商業(yè)實驗室：航空業(yè)創(chuàng)新的重要源頭

陳培儒

2015年，空客公司宣布，為了加快航空業(yè)創(chuàng)新想法的商業(yè)化進程，公司決定在全球范圍內(nèi)啟動一項旨在幫助新興企業(yè)和個人實施其創(chuàng)意的“商業(yè)實驗室”（BizLab）計劃。在這項計劃的支持下，那些擁有創(chuàng)新想法的企業(yè)和個人能夠獲得空客相關(guān)技術(shù)部門和專家的支持，盡快將那些創(chuàng)新想法轉(zhuǎn)換為具有商業(yè)價值、切實可行的方案。如今，3年過去了，空客“商業(yè)實驗室”計劃已經(jīng)支持了50多家初創(chuàng)公司和40個空客內(nèi)部的創(chuàng)新項目，這一計劃已經(jīng)成為空客重要的創(chuàng)新源頭之一。

近年來，以波音、空客為代表的主制造商為了鞏固其行業(yè)領(lǐng)先地位，一直在不遺余力地加強實驗室建設(shè)。作為行業(yè)“大佬”，雙方均在全球建成了眾多商用飛機產(chǎn)品試驗驗證平臺，這些資源成為他們捍衛(wèi)行業(yè)霸主地位的重要核心能力。

一只“看不見的手”

在商用飛機項目研發(fā)過程中，實驗室就像一只“看不見的手”，在一定程度上主導(dǎo)著項目的進程。從功能上看，商用飛機項目涉及的實驗室主要分成兩大類，分別是技術(shù)研究類實驗室和技術(shù)驗證類實驗室。前者側(cè)重于技術(shù)預(yù)研，為產(chǎn)品發(fā)展提供創(chuàng)新技術(shù)，實現(xiàn)當(dāng)前產(chǎn)品與服務(wù)的改進，后者則更關(guān)注于驗證產(chǎn)品與服務(wù)的品質(zhì)、安全性與可靠性等。

在777項目中，波音建立了當(dāng)時全球第一個系統(tǒng)集成實驗室。這個實驗室的建成，標(biāo)志著商用飛機的設(shè)計、驗證方法實現(xiàn)了重大突破。在777研制過程中，波音借助系統(tǒng)集成實驗室進行了大量仿真試驗，實現(xiàn)了飛機在交付客戶時就達到“服務(wù)狀態(tài)”，在保證飛機可靠性的前提下，大大提高了研發(fā)進程。由此可見，實驗室能力建設(shè)對于主制造商而言具有極其重要的戰(zhàn)略意義。

近年來，中國商飛公司也在不斷加強實驗室能力建設(shè)。2009年12月批準(zhǔn)建設(shè)的國家商用飛機制造工程技術(shù)研究中心，成為國內(nèi)航空制造領(lǐng)域首個國家級工程技術(shù)研究中心。該工程中心通過技術(shù)研發(fā)，先后突破了復(fù)合材料多梁盒段整體共固化、自動化裝配、總裝集成測試等一批瓶頸技術(shù)，并將新技術(shù)、新工藝、新材料的研究成果切實轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，有力支撐了型號的發(fā)展。

2014年，民用飛機模擬飛行國家重點實驗室通過科技部組織的驗收評審，意味著我國第一個國家級民機研發(fā)重點實驗室正式落戶中國商飛，這為我國開展民用飛機應(yīng)用基礎(chǔ)研究、關(guān)鍵技術(shù)和共性技術(shù)研究提供了強大的能力平臺和技術(shù)支撐。除此之外，中國航空工業(yè)集團有限公司旗下專業(yè)從事航空復(fù)合材料研制與生產(chǎn)的合資企業(yè)菲舍爾航空部件（鎮(zhèn)江）有限公司成立了菲舍爾實驗室，專注于航空復(fù)合材料性能測試研究。目前，該實驗室已經(jīng)通過了空客的資質(zhì)認(rèn)證，成為國內(nèi)第一家獲得空客認(rèn)證的復(fù)合材料實驗室。

與國外先進航空制造企業(yè)相比，國內(nèi)現(xiàn)有的實驗室無論是在數(shù)量還是試驗?zāi)芰Ψ矫?，都有明顯的差距?？傮w來說，國內(nèi)現(xiàn)有的商用飛機實驗室大多處于硬件設(shè)備設(shè)施投資建設(shè)、試驗?zāi)芰εc技術(shù)研發(fā)能力加速培養(yǎng)階段，還未充分發(fā)揮出對行業(yè)發(fā)展的引領(lǐng)作用，在有效滿足型號研制、技術(shù)發(fā)展以及帶動我國商用飛機產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求上，還有很長的一段路要走。

實驗室各有千秋

作為全球領(lǐng)先的商用飛機制造商，波音和空客在實驗室建設(shè)和能力培育方面有著各自的特點。

波音技術(shù)預(yù)研實驗資源主要由技術(shù)服務(wù)部的波音研究與技術(shù)中心管理，而其產(chǎn)品驗證實驗資源主要由技術(shù)服務(wù)部的波音試驗與評估中心管理。與波音相比，空客技術(shù)預(yù)研實驗資源歸屬未來項目辦公室管理，規(guī)模相對較小。

總體來說，兩家制造商都已經(jīng)在全球范圍內(nèi)構(gòu)建了完善的研究與技術(shù)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了產(chǎn)品驗證業(yè)務(wù)的全覆蓋。雙方實驗室研究的重點技術(shù)都是著重于提高飛機的環(huán)保性與安全性，材料、氣動技術(shù)、結(jié)構(gòu)、制造、信息技術(shù)、新能源等成為雙方重點的研究方向。在產(chǎn)品驗證能力上，波音的資源更豐富，幾乎涵蓋飛機研制所需的所有重點專業(yè)。因此，在產(chǎn)品驗證試驗資源方面，波音會將自己的資源對外開放，在滿足自身需求的同時實現(xiàn)盈利。

從實驗資源的分布看，波音與空客都擁有眾多研究中心。據(jù)統(tǒng)計，波音技術(shù)預(yù)研實驗資源分布在11個波音研究與技術(shù)中心，其中有5個位于阿拉巴馬、加利福尼亞、密蘇里、南卡羅來納和華盛頓州等美國境內(nèi)，在美國有23個研究基地，共有員工約4000名。波音在這些基地都建立了相關(guān)實驗室，進行重點技術(shù)研究，全球其他地方的6個研究中心位于澳大利亞、巴西、中國、印度、俄羅斯和西班牙，這些地方的研究中心與當(dāng)?shù)卦盒?、企業(yè)、研究機構(gòu)等合作，利用當(dāng)?shù)貙嶒炠Y源進行技術(shù)研究。其中，波音產(chǎn)品驗證實驗資源由波音技術(shù)服務(wù)部統(tǒng)一管理與聯(lián)系，波音技術(shù)服務(wù)部管轄著分布在全美的500多處實驗資源。

空客作為一家歐洲航空聯(lián)合企業(yè)，實驗資源散布于各國工程中心，以便利用歐洲各國的優(yōu)勢資源。

與波音不同，空客技術(shù)預(yù)研實驗資源分布于北美、俄羅斯、印度、澳大利亞、日本與中國等地?？湛图瘓F創(chuàng)新部門在全球設(shè)立了20個研究與技術(shù)基地，這些基地形成了空客的研究與技術(shù)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，由空客集團創(chuàng)新部統(tǒng)一管理。

空客集團創(chuàng)新部的主要基地位于巴黎的敘雷訥和慕尼黑的奧托布倫，其他的位于圖盧茲、南特、漢堡、不萊梅等地。此外，還有東京與蒙特利爾兩個研究中心?？湛偷漠a(chǎn)品驗證實驗資源主要分布于空客工程中心，除了總部工程中心，空客的其他工程中心主要位于英國的菲爾頓、西班牙的塞維利亞、德國的漢堡與不萊梅等地。

在新技術(shù)預(yù)研方面，波音的技術(shù)預(yù)研實驗資源專業(yè)能力包括先進設(shè)計、制造系統(tǒng)和工藝；更智能、獨立、網(wǎng)絡(luò)化的系統(tǒng)；新結(jié)構(gòu)與新材料技術(shù)等。目前，波音研究與技術(shù)中心在計算機流體力學(xué)和先進材料上有很大突破。波音產(chǎn)品驗證實驗資源專業(yè)能力主要包括風(fēng)洞試驗、推進力試驗、電磁試驗、環(huán)境試驗、結(jié)構(gòu)試驗、電氣試驗、材料與加工試驗、應(yīng)用模擬工程、未來自動化與智能制造模擬試驗、試飛、計量等。

空客技術(shù)預(yù)研主要依賴母公司空客集團創(chuàng)新部?？湛图瘓F創(chuàng)新部主要有6個跨國技術(shù)能力中心，研究領(lǐng)域包括：復(fù)合材料技術(shù)；金屬技術(shù)與蒙皮工程；結(jié)構(gòu)工程、制造與航空機械；電子、通信與智能系統(tǒng)；系統(tǒng)工程、應(yīng)用數(shù)學(xué)與信息技術(shù)；能源與推進力?？湛彤a(chǎn)品驗證資源分布于各子中心，包括起落架、結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)等方面的實驗資源。

跨行業(yè)創(chuàng)新理念

除了傳統(tǒng)的實驗室之外，空客從2015年開始嘗試建立更具活力的商業(yè)實驗室來培育初創(chuàng)企業(yè)。在這些商業(yè)實驗室的籌建過程中，空客借鑒了其他領(lǐng)域企業(yè)的合作經(jīng)驗，如微軟與可口可樂的合作，嘗試吸收更多跨行業(yè)的創(chuàng)新理念，從而更好地推動商用航空業(yè)的發(fā)展。

空客對于商業(yè)實驗室的設(shè)想是將其視為一個著眼于開拓和創(chuàng)新的科技孵化器?？湛图瘓F意識到創(chuàng)新在企業(yè)未來發(fā)展中的核心作用，因而率先啟動了商業(yè)實驗室計劃，向所有的空客員工以及希望進入航空航天這個特殊市場的外部企業(yè)開放?？湛图瘓F各專業(yè)領(lǐng)域的專家、供應(yīng)商和客戶，都會根據(jù)相應(yīng)需求為各種創(chuàng)意提供支持和幫助，鼓勵將產(chǎn)品投放到市場。

2015年，空客在圖盧茲建立了第一個商業(yè)實驗室。此后，又相繼在德國漢堡、印度班加羅爾建立了商業(yè)實驗室。根據(jù)計劃，下一個空客商業(yè)試驗室將落戶西班牙馬德里，其最終目標(biāo)是打造一個全球性的商業(yè)實驗室網(wǎng)絡(luò)。

如今，由班加羅爾空客商業(yè)實驗室創(chuàng)辦的初創(chuàng)企業(yè)Neewee已經(jīng)與位于漢堡的空客公司工廠簽訂了一份合同，收集來自制造過程和供應(yīng)鏈的數(shù)據(jù)，例如質(zhì)量缺陷和生產(chǎn)準(zhǔn)備時間。該公司的工程師們可以利用人工智能，預(yù)測不合格率和可能的供應(yīng)中斷。

與傳統(tǒng)的實驗室不同，這些商業(yè)實驗室與初創(chuàng)公司合作的范圍不會僅限于航空領(lǐng)域，而是擴展到不同的領(lǐng)域，如數(shù)字化、數(shù)據(jù)處理、通信網(wǎng)絡(luò)、機器人技術(shù)等，但是這些項目應(yīng)適用于航空業(yè)。例如，數(shù)據(jù)分析與人工智能、數(shù)字設(shè)計與制造、自主與機器人、無人機與城市空運、電氣化與連通、VR與AR、新空間解決方案與智慧城市以及區(qū)塊鏈與網(wǎng)絡(luò)安全等。

近年來，空客始終在探索培育初創(chuàng)公司合適的商業(yè)模式，但是處理好贊助公司和初創(chuàng)公司之間的關(guān)系有一定的難度。如果完全接管一家初創(chuàng)公司，可能會導(dǎo)致其員工受到大團隊中繁文縟節(jié)的阻礙，簡單地提供資金可能只是新業(yè)務(wù)需要支持的一部分。在過去的10年中，公司創(chuàng)造了與創(chuàng)業(yè)界的各種接口。A3公司，被稱為“空客在硅谷的前哨站”，獲得了較高的知名度，并擁有自己的項目。成立于2015年的空客風(fēng)險投資公司也希望能投資一些很有前途的新興公司，并從這些公司的創(chuàng)新中獲益。