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F-22零件超百萬!中國3D打印技術(shù)破局,五代機(jī)年產(chǎn)300架

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在討論復(fù)雜系統(tǒng)產(chǎn)品的產(chǎn)能問題時,我們首先要回顧一個系統(tǒng)管理學(xué)上常見的概念:木桶效應(yīng)。

對于這個概念想必大多數(shù)人都不陌生,其核心思想“木桶盛水的容積由其最短的一塊木板決定”已經(jīng)成為很多人管理工作和生活的基本守則。



而在復(fù)雜系統(tǒng)產(chǎn)品的產(chǎn)能方面,“木桶效應(yīng)”不但適用而且更加突出——構(gòu)成產(chǎn)品的子系統(tǒng)越多,系統(tǒng)復(fù)雜度就越高,就越會在看似不起眼的地方?jīng)Q定產(chǎn)能上限。

限制第五代隱身戰(zhàn)斗機(jī)生產(chǎn)產(chǎn)能的原因包括不限于高昂的維護(hù)成本、軟硬件技術(shù)延誤、特殊材料無法量產(chǎn)等原因,這使得大規(guī)模生產(chǎn)五代機(jī)十分困難。各國政府常常為了節(jié)省開支或由于預(yù)算管理不善而削減生產(chǎn)規(guī)模,俄羅斯和西方國家的隱形戰(zhàn)機(jī)項目均有此類情況。

作為典型的復(fù)雜系統(tǒng)產(chǎn)品,第五代戰(zhàn)斗機(jī)的復(fù)雜程度遠(yuǎn)超工業(yè)社會中的絕大多數(shù)工業(yè)產(chǎn)品。



目前主流的第五代戰(zhàn)斗機(jī)當(dāng)中,F(xiàn)-35的零部件數(shù)量達(dá)到約27000個(其中約3000個是發(fā)動機(jī)部件)、完全拆分后零件達(dá)到數(shù)十萬個,由超過1900個供應(yīng)商提供零件產(chǎn)品。要知道,F(xiàn)-35戰(zhàn)斗機(jī)還是多國聯(lián)合生產(chǎn)的,哪怕不缺訂單的背景下,在2025年F-35的交付量也只有191架。除了產(chǎn)能和材料供應(yīng)的問題之外,一旦五代機(jī)在實際訓(xùn)練中遭遇問題,都可能導(dǎo)致生產(chǎn)線停工。由此可見,影響五代機(jī)生產(chǎn)的因素甚至出現(xiàn)了“實踐反饋問題等待期”。

F-22更是零件數(shù)量超過100萬個、僅發(fā)動機(jī)零部件就有8萬個以上的超級系統(tǒng)產(chǎn)品。這個原因很簡單,因為F-22誕生的時間早,那個時候集成能力差,零部件多也就不難理解。

相比于美國的第五代戰(zhàn)斗機(jī),國產(chǎn)第五代戰(zhàn)斗機(jī)由于在生產(chǎn)技術(shù)上更加領(lǐng)先、采用了諸如增材制造技術(shù)(即俗稱的“3D打印”)等手段大幅削減了零部件數(shù)量,這導(dǎo)致了兩個不同方面的后果:

一方面,由于零部件數(shù)量規(guī)模降低,戰(zhàn)斗機(jī)的生產(chǎn)效能得到了顯著提升;



另一個方面,具備使用增材制造技術(shù)生產(chǎn)可供第五代戰(zhàn)斗機(jī)使用的零部件的企業(yè)數(shù)量并不算多,這會導(dǎo)致生產(chǎn)呈現(xiàn)集中性、使得產(chǎn)能受到幾個主要零部件提供商的限制程度更高。

當(dāng)然,考慮到國產(chǎn)戰(zhàn)斗機(jī)的主要零部件提供方始終是幾個特定廠家、技術(shù)升級實際上還提高了其生產(chǎn)效率、對于第五代戰(zhàn)斗機(jī)的生產(chǎn)速度有實質(zhì)性提升,但在一些其他方面的零部件提供上,可能就沒這么樂觀——尤其是一些看似不起眼但技術(shù)水平不低的零部件,這些零部件不但產(chǎn)能集中在少數(shù)提供商,而且生產(chǎn)能力升級不見得會比主要零部件的生產(chǎn)升級速度更快。

目前國內(nèi)的兩個主要戰(zhàn)斗機(jī)生產(chǎn)方(成都、沈陽)都在積極擴(kuò)充產(chǎn)能、力爭實現(xiàn)年產(chǎn)量超過100架的生產(chǎn)能力,同時兩個輔助戰(zhàn)術(shù)飛機(jī)生產(chǎn)企業(yè)(貴陽、洪都)也有改建現(xiàn)有產(chǎn)線使其能夠生產(chǎn)第五代戰(zhàn)斗機(jī)的潛力。



因此從主承包商的產(chǎn)能角度來說國產(chǎn)五代機(jī)每年生產(chǎn)300架左右問題不大,但還是如前述“木桶效應(yīng)”的問題,第五代戰(zhàn)斗機(jī)的實際產(chǎn)能決定于產(chǎn)能最低的零部件,這方面雖然中國作為當(dāng)前世界第一大工業(yè)國來說比起其他國家具有顯著優(yōu)勢,但考慮到第五代戰(zhàn)斗機(jī)的復(fù)雜程度,仍然只能說謹(jǐn)慎樂觀。

提升先進(jìn)軍事裝備產(chǎn)能是設(shè)計全工業(yè)系統(tǒng)的復(fù)雜工作,在這一問題上不該急于求成,也不能急于求成。

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