不要指望机器人很快就能取代人类来制造波音飞机 - 彭博社
Brooke Sutherland
波音公司737机身部件于2010年3月11日在堪萨斯州威奇托的Spirit AeroSystems装配车间内。
摄影师:Daniel Acker
台湾积体电路制造股份有限公司于2023年5月在鞠与的工厂。摄影师:Toru Hanai/Bloomberg 要直接将工业强度发送到您的收件箱,请在此处**注册。
Spirit AeroSystems Holdings Inc.正在转向自动化来帮助解决一系列令人尴尬的质量控制问题。该计划突显了航空制造业高端世界中的一个尴尬现实:建造飞机的许多工作仍然是由人工完成的。
近年来,Spirit一直是波音公司飞机出现故障的频繁来源,包括737 Max型号上安装不正确的后部配件和不正确的铆钉孔。一月份阿拉斯加航空公司飞机上的被吹开的门缺少螺栓,这些螺栓曾在波音雷登工厂被拆除,但显然从未重新安装,根据国家运输安全委员会对事故的初步报告。但首先,这个面板被拆下来是因为在涉及飞机的Spirit制造的机身上发现了损坏的铆钉。
“在制造业中,重复性、可靠性和能力是生产高质量、符合要求产品所必需的。人的状况和人为因素必须在任何改进工作中加以考虑,” Spirit 首席执行官帕特里克·沙纳汉在公司本月早些时候的财报电话会议上说道,这是阿拉斯加航空公司事故后的首次财报电话会议。短期内,Spirit 正在为其机械师和检验员投入更多培训,并增加额外的质量检查。联邦航空管理局正在对 Spirit 的生产线进行审计,而波音也派出了自己的团队来审查供应商的制造流程中的 50 多个关键点。但是沙纳汉表示,自动化“是零缺陷的根本解决方案。”
或许在根本上是如此,但并不简单。自动化并不能替代适当的操作严谨性。仅仅在生产线上安装机器人并不能单独提高质量控制和准时交付率,而且仅仅因为某事是自动化的,并不意味着它就是正确的。Max 上的拉长型紧固孔是通过自动化流程钻孔的。美国银行分析师罗恩·爱普斯坦在一次采访中表示:“自动化‘理论上可以消除过程中的变异性。’‘好消息是你是一贯的。’‘坏消息是你可能一直是错误的。’”
Spirit 已经在其制造工艺的部分环节投资了机器人技术,这些技术更容易适用,比如 737 Max 的横梁装配线、数字化光学检查系统 Lynx 以及空客 A320 的扰流板树脂转移成型生产系统。爱普斯坦表示,公司将如何更广泛地应用自动化以及如何支付这项投资尚不明显。
Spirit正在尽可能引入自动化来帮助其机械师,尽管并非所有的即时选择都特别先进。发言人乔·布奇诺表示,例如更多的钻孔板和人体工程学支持。他说,大部分机身仍然需要手工安装。
2022年,汽车行业占全球工业机器人安装量的四分之一,而电气和电子制造业占约28%,根据国际机器人联合会。航空航天并没有特别的提及;飞机被归类为船舶、机车和航天器以进行调查。在下面的图表中,该行业被归类为一般工业——基本上包括除电子和汽车之外的一切。
更合适的选择
汽车和电子行业是工厂自动化的主要客户。2022年工业机器人年度安装量:
来源:国际机器人联合会
航空航天行业相对于汽车制造商而言自动化速度较慢的主要原因是,生产规模要小得多,新型号发布的频率也不高,这意味着引入技术改进的机会较少。在2018年,在波音737 Max停飞和大流行病之前,波音和空客联合交付的窄体和宽体飞机不到2,000架。根据WardAuto的数据,当年美国销售了超过1700万辆汽车和轻型卡车,去年销售了超过1500万辆。生产这几千架飞机的过程也非常定制化,不仅适用于两家制造商的飞机系列,甚至适用于这些系列内的变种。“主要的限制因素通常是经济因素——技术在很大程度上已经成熟(看看汽车),但相对于所需的资本投资,航空航天领域的产量通常更难以实现。”垂直研究合伙人分析师罗布·斯托拉德在电子邮件中表示。这种计算正在开始改变:劳动力成本正在上升,质量控制问题也在加剧,正值波音和空客推动其供应链向更高产量水平迈进之际。空客和波音都谈到了当前世纪材料科学和制造工艺创新对未来市场上他们决定推出的任何新飞机设计所带来的效率优势。但全新的窄体飞机还有一段路要走。在自动化方面,“在飞机项目开始时更容易做出商业决策,而在项目结束时则更难,”斯托拉德表示。
一个规模问题
空客和波音的全球生产产量以千计计量,而仅在美国的汽车销量就以百万计算
来源:波音和空客,通过彭博智库
航空航天领域存在一些大规模自动化的领域:例如,MTU Aero Engines AG 在慕尼黑的叶片盘加工设施和位于密歇根州怀特霍尔的Howmet Aerospace Inc. 校园,专门生产喷气发动机热部件的叶片和翼片。RTX 公司最近在北卡罗来纳州阿什维尔投资了6.5 亿美元,高度自动化的设施,用于喷气发动机翼型。该公司的首席财务官尼尔·米切尔在2022年表示:“在当前通货膨胀的压力下,我们看到的许多关于厂区整合、自动化和工厂数字化的项目变得更具吸引力。” 当时,RTX 公司表示,他们有350个项目正在关注智能工厂、自动化和机器升级。这些自动化重点的共同特点是它们都涉及喷气发动机的部件。
在狭体机市场上,几乎没有太多全新的飞机项目。波音的737型飞机于1967年首次飞行。此后,该公司推出了几个下一代版本的飞机,但大部分创新都发生在推进系统上。这款畅销飞机的外骨骼基本保持不变。如果大幅改变机身参数,就意味着需要为全新设计寻求监管认证,这比波音最终推出市场的新发动机变种所需的程序要复杂得多。但坚持使用这种过时的架构使得难以将当前一代自动化技术应用到飞机的制造中。
737“是在二战后设计的,由铝制成,有很多紧固件,”BofA的Epstein说。“自动化737的最大挑战在于,你正在用机器取代人类的工作,但这台机器必须适应最初是为人类设计的产品,而不是为机器设计的产品。”空客在自动化生产过程方面取得了更多进展,部分原因是A320的发布较晚,而且在公司投资进行机器人改造时,更灵活的自动化技术能够访问更难到达的地方,前沃特飞机工业的前高管、现任查尔斯爱德华管理咨询公司负责人Cliff Collier说。737的机身生产更类似于建造弯曲的房屋而不是汽车,自动化钻孔和填充孔尤其困难,最理想的情况可能是机器人能够达到大约三分之二的孔,Collier说。Spirit的Shanahan表示,公司的机械师“几乎必须成为一名体操运动员”才能进入737的前部和后部的角落和缝隙。机身的这些部分具有“复杂的物理几何形状,是最狭窄的工作空间,”他说。“我们的目标是找到使用人类辅助技术和自动化技术的正确平衡。有一条部署路径。总体而言,全面采用机器人技术是不切实际的。”
重返盈利
分析师预计Spirit将在2024年实现微弱的自由现金流,数年来一直在烧钱。
来源:彭博社
任何对生产过程的重大改变——包括将手工工作交给机器人——都必须经过FAA的认证。在过去,供应商可能只需得到波音的许可就能进行自动化改造,因为飞机制造商是在FAA授权下行事的,Collier说。但在阿拉斯加航空事件之后,这种情况似乎不太可能发生。FAA已经表示正在重新评估质量检查的委托,并探讨将安全检查重新分配给独立的第三方。认证增加了复杂性,但如果飞机制造商已经在尝试为某些新事物获得监管机构的许可,那就不是什么大问题——无论是全新的项目还是具有其他实质性变化的下一代变种,比如在航程或性能方面,Dassault Systèmes的航空和国防行业副总裁David Ziegler在接受采访时说。Dassault Systèmes开发了用于模拟飞机设计和制造过程等内容的虚拟双胞胎技术。大流行病的反弹也导致许多制造商多样化他们的供应链,这种重组为引入新流程和自动化提供了机会,Ziegler说。但在没有供应链变化和新模型的情况下,额外的监管监督可能会带来不受欢迎的复杂性,特别是对于已经在努力生产足够飞机的航空制造供应链来说。
波音公司“只是希望他们的零部件能够正确地组装在一起,”埃普斯坦说。“如果你转向自动化,你可能会在一段时间内变得固有地慢一些。你必须平衡这一点。”
科利尔说,斯皮里特公司可能会在边缘增加更多的机器人技术,但在不暂停生产或建造当前制造园区的另一个附属建筑的情况下进行全面改造将会很棘手。宣布现有机械过时并用新技术替换它也是昂贵的。航空航天工业“将会在自动化方面变得越来越好,但汽车和其他行业将超越我们,”他说。“事实上,我们生产相同的零部件几十年,这使得跟上步伐变得困难。”
本周引言
“在22年下半年和23年大部分时间里,股权表现不佳,利率上升,所以你本以为资产定价会从自由资金的黄金时代下降并变得更合理。但坦率地说,它并没有下降得足够久,所以并没有投降。因此,活动并不多。” — 多佛公司首席执行官里奇·托宾托宾在本周的花旗集团公司会议上发表了这番言论。去年工业领域的交易活动相对于市场的其他领域出人意料地强劲。活动受到一系列小规模收购的支撑,其中包括多佛公司以5.3亿美元收购远程监控和预测维护技术公司FW Murphy Production Controls。但交易量并未创下任何记录。托宾表示,对利率走势的更多确定性和更低的增长环境应该会在今年总体上激发更多的收购活动。多佛公司可能会进行更多的组合修剪,但如果能以合理的价格收购资产,它更倾向于增加资产。
慢市场中的一抹亮色
去年,美国公司参与了大约2000起工业收购交易,虽然比疫情后的繁荣时期有所下降,但仍然保持了较高的交易活动水平。
来源:彭博社
在花旗集团本周的会议上以及巴克莱银行的一次同时举行的工业聚会上,M&A成为了一个经常被提及的话题。正在寻找中小型交易的公司包括锁具制造商 Allegion Plc、压缩机制造商英格索尔兰德公司和电气设备公司 nVent Electric Plc,而帕克-汉尼芬公司则志在雄心勃勃。帕克-汉尼芬公司的首席财务官托德·利奥姆布鲁诺在巴克莱银行的会议上表示:“所有的交易都需要大量的工作,我们发现,对于一些较大的交易来说,推动业务增长就会相对容易一些。” 包括债务假设在内,该公司在过去十年里已经花费了近200亿美元进行了 公开宣布的收购,其中规模最大的是在2022年以100亿美元收购航空制造商梅吉特公司。交易、激进分子和公司治理
诺福克南方公司正式 面临着一场代理人之争。 Ancora Holdings Group本周宣布了包括俄亥俄州前州长约翰·卡西奇和堪萨斯城南方铁路的前高管萨梅赫·法米在内的八名董事候选人名单。Ancora还希望罢免首席执行官艾伦·肖,并用前联合包裹服务公司高管吉姆·巴伯和精密定时铁路倡导者亨特·哈里森的门徒杰米·博伊丘克来领导诺福克南方的运营。 Ancora批评的核心是诺福克南方的盈利能力和生产力都不如其最接近的竞争对手CSX公司。肖已经提出了一项计划,即使在经济出现转折的情况下,也要继续投资于人员、设备和技术,以提高运营的弹性,并使公司更好地应对未来货运量的反弹。 Ancora表示,这一战略“是不需要的、未经尝试的,并且成本高昂”。此外,这一战略也没有得到充分的时间来实施:诺福克南方在2022年底宣布了其弹性推动计划,几个月后其一列火车出轨在俄亥俄州东巴勒斯坦引发了公众的愤怒,并对铁路的运营造成了干扰。诺福克在一份 声明中为其运营方式进行了辩护,并表示在过去五年里已经大幅更新了其董事会,但将仔细审查Ancora的提名。 日本钢铁公司与中国的联系引起了担忧,这进一步使得拟议中的收购美国钢铁公司的公司的监管和政治道路变得更加复杂,彭博社报道,引述知情人士的话。日本钢铁公司在中国的设施只占其整体产量的相对较小部分,但近年来,中国各种类型、规模和历史的工业运营受到了更多的审查。乔·拜登总统本周将签署一项旨在加强美国海岸警卫队的网络安全权限的行政命令,同时也引发了国家安全方面的担忧,对美国港口的中国制起重机的脆弱性表示担忧。
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当台积电公布了在2022年开始在日本建设新的芯片制造设施并于2024年开始生产的计划时,这看起来是一个不太可能的进度安排。芯片工厂通常需要三年才能建成,尽管这家台湾公司在本土的进展较快,但这将是它在日本的首次尝试——在那里,它将不得不应对外国官僚主义和法规。
然而,2月24日,台积电将正式开设其熊本工厂,这将使其有望在今年晚些时候开始大规模生产。剪彩仪式标志着日本在全球各国政府在新冠疫情期间的中断和不断加剧的地缘政治紧张局势下争相建立国内芯片能力的竞争中取得了早期胜利。尽管美国也在争取与台积电合作,后者是最先进芯片的领先生产商,但该公司已经推迟了其计划在亚利桑那州建设的两个工厂的启动日期,原因是与工会的冲突和补贴分配的延迟。