的复杂多变和我国经济增长的转型升级,航天制造企业的型号生产任务呈现出多型号并举、研制与批产并存的态势,并体现出高密度发射、政治性强、责任重大等特点。为满足新常态下航天型号高强密度发射的需求,进一步落实国家“三个转变”和“提质增效升级”的战略转型,全面实施卓越绩效模式成为提升航天制造企业的质量管理水平,提高经营效率和效益,增强整体竞争力,实现持续成功[3]的重要手段。
2 卓越绩效模式研究
2.1 卓越绩效模式的起源
卓越绩效模式起源于全面质量管理的思想并从日本质量管理的成功开始。直到20世纪初,现代意义上的质量管理活动才真正开始,根据解决问题的手段和方式不同,一般可以将其分为三个阶段,如表1所示。
1951年,美国著名质量专家朱兰在《质量控制手册》(第一版)中明确提出,为了对质量进行有效的控制,除了统计质量控制以外,尚有许多其他重要的质量职能必须予以关注。1956年,美国通用电气公司的费根堡姆首先提出了“全面质量管理(TQM)”的概念,他认为解决质量问题不能只是局限于y计质量控制,逐渐发展成为满足顾客要求所必需的所有过程。
日本在1950年以后邀请戴明、朱兰等美国质量专家赴日讲学指导,引进统计质量控制等方法,之后在实践中发展成为“全公司的质量管理”,并开发出许多有效的质量管理工具和方法。日本质量管理专家石川馨概括出“全公司的质量管理的特点在于整个公司从上层管理人员到全体职工都参加质量管理”的概念。20世纪80年代以后,由于在全面质量管理方面的成功实践和领先地位,日本企业在许多领域打败了美国企业,日本的经济和企业竞争力达到了巅峰。随着日本制造优良产品的流通,全面质量管理的概念也传播到世界各地。
1987年,美国创立了马尔科姆・波多里奇国家质量奖计划,该奖项的评审依据称为“卓越绩效准则”。这套准则的出台很快引起了美国及世界各国的政府和企业界的关注,因为它不仅能为申报质量奖的企业提供一个评价标准,而且有助于提高各类组织的质量绩效标准和期望水平。实践证明。以美国国家质量奖为载体的卓越绩效准则实施,在相当程度上促进了美国20世纪90年代后的经济发展,使之重新回到世界经济霸主的位置。
目前,卓越绩效模式作为一种可重复使用的绩效管理和持续改进的系统方法指南,得到越来越广泛的关注和应用。
2.2 卓越绩效评价准则
我国的GB/T 19580《卓越绩效评价准则》是在学习借鉴美国波多里奇质量奖评审依据的基础上制定的,同时也结合了我国国情和20多年推行全面质量管理的经验,其基本理念和框架是一致的,但内容略有不同。
(1)美国波多里奇卓越绩效准则
美国波多里奇卓越绩效准则包括11个核心价值观和理念:远见卓识的领导、顾客驱动的卓越、组织和个人的学习、重视员工和合作伙伴、敏捷性、关注成功、创新管理、基于事实的管理、社会责任、注重结果和创造价值、系统的视角。
波多里奇卓越绩效准则的框架结构如图1所示,“整合”反映了整个系统的内部关联性。
核心价值观与理念是评价准则的基础,根植于组织内部。组织概述描述组织在各个方面所处的环境。测量、分析与知识管理是系统基础,对于组织实现高效管理、改进绩效和提高竞争力至关重要。领导三角(领导、战略和顾客)与结果三角(员工、运营和结果)之间紧密联系,所有的行动归于最终结果来体现。
(2)我国卓越绩效评价准则
我国的卓越绩效评价准则包括9条基本理念:远见卓识的领导、战略导向、顾客驱动、社会责任、以人为本、合作共赢、重视过程与关注结果、学习、改进与创新、系统管理。
我国卓越绩效评价准则的框架结构如图2所示,反映了评价准则中7个类目之间的逻辑关系。
“4.1领导”、“4.2战略”和“4.3顾客与市场”构成了领导三角,“4.4资源”、“4.5过程管理”和“4.7结果”构成了资源、过程和结果三角,“4.6测量、分析与改进”作为系统基础,起到连接两个三角的链条作用。在领导、战略和顾客与市场的驱动下,利用“资源”通过“过程管理”取得结果,并基于结果的测量、分析进行过程的改进与创新,从而达到持续追求卓越的目标。
(3)两种评价准则的区别
我国卓越绩效评价准则的基本理念是在波多里奇卓越绩效准则核心价值观基础上的浓缩,反映了现代经营管理的先进理念和方法,贯穿于卓越绩效模式的各项要求中。
我国卓越绩效评价准则的内容结合国情进行了补充和完善,主要区别主要体现为:
① 强调改进,在波多里奇卓越绩效准则的“测量、分析和知识管理”基础上,增加了改进部分;
② 增加资源子类目,扩展包括人力、财务、信息、技术、基础设施和相关方关系在内的子类目;
③ 强调安全,在“社会责任”和“人力资源”中多次提到;
④ 加强过程管理;
⑤ 将产品和服务、顾客与市场的结果放在一起;
⑥ 分值分配上产生变化,侧重点有所不同;
⑦ 明确提出了以落实科学发展观、建设和谐社会为出发点,坚持以人为本、全面协调和可持续发展的原则。
3 公司质量管理模式分析
3.1 公司的质量管理概况
首都航天机械公司隶属中国航天科技集团公司第一研究院,前身是1910年清政府创办的中国第一家飞机修造厂,1958年转为我国第一家地-地导弹生产总装厂。公司经过百年辉煌的发展历程,现已成为我国规模最大的运载火箭总装集成企业,唯一的火箭氢氧发动机制造企业,被誉为“中国航空的发源地、中国导弹的诞生地、中国航天的发祥地”。
60年来,公司逐步建立起以“零缺陷”的质量意识,“严 慎 细 实”的质量行为准则和“质量是政治、质量是生命、质量是效益”的质量理念为代表的航天特色质量文化,并通过将规范的质量管理体系与产品保证模式相结合,融入技术风险控制体系及其方法,构建起以航天质量管理模式为核心的航天零缺陷系统工程。
自20世纪90年代在ISO9000国际标准的基础上,增加航天工程特殊要求,实施更加严格的质量管理体系QJ9000航天行业标准。通过实施航天标准化工程,建设以航天装备建设为核心的系统管理、产品保证、工程技术和通用产品等四大标准体系,健全以航天领域的国家标准、国家军用标准、行业标准、企业标准为核心的,具有自主知识产权的标准规范体系及其相应的管理与创新体系。
以“打造航天制造企业旗舰,引领国家高端制造”为总体目标,以“技术创新和管理提升”为根本,紧扣关键工序智能化、P键岗位机器人替代、生产过程智能优化控制等内容,搭建信息化管理平台,建立具有航天特色的两化融合管理体系、基于知识、流程的精益工艺设计体系和面向产品全生命周期的数字化质量管理体系,实现航天产品快速高效、高可靠、低成本、绿色安全制造。
深入持续推进航天精细化质量管理,统一规范型号技术风险管理程序和技术方法,开展航天型号独立评估,有效地识别和控制型号研制风险;不断优化航天产品技术评审,完善闭环管理,实施质量问题“双归零”;推进规范化、定量化和精细化的产品保证能力建设,实施以精细化过程控制为特征的全过程质量控制,提高技术、产品、管理和队伍成熟度。
实施航天质量提升工程,《质量提升工程总体实施方案》,以全面推进“精益质量保证转型”系统工程为主线,以“瓶颈突破工程、精品塑造工程、用户满意工程、基础夯实工程”为牵引,实施百余项示范项目,运用精益生产、精益管理等系统工程方法,进一步建立以人为本的质量文化,完善追求卓越的质量管理体系,提升适应发展需要的产品保证能力,实施系统的、优化的产品实现过程控制。
2012年,公司导入卓越绩效管理模式,并获得中国航天质量奖;2014年,公司入选全国首批两化融合管理体系贯标试点企业;2016年,公司全国劳动模范、特级技师高凤林,荣获第二届中国质量奖唯一的个人最高奖。
3.2 质量管理存在的问题
(1)公司质量管理体系的系统性、完整性、有效性还有待提高,质量管理体系与产品保证相互促进、协调发展上还需加强,流程管理、过程管理,基于完整数据和过程事实的决策方法来实现管理科学化尚有差距。
(2)公司的质量管理能力有待提高,质量管理水平整体能力不均衡。对确保型号研制成功的规律还没有完全掌握,质量管理方法还不能完全解决型号研制的新问题,质量管理模式有待进一步系统化、科学化。
(3)质量与可靠性基础工作薄弱,质量管理方法的科学性、有效性还待提高,与新时期的任务需求有很多不适应的地方。
4 卓越绩效模式应用与实施
4.1 卓越绩效模式的导入
(1)公司高层领导决策
2012年,公司高层领导通过听取质量处“关于创中国航天质量奖 导入卓越绩效模式的建议”,认识到卓越绩效模式在提升公司质量管理水平方面的重要性,决定将其正式导入并实施。
(2)成立推进机构
高层领导亲自参与,大力支持,协调各种资源的分配,成立由公司总经理任组长、公司主管质量副总经理和总质量师任副组长、相关处室行政负责人为成员的卓越绩效推进领导小组;建立综合协调办公室,设在质量处,由质量处处长担任办公室主任;成立跨职能推进小组,成员包括质量处、公司办公室、企业发展和基础管理处、综合计划处等17个关键职能部门的主管领导及业务骨干。
(3)培训评价准则
邀请外部专家对公司高层领导、各卓越绩效推进部门的中层领导及业务骨干人员进行为期2天的GB/T 19580《卓越绩效评价准则》和GB/Z 19579《卓越绩效评价准则实施指南》导入培训。通过培训,使公司领导层、基层员工对卓越绩效评价准则的意义、框架、标准内容和评价方法等有了基本、系统的认识。
(4)编写材料并申报
建立跨职能的申报材料撰写小组,进行质量奖申报材料的封闭式编写;期间,邀请外部评审机构进行诊断评审,开展自我评价;最终,公司荣获2012年中国航天质量奖。由于质量奖申报过程中,公司的主要精力聚焦于如何写好申报材料,缺乏系统的自我评价,未能充分抓住已识别的改进机会,制定并实施改进计划,因而对公司整体经营管理水平的提升起到了一定限制。
4.2 卓越绩效模式的实施
公司在以创中国航天质量奖为契机导入卓越绩效模式后,开始研究更为系统、有效的卓越绩效推进方式,并循环渐进地组织开展实施。
(1)组建自评师队伍
为实现公司系统性的自我诊断评价,公司邀请外部专家对跨职能推进小组的成员进行卓越绩效模式自评师培训,使公司30余人掌握自评技巧。
(2)撰写“组织概述”
鉴于跨职能推进小组成员对公司的运营和所处内外部环境的深刻理解,安排人员撰写组织概述,客观反映组织的关键因素和背景状况,重点关注关键过程和结果,识别出潜在差距和不足,从而制定并实施改进计划。
(3)策划和制定自我评价计划
① 确定以GB/T 19580《卓越绩效评价准则》和GB/T 19579《卓越绩效评价准则实施指南》为主要依据的自我评价准则,评价范围为整个公司和所有过程。
② 以卓越绩效推进小组为主体,综合考虑个人阅历、学识和经验等因素,选择相关职能处室的主管领导及业务骨干担任自评师,建立自我诊断评价组;同时,定期邀请外部专家参与计划制定与指导工作,以便于从外部眼光发现问题。
③ 制定自我诊断评价计划,严格对标评价条款,按部门分工细分至第四级类目,而一级类目由1-2个核心职能处室牵头负责,采用“过程”和“结果”同步评价方法,合理安排评价时间并分配评审员,在保证完成科研生产的前提下,采用多种方法、灵活地开展评价计划。
(4)实施自我评价
按照自我评价计划,遵循卓越绩效评价准则和评分指南,逐项开展定性和定量的评价,确定优势、改进机会及分数,列出重要的优势和显著的改进机会,形成综合性的自我评价报告。在公司第一次实施自我评价的过程中,采用邀请外部评审专家参与评价的方式,以便于客观反映公司的真实情况,并有助于自评师的快速成长。公司高、中层领导非常重视,亲自参与访谈及座谈会,重点关注自我评价实施过程,协调资源;相关部门积极配合,提供数据、材料,组织基层员工参加座谈会,查核真实性。
(5)制定并实施改进计划
完成自我评价后,质量处组织召开汇报会,向高层领导汇报自我评价的过程和结果,讨论公司目前的主要优势和巩固措施,以及进一步分享推广和创新变革的机会。更为关键的是深入剖析公司经营管理上存在的劣势和不足,分析原因,抓住改进机会,确定优先级并合理配置资源,采取改进和创新措施。
制定具体的改进计划,明确改进重点、主责单位、配合单位、时间节点和完成形式,定期召开协调会以便于跟踪反馈,调节进度、协调资源,确保改进计划有效落实。同时,按照公司《质量奖惩管理办法》,对于认真分解、落实改进计划,有效开展改进工作,改进计划完成较好且经过检查确认取得实效的相关部门,视情况进行Q值加分奖励。
(6)循环实施并申报北京市质量奖
通过循环执行上述五个步骤可以形成一个完整的“学习、评价和改进”闭环,每经过一个循环,公司整体经营管理水平得到一次提升。公司采取每1-2年进行一次循环实施的方式,有效确保了公司意图的落地。2015年公司定位为“中国航天制造企业旗舰”,确定以“品牌经营、创新驱动、人才为本、智能制造和集成抓总”为总体发展方向。
2016年,公司已形成了以“五号、七号”首飞成功为代表的品牌效应,取得了我国由航天大国向航天强国迈进的重要标志性胜利;实施了以“加强四项工作,建设三支队伍,搭建两个平台,健全一个体系”为总体思路的创新计划,持续保证创新投入,进行改进和创新活动;培养了以大国工匠第一人“高凤林”为代表的一批优秀人才,构建了面向管理、技术和技能人员的复合型人力资源开发管理系统;打造了以钣金加工、泵阀制造和贮箱焊接等多条“数字化柔性生产线”为典范的智能制造车间,深入推进独具航天特色的两化融合管理体系建设;搭建了军民产业资源统筹、优势互补、流程顺畅、协同高效的产业化发展布局,形成总部中枢集成抓总能力。
2016年底,北京市质量领域最高奖项“第二届北京市人民政府质量管理奖”申报工作启动,公司决定以此为契机验证卓越绩效模式在公司中实施多年的应用效果。经过初审、材料评审和现场评审,公司在全市384家申报企业中获得综合排名第一的优异成绩,在申报企业中也不乏航天两大集团的其他制造企业。公司有望成为航天系统在京单位第一家获此荣誉的单位,从而充分证明卓越绩效模式在提升公司管理水平、增企业竞争力等方面起到了积极作用。
4.3 卓越绩效模型的建立
卓越绩效模式能为所有组织提供质量管理的基本框架,公司在导入和实施过程中,采用了卓越绩效评价准则的七大方面,同时融入了地域发展战略、航天行业特点和企业文化等因素,建立适合自身发展需求的卓越绩效模型。
公司总部位于北京南苑地区,面向首都“政治中心、文化中心、国际交往中心、科技创新中心”的核心功能定位和人文北京、科技北京、绿色北京的战略,以及“建设国际一流和谐宜居之都”的目标,公司在坚持向高端化、服务化、低碳化的“高精尖”方向发展的同时,重点关注社会责任,积极开展公益活动,通过捐款、慈善、教育、志愿者等方式,践行“企业、员工与社会和谐发展”的愿景,以“培养航天事业接班人,树立航天企业社会形象”为行动目标,重点支持教育事业、社会公益等领域。公司在完成国家使命的同时,还承担着周边居民家庭和企事业单位的供电、供暖、供水等一系列工作,为维护地区稳定发展做出贡献。
公司坚持国家利益至上,把“富国强军、强大国防”作为政治任务和神圣使命,强调航天产品的售后技术服务和综合保障,更关注生产过程的安全管理和保密管理。
伴随航天工程系统的复杂性和高风险性,公司型号生产任务更表现出发射密度高、政治性强、责任重大等特点,质量管理工作在公司管理中占有重要的地位和作用。公司结合航天行业特点主动变革,探索发射新常态下的质量管理规律,推进型号质量的量化管理、强化知识积累并完善标准体系、深化质量职业化队伍建设、贯彻大质量观和推进精益保证质量转型,提升组织持续成功的能力。
卓越绩效模型的建立与文化密切相关,各个国家、各个行业互不相同。如日本企业根植于东方文化,强调“自觉、修为”,立足企业内部,善于自我比较、发现差距、进而改进,追求自我超越。美国企业文化属于西方文化范畴,更加强调制度的作用,立足企业外部,通过监督发现自身问题,找出与优秀企业之间的差距并寻求改进。中国企业根据行业特点差异,展现出不同的企业文化形式。如通信行业的华为体现出一种“狼群”的战争文化,尊重个性,集体奋斗,公平竞争并合理分配,依靠利益共同体和利益驱动机制激励组织发掘不足并不断优化改进。航天文化在不同历史时期具体体现为航天三大精神,即航天传统精神、“两弹一星”精神和载人航天精神。航天精神具有鲜明的时代性,是企业文化建设的核心。公司在传承集团企业文化体系的基础上,形成了公司个性化的愿景和核心价值观,并进一步形成了质量、安全、环保、保密等基础价值观体系,以“引领航天制造业”为使命,不断追求卓越绩效,向着“打造中国航天制造企业旗舰”的目标奋勇前进。
5 结束语
卓越绩效模式在各国的应用实践表明,实施卓越绩效模式,是增强企业乃至国家整体竞争能力的重要手段。对我国的航天制造行业来说,全面实施卓越绩效模式是提升企业整体管理水平,提高经营效率和效益、实现持续成功的有效手段。企业在导入和实施卓越绩效模式的过程中,要深刻理解该模式的核心价值观和评价准则,同时结合本组织的实际情况、地域战略、行业特点及文化等多方面因素,建立适合自身发展需求的卓越绩效模型。
参考文献
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[2] GB/Z 19579-2012 卓越绩效评价准则实施指南[S].北京:全国质量管理和质量保证标准化技术委员会,2012.
[3] 李洪.把成功作樾叛觥―航天工程质量管理[M].北京:首都经济贸易大学出版社,2015.
作者单位:
首都航天机械公司
作者简介:
刘焱,女,1981年生,硕士,航天工程专业,高级工程师,主要从事质量管理方面的研究。
任冶,男,1990年生,硕士,机械工程专业,助理工程师,主要从事质量技术应用方面的研究。
从1970年4月24日一号运载火箭成功将东方红一号卫星发射到近地轨道的第一次“一飞冲天”,到2016年10月19日中国火箭有限公司正式组建成立,从而开启火箭“商业化时代”。“中国航天人成功打造了‘’这一国际知名运载火箭品牌,并打破了外国商业发射的垄断。”中国运载火箭技术研究院院长李洪说。
“运载火箭的能力有多大,中国航天的舞台就有多大。”当火箭迎来新机遇,中国商业航天的发展也迈向新。11月3日,我国新一代无毒无污染的大型运载火箭五号在中国文昌航天发射场首飞成功,意味着中国火箭的运载能力从近地轨道10吨级提升至25吨级,跻身世界前三的航天强国之列。
“五号填补了我国大推力运载火箭的空白。”国防科工局系统工程司副司长赵坚介绍,五号将为我国载人航天空间站工程、载人登月工程、探月工程三期、探火工程、二代导航二期等重大航天工程项目提供高性能运载工具。
为什么五号序号排在前面,却比六号、七号飞得更晚呢?航天科技集团一院运载火箭系列总设计师龙乐豪院士表示,这是因为,五号是最早立项的,长六、长七的技术都是由长五牵引而来。因此,长五的首飞成功,也意味着我国新一代运载火箭型谱已经基本形成。
“中国航天在今后半个世纪内都要靠‘长五’奠基。”原国家航天局局长栾恩杰院士如是说。
如果说五号首飞成功,为中国航天打开了未来发展之门,那么商业航天领域中国也在加速布局。11月10日,我国首颗商业化科学实验卫星――“潇湘一号”在酒泉卫星发射基地搭载十一号运载火箭成功发射, 同时搭载的还有“丽水一号”商业卫星。标志着我国科学实验卫星向商业化、产业化迈出了重要一步。
“潇湘一号”卫星是基于国际立方星标准的一颗微小卫星,采用6U结构,重8KG,设计寿命为半年到一年左右。由商业航天民营企业天仪研究院自主研制。“潇湘一号”卫星发射入轨后将进行多项航天新技术试验,其中包括空间软件无线电试验、导航信号增强试验、新型星载计算机搭载试验、高精度光学稳像试验等,由天仪研究院和航天一院十四所、中科院光电院等航天传统优势单位联合研制。
今年12月份,天仪研究院还将发射一颗与欧洲公司联合研制的微重力科学实验卫星。
国内政策最早涉及航空航天产业发展是在2014年,深圳出台了关于航空航天产业的专项扶持政策。自2014年开始至2020年连续7年,深圳市财政每年安排10亿元,设立市未来产业发展专项资金,用于支持航空航天产业及其他未来产业重点领域的产业核心技术攻关、产业化项目建设等。
随后,国家对航天商业化的政策支持力度只增不减。今年5月,国家发改委《关于实施制造业升级改造重大工程包》中,“商业航天产品发展工程”作为10大重点工程之一位列其中。
随着我国首个国家级商业航天产业基地落户武汉以及中国火箭有限公司、长光卫星技术有限公司等国有企业和诸多民营航天企业的成立,中国也将迎来商业航天的热潮。
商业航天潜力巨大
由于市场对商业卫星发射的需求越来越强烈,公众对“太空旅游”的热情也持续高涨,世界主要航天国家、组织和企业都在大力发展商业航天,业务范围正在从传统的商业卫星发射和应用扩展到商业载人航天飞行等领域。比如,欧洲航天局公布的国际“月球村”计划;中国公布的空间引力波探测计划、火星探测计划;霍金提出的长距离太空旅行项目等。
据统计,2016年,全球预计进行118次发射,其中商业发射预计36次。未来全球商业卫星发射市场需求继续保持强劲,有关测算显示,2016年至2020年,全球每年发射的1kg-50kg小卫星数量将超过200颗,预计2020年将达到410颗。
全球商业航天发射领域目前仍是欧美公司占据主流,尤其在美国,除了波音公司等传统巨头,私营企业纷纷崛起,比如美国太空探索技术公司(Space X)、星球实验室(Planet Labs),同时以Google为代表的互联网企业也进军航天领域。
近年来,全球航天产业每年都以6%到7%的速度快速增长。据美国航天基金会的《2015年航天报告》统计,目前全球航天经济总量约3300亿美元,其中商业航天产业占比高达76%。原本由政府主导的航天产业正逐渐走向大众消费时代。
中国科学院院士、中国航天科技集团第十三研究所所长王巍在格局商学院与企业家们对话时表示,随着航天科技的发展以及太空能源的开发,曾经一度被视为遥不可及的航天高新科技,正在拉近与普通百姓的距离,催生了新兴的经济形态。
王巍认为,以太空旅游为例:每位游客飞行10天需要支付给俄罗斯2000万美元以上的高额费用。它既是新的经济增长点,又拉动了相关技术的发展,同时还可以满足人类探险与挑战极限的心理。此外,房车、游艇未来也有很大的发展空间。他希望企业家投资这一片蓝海,与航天系统合作开发出更多的相关产品,共同促进社会进步。
国家制造强国建设战略咨询委员会预测,“十三五”期间,中国航天工业的整体产值将突破5000亿元。另有分析指出,仅卫星应用这一领域的产值就将在2020年达到5000亿元,整体产值将达到8000亿元至10000亿元的水平。
根据正在编制中的航天发展“十三五”规划总体思路,运载火箭、卫星应用、空间宽带互联网三大工程将是航天工业未来发展的重点。2016年8月5日,《武汉国家航天产业基地实施方案》正式获得国家发改委批复。该基地是我国首个国家级商业航天产业基地,基地以发展商业航天为主导,以新一代航天发射及应用为核心,通过科技创新、商业模式创新和管理创新,打造航天运载火箭及发射服务、卫星平台及载荷、空间信息应用服务、航天地面设备及制造等四大主导产业。
预计到2020年,武汉国家航天产业基地将打造年产50发运载火箭的生产能力,以及年产40颗100公斤以上、100颗100公斤以下商用卫星的制造能力,力争在2020年产值达到300亿元。
中国航天科工集团董事长高红卫指出,《武汉国家航天产业基地实施方案》的批复标志着我国商业航天产业发展进入到一个历史性的新阶段。航天科工准备配合武汉国家航天产业基地建设和发展做出自己的努力与贡献,在商业航天领域,将主要以武汉国家航天产业基地为依托,持续推动以下五大商业航天项目实施:飞云工程,对应无人机载区域网及其应用项目;快云工程,对应临近空间飞艇载局域网及其应用项目;行云工程,对应星载窄带全球移动物联网及其应用项目;虹云工程,对应星载宽带全球移动互联网及其应用项目;腾云工程,对应空天往返飞行器及其应用项目。
这五大商业航天产业工程涉及多类运载系统、多类天基与空基平台、多类有效载荷以及多类地面支持系统的研发生产,并带动多类地面应用系统的开发与运行。五大工程的开发与构建,时间跨度将超过十年,涉及子工程及分系统数千项,预计投资超千亿,产出超千亿。未来,航天科工将集中精力抓好系统总体方案论证与设计、关键技术攻关、综合集成、大型地面试验、飞行试验、商业发射以及与政府、国际组织、航天发射相关机构的综合协调,为武汉国家航天产业基地的建设发展、生态涵养发挥核心作用,为推动我国的商业航天产业快速健康发展做出应有的贡献。
创新商业模式和跨界融合应用正在吸引大量资本进入。泰伯智库数据显示,2015年太空经济领域的企业融资总额达到178亿元人民币,风险投资呈井喷式增长,与太空经济相关的初创公司的数量也在近5年内增速加快,平均每年有8家新公司成立,而此前15年的风险投资总额,只有33亿元人民币,并且包括下游行业地理信息应用在内的风险投资数据。如今,腾讯、阿里巴巴、百度、360奇虎等互联网巨头纷纷投资太空经济,还涌现出了信威、零壹空间、翎客等一批新兴的私营航天公司。
“中国版”商业航天模式
据报道,中国航天科工集团公司将全面进军商业航天领域。2017年,系列火箭计划实施14次商业航天发射,将把委内瑞拉遥感二号、中星6C等27颗商业卫星送入太空。
航天科技集团总工程师孙为钢介绍,目前该集团公司已经形成现役和新一代运载火箭型谱,既有常规发射能力,也拥有快速机动发射能力,可以实现单星、多星、搭载等发射。
针对市场需求日益多元化的特点,为满足绿色环保、可持续发展以及快速响应的小卫星发射需求,航天科技集团推出了以六号和十一号为代表的小型化、低成本运载火箭,其已进入批量生产阶段,并投入商业发射服务。现役火箭在完成主业的同时,也将增强商业发射服务力度。
据悉,该集团公司正在打造“商业版状态”火箭,并针对商业项目探索创新火箭发射工作模式,降低发射测控成本。后续,该集团公司将陆续推出和完善新一代小型、中型运载火箭系列,为未来商业航天发射提供坚强的保障。
在新的消费需求面前,航天技术向大众化、商业化、生活化发展。未来的商业火箭发射也能像“网约车”一样进入“拼”时代吗?新成立的中国火箭有限公司为人们揭开了这一神秘面纱。“太空专车、太空顺风车、太空班车”的业务组合模式将成为业内首个全维度发射服务解决方案,共享经济将同样被应用于中国商业火箭的发射模式当中。
中国运载火箭技术研究院党委书记兼副院长郝照平指出:火箭公司依托中国运载火箭技术研究院在航天发射领域的突出优势,嫁接多元客户的不同需求,推出的“三车”(太空专车、太空顺风车、太空班车)计划,将在发射服务、空间资源利用、太空旅游方面为广大消费者提供个性化产品与服务,打造一个开放、共享的商业航天生态圈,与业内同仁共同推动商业航天市场向前发展。
“太空班车”的发射服务模式能够在指定的时间和地点,带多颗卫星进入预定轨道;“太空专车”将根据客户指定的时间和轨道,提供专属的发射服务;“太空顺风车”会根据发射主任务的剩余运载能力,提供指定时间与轨道的发射服务。
“未来绝不能用搞国家重点工程的思路去搞商业航天。”中国火箭有限公司总裁韩庆平坦言,“我们要开发一种全新的火箭研制模式。”中国航天60年走来,一直是以保证高可靠为宗旨,而商业航天看重的是降成本和快速反应,“我们必须在高可靠和低成本、快速反应之间找到一个平衡点。”通过与合作伙伴一起打造商业航天的共享经济,未来的“航天+”体系更具有竞争力,不仅是听上去很美好,更是行动的实力派。在技术、产品、资本、基础设施以及市场层面,合作伙伴将共同分享“航天+”大众消费的红利。
未来5年至10年内,中国商业航天还将完成亚轨道重复使用飞行器的研制、积极开展亚轨道旅游业务,同时推动商业航天发射场和体验园的建设。中国火箭公司将针对个人用户推出太空旅游服务,相关服务套餐的价格预计在20万美元左右。
当中国航天步入“商用时代”,包括商业火箭发射、微小卫星、商业遥感等都将成为航天技术商用的热点。中国航天科技集团第十二研究院院长薛惠锋表示,随着军民融合的推进,中国高端航天技术、产品和服务将加快推向国际市场。
郝照平表示,火箭公司未来将着眼于国际、国内两个市场,统筹利用各种资源,以自身技术、产品和服务为载体,积极参与全球航天产业合作与竞争,融入国际航天产业链,掌握世界航天领域话语权,让中国商业航天企业更加具有“国际范儿”。
中国商业航天的优势与不足
中国火箭公司要进军国际商业航天市场,必然会直面已经先行一步的美国私人航天公司的竞争。在美国国家行政、法规以及专利领域的大力支持下,美国私人航天公司初步取得先发优势,尤其是SpaceX公司凭借扁平化的组织架构和成熟的货柜式产品管理模式,已经成为美国最主要的航天企业之一。
与SpaceX公司相比,中国火箭公司有什么优势呢?韩庆平表示,首先,在最关键的可靠性上,我们占据优势,毕竟经过历次重大发射任务的检验,系列火箭的可靠性世界排名第一。
其次,中国火箭公司有非常完整的火箭型谱,目前已开放了五款商业型运载火箭,它们的运载能力从几百公斤到二十几吨,能更好满足消费者多元的发射需求,相比之下,SpaceX公司目前只有“猎鹰1”和“猎鹰9”两型运载火箭。采用液体燃料的火箭可提供最短90天的发射服务周期,而固体发动机的火箭发射准备时间可以压缩到几十小时,对于发射时间要求高的客户而言尤其具有吸引力。
此外,SpaceX公司能击败波音公司等老牌美国航天巨头的最主要优势是价格低,据称其报价甚至比中国还要少20%。韩庆平说,中国航天发射的相对价格高,是由于以往的封闭采购体制造成的。在挂牌仪式上,中国火箭公司已经公开承诺,通过改变以往的管理体制,实现全球化货架采购模式,未来中国的商业航天发射价格可以降低30%。
2015年中国航天成功实施两次国际商业发射和四次国内商业发射。薛惠锋认为,中国已具备发展商业航天的基本条件和能力,目前已有的技术优势使中国在发展商业航天方面底气十足。
航天科技作为“高精尖”技术,其直接或者间接回报都十分丰厚。巨额的投入对于少数国有航天企业来说相对压力较小,可对于像零壹空间、翎客等民营航天创业型企业来说,可谓“压力山大”。
据了解,翎客航天在注册成立之初获得融资数额为1600万元人民币。虽说对于一家刚成立的创业公司来说,这是一笔不小的投资,可是面对数千亿美元体量的市场,企业在发展的道路上还是会出现“心有余而力不足”。
对于一个以技术为核心竞争力的领域,技术的先进与否决定着企业占据市场的大小。虽然中国在火箭运载能力、卫星系统寿命等方面取得了长足进步,但是与国外航天市场相比较,无论是国内航天领域的传统巨头,还是新兴的民营企业,都在设计、制造、运营等方面显得竞争优势不足,存在技术基础薄弱、各自为战等问题,并且尚未建立完整的产业链和生态系统。
此外,航天商业化方面的法律法规不健全、市场竞争体制不完善等问题也亟待解决。航天科技集团科技委主任包为民表示,太空活动应该在法律框架下进行,否则可能因此影响商业航天后续发展。
“有种商业航天活动理念,是用多颗小卫星、微小卫星或纳卫星代替大卫星。很多人一拥而上,小卫星满天飞。”包为民说,小卫星看似成本低,但寿命、功能都有限,对大卫星的替代只能在较短时间内。现在小卫星发得越多,将来空间垃圾可能会越多。
经济危机对航天产业造成的影响已经开始显现,2011年全球航天产业的整体规模为2898亿美元,比上年增长4.8%,与2009年的7.7%相比明显减缓。当前,美国面临的财政悬崖和欧洲的债务危机已经或正在深刻地影响着美、欧政府对航天的投资力度,同时,美国在载人航天等领域正在经历的巨大转变有可能动摇美国的领先地位,但美国在航天领域的创新能力依然领先,太空探索仍然是美、俄、欧等航天强国未来20年追求的目标。美国国防部2012年《国防部航天政策》谋求构建“多重威慑”体系。2012年朝鲜和韩国为争夺第10个独立自主发射卫星的国家而展开竞争。朝鲜在经历3次失败后终于在12月12日的第4次发射中取得成功,将“光明星”3号卫星送入轨道,韩国“罗老”1号在两度因技术问题推迟发射后,今年1月30日发射成功,将“科技与技术卫星”2C送入预定轨道。2012年中国航天继续保持快速发展态势,国际竞争力和航天实力持续增强,预示“一超三强”的世界航天战略新格局正在形成。
“一超三强”新格局初步形成
人类航天发展50多年来,世界航天战略格局从发展初期的“两强争霸”,逐步演化为“一超一强、多方追赶”的发展态势。尽管美国依然是世界超级航天强国,欧洲和俄罗斯仍然拥有世界航天强国的实力,但是由于全球经济复苏缓慢,美、欧等政府正面临财政困局,未来对航天的投入可能影响其竞争优势地位。值得关注的是,从2011年以来,中国航天竞争实力快速提升,世界航天战略格局正在向美、俄、欧、中“一超三强,多方角力”的新格局演进。
美国仍是世界航天超级强国
美国富创公司的2012年《国家航天竞争力指数》报告指出:虽然美国在航天竞争力方面继续保持全方位的领导地位,但随着其他国家航天能力的不断增强,美国的相对领先地位已经连续第五年下滑,同时美国在航天领域正在经历的巨大转变有可能使其优势地位处于重大不确定性中。尽管如此,美国的航天技术实力、航天投入强度、航天创新能力和航天产业基础仍然稳居世界领导地位。例如美国仍是拥有在轨服役航天器最多的超级强国,目前总量达460多个;其军用和民用航天投入约占全球航天总投入的70%;在2012年全球航天制造与发射服务业50强排行榜的前10名中,美国国际一流宇航公司占8个。
中国航天快速崛起且后劲十足
中国政府2011年12月的《航天白皮书》指出:“近年来,中国航天事业发展迅速,在若干重要技术领域跻身世界先进行列”。2012年神舟九号载人飞船首次与天宫一号交会对接成功,以及北斗导航卫星区域系统建成并提供导航、定位、授时和短报文通信服务,就是中国航天跻身世界先进行列的最新例证。
据富创公司2012年《国家航天竞争力指数》报告分析得出的重要结论:过去5年中国航天竞争力增长了41%,是全球10个主要航天国家中增长最快的国家;同时富创公司还对过去10年(2002年~2011年)间各主要航天国家航天制造与发射服务业的业绩进行了统计分析,显示中国航天制造业名列美国、俄罗斯、欧洲之后的第4位,发射服务业名列俄罗斯和美国之后的第3位。2012年,中国航天共完成19次发射任务,将28个航天器成功送入太空,航天发射次数再次超过美国,在俄罗斯之后位居世界第二。
俄罗斯制定雄心勃勃航天发展战略
2012年4月28日,俄罗斯联邦航天局《2030年前及未来俄罗斯航天发展战略(草案)》。在此项战略计划中,航天局向政府提出分四阶段完成九大航天发展任务,以确保实现“俄罗斯航天技术处于世界先进水平,巩固俄罗斯在航天领域领先地位”的战略目标,旨在重振俄罗斯的航天辉煌,巩固俄罗斯的航天强国地位。为了实现这一目标,俄罗斯将在未来18年以及更长的时间里,力图在载人航天、深空探测、运载火箭研制、发射场建设等领域实现突破性发展。
新航天战略还明确了未来航天活动三大优先方向:一是发展航天通信、对地观测、卫星导航等系统,以及用于基础研究的航天设备和技术;二是建造用于载人、载货的飞船和行星着陆设备,以及可重复使用的航天发射系统;三是实施载人探测火星的国际合作,为建造新一代空间站而建立科学技术储备。
欧洲主推“大航天计划”
为了改变欧洲航天力量分散的局面,欧盟连续出台政策文件以推行一体化发展的理念。2007年出台《欧洲航天政策》,为未来欧盟航天领域的发展,明确方向和重点。欧盟当前航天发展的重点是“全球环境与安全监视”(GMES)系统和“伽利略”(GALILEO)卫星导航系统。由于受到欧盟成员国内部经费分摊、技术发展和各自防务需求等问题的困扰,加上欧债危机,欧洲航天一体化进程困难重重。2012年11月底,在欧盟部长级会议上,法国和德国就联合建造“阿里安”5ME重型过渡性火箭达成一致,该火箭将于2017年首飞。欧空局将开始打造迷你型可重复使用的空天飞机以及为美国航宇局“猎户座”建造服务舱。
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