CFM与普惠两家公司加快交付发动机

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面对日益突增的发动机的大量订单,对于 CFM国际公司和普惠公司两大发动机制造商来说,提高发动机产能是当前工作的重中之重。

目前,CFM国际公司正在顺利地过渡到LEAP发动机的生产中。CFM将在2016年生产约100台LEAP发动机。到2020年,年生产量将增长到2000多台。普惠公司目前正按计划实现GTF发动机交付目标,公司状况得到显著改善,交付速度正在加快,同时首批发动机已取得签派可靠率超过99%的表现。 

CFM国际公司加快Leap发动机生产速度 

GE公司在印第安纳州拉菲特新建安静大气环境的工厂,专门用于Leap发动机的装配,以满足空客A320neo飞机和波音737MAX飞机对发动机数量急增的要求。 

尽管为这种重大的生产量提升已经做了至少5年的准备,但是,在项目启动伊始,发动机生产仍面临挑战,其情况仍超出了CFM国际公司的预期。仅2016年一年,Leap发动机订单数就是1554台,CFM56发动机订单数为855台,CFM国际公司的发动机订单总量超过14000台,大约需要8年的时间才能完成这些订单量的生产。

拉菲特工厂掀起一个新生产浪潮,生产用于波音737MAX飞机的第1批Leap-1B发动机。该工厂与GE公司在位于北卡罗来纳州达勒姆的同型Leap发动机生产线生产的发动机目前都在俄亥俄州皮布尔斯的工厂准备进行待产试验。

CFM国际公司已经为不断上涨的A320neo飞机机群交付了50台Leap-1A发动机,加上提供给波音737MAX飞机进行试验的一些发动机,CFM国际公司称今年已交付超过100台Leap-1A/B发动机,2017年将交付超过500台发动机。然而,由于2018年需要交付大概1100台Leap发动机,交付比例急剧增大。当超出这一生产量点时,增长速度将放缓,2019年年产量将达到1900台,2020年稳定在预期的产量2000台发动机。

GE公司负责Leap发动机生产项目的主管CristinaSeda-Hoelle表示:“发动机订单中有大约14000台发动机属于CFM56和Leap发动机,订单如此之多,需要做的事情很多。”她指出2016年CFM56发动机能够交付大约1600台,而订单中则是超过2500台。 

从现在到2020年,Leap发动机发展规模的扩大以及CFM56发动机向新型发动机全速过渡使“我们夜不能寐,开诚布公地讲,”Seda-Hoelle说:“CFM56发动机的产量我们是花费了20年的时间才做到的,而对Leap发动机我们才用了4年时间。”Leap发动机是CFM56发动机的替代产品,但是Leap发动机采用了很多的新技术,而且产品供应链更为复杂。她补充说:“我们认为GEnx发动机更像是Leap发动机的孩子,它参考了Leap发动机的一些相似结构,GEnx发动机是由GE公司研制生产,配装波音787飞机和波音747-8飞机的推力更大的一款宽体飞机发动机。”

她表示:“所以这是一件非常可怕的事情,但正是这点促使我们对不同的供应链做不同事情这一情况进行关注。我们明白我们必须按时交付发动机。”与CFM56发动机采用方法不同之处包括将技术储备等级与生产储备等级并行发展。 

“我们不是在每个部件上都采取这样的做法,我们只选择某些关键技术部件,如复合材料叶片,陶瓷罩和增材制造燃料喷嘴。30个最复杂的部件已经在公司的精益实验室完成试验,确保零件提高生产效率满足生产要求。”

Seda-Hoelle补充说:“为了保持对供应链状况的监控,GE公司的CFM发动机采购团队经常访问供应商。我们也有一些SWAT团队资源,确保当我们发现问题就能够及时解决。”采用数字工具有助于CFM国际公司能够独立地对供应链中的在制品(WIP)进行检验。她表示:“我们可以看到在制品处于什么情况,因此如果供应商说他们能做到每周4个部件,我们说就会怀疑是真的吗?在我们看来情况并不是这样的,因为他的在制品明显需要8周,而我们没有看到足够的水平。”

CFM国际公司同样是采用双重采购渠道,针对一些部件将采用三重渠道进行采购,这样的情况高达80%。她指出,大多数双重渠道采购部件将于2017年底到位,但有些部件能在计划时间前完成,因为按计划需提前使用这些部件。

今年,也将供应商纳入到CFM国际公司“运转率”(run-rate)过程中,模拟未来几个月和几年的更高生产速度。该计划于2015年在赛峰集团新建的位于新罕布什尔州罗切斯特市的Leap发动机风扇叶片和整流罩工厂进行了首次试验,在安全环境中评估了制造过程,确保该系统在后期达到生产速度能力。

Seda-Hoelle称:“现在,我们正在试验2017年第4季度的生产速度。这包括从原材料到生产线末端检查所有的一切,以了解在其过程中是什么打断了环节。”应力试验涉及60家GE公司和赛峰集团的供应商,持续时间为2-12周,其取决于零件的交付时间。她补充道:“两周以来,每周运行12套零件,其包括Leap-1A,Leap-1B和Leap-1C发动机的零件。”

Seda-Hoelle指出,并不是每个部件都需要进行试验,仅仅是对最复杂的部件或对于供应商来说属于项目中的新零件我们才会这样做。她总结道:“我们从简单的事情中学到了很多,譬如说我们没有足够的车来移动零件或在提高速度的情况下没有足够的检查能力。针对这些可怕的生产速度,需要准备另一种方式。”

普惠公司竭力追赶GTF发动机交付目标

普惠公司在今年开局之际就先后经历了齿轮传动涡扇发动机(GTF)生产延误以及起动时间问题,严重阻碍首批发动机正常交付,普惠公司表示:“目前已步入正轨,正在加快交付,首批发动机的可靠率超过99%。”

普惠公司的复苏计划重点关注钛铝合金风扇叶片生产质量的提高,这些风扇叶片除了PW1000G发动机最小型号少量使用外,其他型号发动机的风扇叶片均全部采用该材料。这些零件的复杂制造工艺是未按今年年初生产计划如期交付产品的主要原因,从而使普惠公司不得不延迟交付配装庞巴迪C系列飞机的PW1500G发动机和配装空客公司A320neo飞机的PW1100G发动机。

截至11月下旬,大约30架由PW1000G发动机提供动力的飞机已投入服役或准备交付,其中大部分为A320neo飞机。庞巴迪已向瑞士国际航空公司交付了首批3架由PW1500G发动机提供动力的CS100飞机,并将于12月初向CS300飞机的启动用户波罗的海航空公司交付首架飞机。

普惠公司表示,在密歇根州兰辛的AutoAir工厂,叶片的生产速度和质量正在提高,公司正在扩大生产并且在附近新建一家工厂以生产更多的叶片。美国联合技术公司下属的普惠公司首席执行官贺国瑞表示,该工厂将于明年4月开始全面生产。普惠公司也希望通过最近建成的新加坡制造工厂,继续提高风扇叶片的产量,并且期望到年底前日本石川岛播磨重工业株式会社的生产线能够追加生产一些叶片。

作为其重振其制造系统的一部分,普惠公司聘请了前GE公司和西科斯基飞机公司高管艾德生担任其高级运营副总裁。他表示非常有信心领导团队实现2017年交付350~400台发动机的量产目标。普惠公司仍希望在2016年底交付约150台发动机,虽比原计划减少了50台,但预计在明年年底恢复其原定交付日程。据知情人士透露,今年年初只有不到1/3的叶片通过初查,最新一批叶片已取得大约75%的成功率。

由PW1100G发动机提供动力的A320neo机队规模目前已达26架飞机,累积超过20000个飞行小时;由PW1500G发动机提供动力的CS100机队规模较小,只有3架飞机投入服役;两支机队的发动机签派可靠率超过99%。普惠公司商用发动机副总裁格雷厄姆·韦伯表示:“我们在今年1月向汉莎航空交付了首架飞机,之后向另外七家客户进行了交付,最近一家交付的客户是阿斯坦纳航空公司。”国际航空发动机公司的V2500发动机是判断GTF发动机性能的基准线,与之相比,GTF发动机的初始燃油消耗性能符合预期目标优于V2500发动机16%;同时至少有一家航空公司曾报告他们在转场飞行中获得了近18%的燃油效率提升。韦伯称:“目前还为时尚早,但就性能贮备方面而言,这一结果完全符合我们的预测,对此我们非常高兴。” 

普惠目前已解决了棘手的发动机启动时间问题,该问题令卡塔尔航空公司到目前为止取消了其首批四架飞机的交付。年内引入的软件与硬件调整措施已使发动机保持在“业内典型的启动时间之内”,韦伯解释道:“目标是快速修正问题,并将(对运营的)影响降至最小。”数架带有卡塔尔航空公司涂装的A320neo还长期存放在图卢兹的仓库内,据空客公司的数据,卡塔尔航空公司保留30架A320neo与16架A321neo的确认订单。然而,卡塔尔航空也为多达60架波音737-8飞机签署了的意向书,以作为其对空客相关问题的回应。

2017年初的发动机交付计划中还包括供巴航工业首批生产型E190-E2飞机使用的PW1900G发动机,该型飞机目前仍在巴西进行飞行测试。同时,伊尔库特公司最近在首架配备PW1400G发动机的MS-21客机上进行了发动机点火,并正在总装第二架飞机。韦伯表示:“我们正在为其生产发动机。”PW1400G与PW1900G发动机分别以PW1100G与PW1500G发动机为基础。 PW1200G发动机的取证测试工作也在持续进行,该型发动机目前正为首批4架三菱MRJ90飞行测试飞机提供动力。尽管最初配备的是大尺寸齿轮传动式涡扇发动机缩小后的合金风扇叶片,但普惠与三菱选择换装实心钛设计以提高性能与损伤容限。

韦伯表示:“我们为风扇的出色表现而高兴。它完美无瑕地通过了认证与飞行操纵性测试,其操纵性能完全符合我们的预期。我们已完成风扇应力、风扇叶片飞出与鸟撞测试,并刚刚开始150小时三红线认证评估。我们将在未来数月完成这一评估。我们必须解决交付面临的问题。这是项艰苦卓绝的工作,同时显然还有更多工作需要完成,但我们正在加快速度。” 

责任编辑:李居阳

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