波音
按照技術(shù)成熟度/制造成熟度等級(TRL/MRL)劃分,波音內部制造創(chuàng )新工作主要由兩個(gè)部門(mén)來(lái)完成,波音研究與技術(shù)部從事基礎的技術(shù)開(kāi)發(fā)(1~4級),鬼怪工廠(chǎng)負責將其成熟到原型制造(4~6級),并進(jìn)一步轉化到事業(yè)部成為產(chǎn)品(7~9級)。此外,波音還與通用汽車(chē)共有一個(gè)休斯研究實(shí)驗室來(lái)從事基礎創(chuàng )新。
1.波音研究與技術(shù)部
波音研究與技術(shù)部(BR&T)隸屬于波音工程、運營(yíng)與技術(shù)事業(yè)部(EO&T),在企業(yè)技術(shù)戰略的支撐下,BR&T將技術(shù)流向當前和未來(lái)的項目,使鬼怪工廠(chǎng)和波音商用飛機產(chǎn)品開(kāi)發(fā)部(BCA-PD)將技術(shù)融入新系統中。2013年,波音重組BR&T,在阿拉巴馬州、加利福尼亞州、密蘇里州、南卡萊羅納州和華盛頓州開(kāi)設了技術(shù)中心,5家中心獨立運營(yíng)但互相合作,包括BR&T在澳大利亞、巴西、中國、印度、西班牙和俄羅斯的技術(shù)中心。BR&T在制造領(lǐng)域的力量也與波音商業(yè)項目一起努力,確保最終支持當前和下一代產(chǎn)品的技術(shù)在需要時(shí)可用,5家中心將繼續為波音位于華盛頓州、亞利桑那州、加利福尼亞州、密蘇里州、賓夕法尼亞州和南卡羅來(lái)納州的生產(chǎn)廠(chǎng)提供制造技術(shù)集成支持。
BR&T的制造創(chuàng )新工作主要在材料、制造、結構與保障(MMSS)分部,負責波音公司范圍的材料與工藝和制造研發(fā),以及在結構和保障技術(shù)上的技術(shù)開(kāi)發(fā)。MMSS分為兩個(gè)技術(shù)部門(mén)——裝配、工廠(chǎng)與保障技術(shù)(AFST),包括裝配與工廠(chǎng)集成技術(shù)開(kāi)發(fā),產(chǎn)品保障與服務(wù)技術(shù)開(kāi)發(fā);和材料、工藝與結構技術(shù)(MPST),包括材料與制作技術(shù)開(kāi)發(fā),結構技術(shù)開(kāi)發(fā)。BR&T的職責從原材料、零件加工、系統級集成、內部運營(yíng)到后交付,為波音實(shí)體企業(yè)獲取、開(kāi)發(fā)、轉化并保障所有原材料、制作和裝配技術(shù)。
2.鬼怪工廠(chǎng)
鬼怪工廠(chǎng)正式成立于1991年,隸屬于波音防務(wù)、空間與安全事業(yè)部(BDS),負責基于能力的開(kāi)發(fā)并取得先進(jìn)項目以支持BDS的三個(gè)業(yè)務(wù)。鬼怪工廠(chǎng)與BR&T密切合作,利用公司范圍的創(chuàng )新和概念開(kāi)發(fā)專(zhuān)業(yè)技術(shù)并與信息技術(shù)集成,以快速原型制造和應用這些新技術(shù),經(jīng)濟可承受地滿(mǎn)足客戶(hù)需求,處理新興市場(chǎng)機遇。鬼怪工廠(chǎng)分為五個(gè)業(yè)務(wù)單元:先進(jìn)波音軍用飛行器;先進(jìn)網(wǎng)絡(luò )與空間系統;先進(jìn)服務(wù);戰略開(kāi)發(fā)與實(shí)驗;風(fēng)險事業(yè)與特殊追求單元。其中,鬼怪工廠(chǎng)的戰略與項目開(kāi)發(fā)團隊運營(yíng)著(zhù)波音實(shí)驗室網(wǎng)絡(luò ),連接公司的實(shí)驗室與國內外的政府、商業(yè)和民用實(shí)驗室;風(fēng)險事業(yè)則是驅動(dòng)BDS創(chuàng )新計劃的一個(gè)關(guān)鍵催化劑。鬼怪工廠(chǎng)擁有專(zhuān)門(mén)負責制造工藝的團隊,率先采用了高速機加、攪拌摩擦焊、自動(dòng)纖維鋪放和縫合結構樹(shù)脂注射等技術(shù),生產(chǎn)出結構更堅固、更輕質(zhì)的大型單件金屬和整體結構,而且生產(chǎn)速度更快、成本更低。鬼怪工廠(chǎng)還與學(xué)術(shù)界合作開(kāi)發(fā)制造技術(shù),比如擁有航空航天制造技術(shù)中心(CAMT)的密蘇里科技大學(xué)。
3.休斯研究實(shí)驗室
休斯研究實(shí)驗室(HRL)創(chuàng )建于1960年,由波音和通用汽車(chē)共同所有,使命是通過(guò)開(kāi)發(fā)與應用世界級的科學(xué)、技術(shù)與工程,增強其成員、政府與商業(yè)客戶(hù)的競爭力。HRL的能力集中在4個(gè)領(lǐng)域:超高性能集成電路與組件;計算機設計的2D和3D材料;穩健的計算和通信以及自動(dòng)化知識提取。擁有4個(gè)實(shí)驗室:應用電磁實(shí)驗室,信息與系統科學(xué)實(shí)驗室,微電子實(shí)驗室,傳感器與材料實(shí)驗室。HRL提供開(kāi)放式創(chuàng )新,可利用HRL成熟研發(fā)基礎條件和多工程學(xué)科的專(zhuān)業(yè)人員快速驗證一項技術(shù)概念,探索新技術(shù)的潛力,追求商業(yè)相關(guān)的技術(shù)挑戰,為研發(fā)客戶(hù)提供廣泛的知識產(chǎn)權權利。
通用電氣
作為世界最大的多元工業(yè)集團,歷史悠久的通用電氣公司(GE)擁有巨大的研發(fā)力量,GE全球研究中心源源不斷地輸送著(zhù)創(chuàng )新成果,并為包括GE航空在內的子公司提供先進(jìn)制造技術(shù)。近幾年,GE航空在增材制造和陶瓷基復合材料上傾注心血,豪賭未來(lái)先進(jìn)制造。
1.GE全球研究中心
GE全球研究中心(GRC,“GE技術(shù)商店”)成立于1990年,是世界上最大和最多元化的工業(yè)研究組織之一,為所有GE業(yè)務(wù)提供創(chuàng )新的技術(shù)。GE全球研究中心(GRC)是GE公司的競爭優(yōu)勢,有能力跨行業(yè)和世界轉化智力和技術(shù),從先進(jìn)技術(shù)、材料、軟件和分析方法到商業(yè)化、流程和商業(yè)模式最佳實(shí)踐。GRC每年55%的經(jīng)費來(lái)自事業(yè)部項目,包括下一代產(chǎn)品技術(shù)、短期技術(shù)挑戰;30%來(lái)自GE公司項目,包括先進(jìn)技術(shù)項目、新想法、高風(fēng)險/高回報;15%來(lái)自外部伙伴關(guān)系和政府投資,包括聯(lián)合技術(shù)、特定客戶(hù)關(guān)注。
GE全球研究中心在美國、中國、德國、巴西、以色列擁有9個(gè)分部或技術(shù)中心,包括成立于2009年、位于密歇根州的先進(jìn)制造和軟件技術(shù)中心。制造技術(shù)研發(fā)由負責先進(jìn)技術(shù)的高級副總裁,以及負責制造、化學(xué)和材料技術(shù)的副總裁兼技術(shù)主任主管。2011年,GRC成立了增材制造實(shí)驗室,從事材料開(kāi)發(fā)、物理模型和前期工藝開(kāi)發(fā);同年,建立了全球軟件研發(fā)中心,開(kāi)始力推工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。新材料是GE研究工作的一個(gè)基石,比如GE在陶瓷基復合材料上已經(jīng)投入超過(guò)10億美元。2015年,GE全球研究又提出卓越工廠(chǎng)計劃,將先進(jìn)制造與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)結合,建立新型協(xié)同生態(tài)系統。
2.GE航空
2013年,GE航空在收購Morris技術(shù)公司和快速質(zhì)量制造公司的基礎上分別建立了增材開(kāi)發(fā)中心(ADC)和增材精益實(shí)驗室(ALL):ADC從事TRL/MRL 3~6級的工作,涉及材料/機床/工藝開(kāi)發(fā)、試驗工裝夾具制造、原型制造、試驗件制造和生產(chǎn)前制造;ALL從事TRL/MRL 5~9級的工作,涉及前期生產(chǎn)制造、生產(chǎn)工藝開(kāi)發(fā)和試生產(chǎn)/低速初始制造。同年,GE航空聯(lián)合辛辛那提大學(xué)研究所(UCRI)建立了GE航空研究中心,其中一個(gè)方向就是陶瓷基復合材料(CMC);GE在特拉華州紐瓦克工廠(chǎng)投資建立了CMC精益實(shí)驗室,在工程和制造之間實(shí)現協(xié)同,開(kāi)發(fā)和驗證CMC組件的生產(chǎn)技術(shù),然后轉移到批產(chǎn)的制造設施中。GE航空建立的若干精益實(shí)驗室旨在開(kāi)發(fā)和驗證組件先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù),在全速生產(chǎn)前提升制造成熟度,這是GE航空制造創(chuàng )新活動(dòng)的重要組成部分。
空中客車(chē)
空中客車(chē)集團中從事制造創(chuàng )新的核心實(shí)體是空客集團創(chuàng )新部,即之前的EADS創(chuàng )新工廠(chǎng),是空客集團全球研究與技術(shù)網(wǎng)絡(luò )??湛图瘓F創(chuàng )新部的主要設施位于法國和德國,在西班牙、英國、加拿大、美國、俄羅斯、中國、印度、新加坡、馬來(lái)西亞、日本等12個(gè)國家都有分支機構,共計20個(gè)設施??湛图瘓F創(chuàng )新部是空客首席技術(shù)官(CTO)組織下的一個(gè)部門(mén),內設知識產(chǎn)權在內的8個(gè)職能部門(mén)以及6個(gè)跨國技術(shù)能力中心(TCC):包括復合材料技術(shù),金屬技術(shù)與表面工程,結構工程、生產(chǎn)與航空力學(xué),電子、通信與智能系統,系統工程、應用數學(xué)和信息技術(shù),能源與推進(jìn)等。
空客集團創(chuàng )新部是一個(gè)國際性研究中心網(wǎng)絡(luò ),從事空客集團的優(yōu)先事項,將“研究與技術(shù)”移動(dòng)到“研究與創(chuàng )新”。創(chuàng )新部的創(chuàng )新使命是:從空客集團的層面負責識別新技術(shù)——創(chuàng )造價(jià)值并將它們開(kāi)發(fā)到TRL 3級,在TRL 1-6級上保證空客集團的技術(shù)創(chuàng )新潛力;有3個(gè)主要目標——為集團創(chuàng )造價(jià)值,成本效率、沒(méi)有冗余,內部和外部受到認可的團隊專(zhuān)業(yè)技術(shù)能力??湛图瘓F的創(chuàng )新組織原則基于3個(gè)支柱:分布于6個(gè)跨國TCC內組織內的,與空客集團R&T戰略一致,覆蓋關(guān)鍵技能和技術(shù)領(lǐng)域;重視基金會(huì )和校園,確保上游研究與學(xué)術(shù)界實(shí)驗室合作;與空客集團事業(yè)部門(mén)的共同本地化,驅動(dòng)新技術(shù)轉化到最終產(chǎn)品。
TCC中有3個(gè)主要從事制造技術(shù)開(kāi)發(fā):復合材料技術(shù)TCC旨在開(kāi)發(fā)可用于新產(chǎn)品的先進(jìn)輕質(zhì)和耐久材料與工藝,比如A350-1000機身框架的編織技術(shù);金屬技術(shù)與表面工程TCC旨在開(kāi)發(fā)低成本、輕質(zhì)、可靠和環(huán)境友好的表面處理、金屬/混合結構以及相關(guān)的智能生產(chǎn)方法,還有支持失效分析;結構工程、生產(chǎn)與航空力學(xué)TCC旨在針對先進(jìn)的跨力學(xué)、電子和IT專(zhuān)業(yè)技術(shù)能力的設計和制造,將其流程工程化。創(chuàng )新部下還擁有專(zhuān)門(mén)從事增材制造開(kāi)發(fā)的獨立部門(mén)AP工廠(chǎng),擁有設計、材料和系列化生產(chǎn)的服務(wù)能力。
洛克希德?馬丁
洛馬近年來(lái)越發(fā)重視先進(jìn)制造技術(shù),將先進(jìn)制造作為與先進(jìn)航空、納米技術(shù)、機器人、科學(xué)發(fā)現、量子并列的6大新興技術(shù)領(lǐng)域之一,加強了在增材制造、先進(jìn)材料、數字制造與先進(jìn)電子領(lǐng)域的開(kāi)發(fā),并且積極參與國家制造創(chuàng )新網(wǎng)絡(luò )中的相關(guān)制造創(chuàng )新機構,與客戶(hù)一同加速從實(shí)驗室到生產(chǎn)的制造創(chuàng )新,帶來(lái)可衡量的商業(yè)價(jià)值。
1.洛馬工程部與子公司
洛馬實(shí)施制造創(chuàng )新的主要部門(mén)是工程與項目運營(yíng)事業(yè)部下屬工程部中的先進(jìn)制造分部,核心技術(shù)方向有先進(jìn)材料——包括先進(jìn)聚合物、納米材料、先進(jìn)復合材料和輕質(zhì)現代金屬,洛馬參與了美國輕質(zhì)材料制造創(chuàng )新機構和先進(jìn)復合材料制造創(chuàng )新機構;增材制造——洛馬參與了國家增材制造創(chuàng )新機構;下一代電子——洛馬參與了下一代電力電子制造創(chuàng )新機構、集成光子制造創(chuàng )新機構和柔性混合電子制造創(chuàng )新機構;數字制造——洛馬參與了數字制造與設計創(chuàng )新機構。
洛馬航空公司內擁有若干與制造創(chuàng )新相關(guān)的實(shí)驗室:復合材料和粘合劑實(shí)驗室——位于沃斯堡和瑪麗埃塔,其中沃斯堡工藝開(kāi)發(fā)中心(PDC)是一家用戶(hù)實(shí)驗室,實(shí)驗室人員與客戶(hù)在開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)轉化活動(dòng)過(guò)程中并肩工作;材料與工藝實(shí)驗室——進(jìn)行加工與制作和試驗,洛馬航空三家工廠(chǎng)中都擁有組合試驗能力的快速原型中心。洛馬航空2014年成立了比爾頓先進(jìn)材料(BAM)部門(mén),開(kāi)發(fā)各種薄膜涂層和襯底繪圖,包括低可探測涂層。洛馬航空先進(jìn)制造系統與原型部制造探索和發(fā)展組是增材制造技術(shù)的積極探索者。
洛馬空間系統公司也擁有若干與制造創(chuàng )新相關(guān)的實(shí)驗室:先進(jìn)技術(shù)中心(ATC)——為航天產(chǎn)品研究改變游戲規則的材料與結構,從增材制造到材料科學(xué);先進(jìn)技術(shù)實(shí)驗室(ATL)——超越當前要求想象未來(lái)能力和需求,目前正開(kāi)發(fā)超聲速平臺等新型軍用裝備所需的材料;人類(lèi)協(xié)同沉浸式實(shí)驗室(CHIL)——用來(lái)虛擬的設計產(chǎn)品和優(yōu)化生產(chǎn)時(shí)間線(xiàn)。
2.臭鼬工廠(chǎng)
臭鼬工廠(chǎng)成立于1943年,是洛馬航空公司的先期開(kāi)發(fā)計劃部門(mén)(ADP),專(zhuān)注面向未來(lái)的關(guān)鍵飛行器,有人無(wú)人系統的先進(jìn)技術(shù)解決方案利用其在概念設計、系統工程和集成、復雜項目管理、軟件開(kāi)發(fā)和快速原型上的世界級能力。目前,臭鼬工廠(chǎng)關(guān)注7大核心能力:空中主宰,先進(jìn)制造,高速,空中機動(dòng)性,開(kāi)放式系統架構,持久情報、監視與偵察(ISR)。臭鼬工廠(chǎng)處于制造創(chuàng )新的前沿地帶,聚焦先進(jìn)復合材料、增材制造和高溫結構3個(gè)領(lǐng)域,臭鼬工廠(chǎng)擁有世界上最大的龍門(mén)式自動(dòng)絲束鋪放機床。通過(guò)國家制造創(chuàng )新網(wǎng)絡(luò ),臭鼬工廠(chǎng)與客戶(hù)合作加速從實(shí)驗室到生產(chǎn)的制造創(chuàng )新過(guò)程。
賽峰
賽峰集團非常強調以遠期市場(chǎng)需求為導向的研究與技術(shù)(R&T),認為R&T包括所有首創(chuàng )性的研究和技術(shù)驗證,能為研發(fā)創(chuàng )新產(chǎn)品提供有助于降低風(fēng)險、削減成本和縮短周期的知識或技術(shù)。2014年,賽峰集團成立了R&T中心,即賽峰Tech,它旨在積累賽峰集團在先進(jìn)航空航天系統、數字技術(shù)、材料、工藝與傳感器等領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)知識并加速技術(shù)突破。賽峰Tech將整合全集團的研究、技術(shù)和創(chuàng )新力量,促進(jìn)不同子公司間的技術(shù)協(xié)同,使全集團的R&T活動(dòng)形成一個(gè)整體。賽峰Tech的主要使命是:面向全部業(yè)務(wù)板塊的需求,發(fā)現和孕育新技術(shù),通過(guò)研究為集團所有子公司提供技術(shù)成果和研發(fā)團隊等服務(wù)。
賽峰Tech分為三個(gè)主要部門(mén),分別是先進(jìn)航空航天系統部、數字技術(shù)部和材料、工藝與傳感器部,各部門(mén)的職責任務(wù)分別是:先進(jìn)航空航天系統部——負責動(dòng)力與能源、電子與電氣技術(shù)研究,目標是理解和預見(jiàn)客戶(hù)對未來(lái)產(chǎn)品的技術(shù)需求;數字技術(shù)部——主要負責信息與信號處理、建模與仿真技術(shù)研究,將為賽峰集團提供強大的建模、系統設計和大數據處理工具;材料、工藝與傳感器部——加強賽峰在新一代系統所需的材料和工藝方面的研發(fā)力度。同時(shí),賽峰Tech在制造創(chuàng )新方面還依靠4個(gè)優(yōu)異中心:賽峰復合材料、賽峰陶瓷、一個(gè)實(shí)驗廠(chǎng)以及一個(gè)增材制造中心。其中,賽峰陶瓷是賽峰和空客合并空間發(fā)射業(yè)務(wù)后成立的,開(kāi)發(fā)內容也包括航空陶瓷基復合材料(CMC)。