不要指望機器人很快就能取代人類來製造波音飛機 - 彭博社
Brooke Sutherland
波音公司737機身部件於2010年3月11日在堪薩斯州威奇托的Spirit AeroSystems裝配車間內。
攝影師:Daniel Acker
台灣積體電路製造股份有限公司於2023年5月在鞠與的工廠。攝影師:Toru Hanai/Bloomberg 要直接將工業強度發送到您的收件箱,請在此處**註冊。
Spirit AeroSystems Holdings Inc.正在轉向自動化來幫助解決一系列令人尷尬的質量控制問題。該計劃突顯了航空製造業高端世界中的一個尷尬現實:建造飛機的許多工作仍然是由人工完成的。
近年來,Spirit一直是波音公司飛機出現故障的頻繁來源,包括737 Max型號上安裝不正確的後部配件和不正確的鉚釘孔。一月份阿拉斯加航空公司飛機上的被吹開的門缺少螺栓,這些螺栓曾在波音雷登工廠被拆除,但顯然從未重新安裝,根據國家運輸安全委員會對事故的初步報告。但首先,這個面板被拆下來是因為在涉及飛機的Spirit製造的機身上發現了損壞的鉚釘。
“在製造業中,重複性、可靠性和能力是生產高質量、符合要求產品所必需的。人的狀況和人為因素必須在任何改進工作中加以考慮,” Spirit 首席執行官帕特里克·沙納漢在公司本月早些時候的財報電話會議上説道,這是阿拉斯加航空公司事故後的首次財報電話會議。短期內,Spirit 正在為其機械師和檢驗員投入更多培訓,並增加額外的質量檢查。聯邦航空管理局正在對 Spirit 的生產線進行審計,而波音也派出了自己的團隊來審查供應商的製造流程中的 50 多個關鍵點。但是沙納漢表示,自動化“是零缺陷的根本解決方案。”
或許在根本上是如此,但並不簡單。自動化並不能替代適當的操作嚴謹性。僅僅在生產線上安裝機器人並不能單獨提高質量控制和準時交付率,而且僅僅因為某事是自動化的,並不意味着它就是正確的。Max 上的拉長型緊固孔是通過自動化流程鑽孔的。美國銀行分析師羅恩·愛普斯坦在一次採訪中表示:“自動化‘理論上可以消除過程中的變異性。’‘好消息是你是一貫的。’‘壞消息是你可能一直是錯誤的。’”
Spirit 已經在其製造工藝的部分環節投資了機器人技術,這些技術更容易適用,比如 737 Max 的橫樑裝配線、數字化光學檢查系統 Lynx 以及空客 A320 的擾流板樹脂轉移成型生產系統。愛普斯坦表示,公司將如何更廣泛地應用自動化以及如何支付這項投資尚不明顯。
Spirit正在儘可能引入自動化來幫助其機械師,儘管並非所有的即時選擇都特別先進。發言人喬·布奇諾表示,例如更多的鑽孔板和人體工程學支持。他説,大部分機身仍然需要手工安裝。
2022年,汽車行業佔全球工業機器人安裝量的四分之一,而電氣和電子製造業佔約28%,根據國際機器人聯合會。航空航天並沒有特別的提及;飛機被歸類為船舶、機車和航天器以進行調查。在下面的圖表中,該行業被歸類為一般工業——基本上包括除電子和汽車之外的一切。
更合適的選擇
汽車和電子行業是工廠自動化的主要客户。2022年工業機器人年度安裝量:
來源:國際機器人聯合會
航空航天行業相對於汽車製造商而言自動化速度較慢的主要原因是,生產規模要小得多,新型號發佈的頻率也不高,這意味着引入技術改進的機會較少。在2018年,在波音737 Max停飛和大流行病之前,波音和空客聯合交付的窄體和寬體飛機不到2,000架。根據WardAuto的數據,當年美國銷售了超過1700萬輛汽車和輕型卡車,去年銷售了超過1500萬輛。生產這幾千架飛機的過程也非常定製化,不僅適用於兩家製造商的飛機系列,甚至適用於這些系列內的變種。“主要的限制因素通常是經濟因素——技術在很大程度上已經成熟(看看汽車),但相對於所需的資本投資,航空航天領域的產量通常更難以實現。”垂直研究合夥人分析師羅布·斯托拉德在電子郵件中表示。這種計算正在開始改變:勞動力成本正在上升,質量控制問題也在加劇,正值波音和空客推動其供應鏈向更高產量水平邁進之際。空客和波音都談到了當前世紀材料科學和製造工藝創新對未來市場上他們決定推出的任何新飛機設計所帶來的效率優勢。但全新的窄體飛機還有一段路要走。在自動化方面,“在飛機項目開始時更容易做出商業決策,而在項目結束時則更難,”斯托拉德表示。
一個規模問題
空客和波音的全球生產產量以千計計量,而僅在美國的汽車銷量就以百萬計算
來源:波音和空客,通過彭博智庫
航空航天領域存在一些大規模自動化的領域:例如,MTU Aero Engines AG 在慕尼黑的葉片盤加工設施和位於密歇根州懷特霍爾的Howmet Aerospace Inc. 校園,專門生產噴氣發動機熱部件的葉片和翼片。RTX 公司最近在北卡羅來納州阿什維爾投資了6.5 億美元,高度自動化的設施,用於噴氣發動機翼型。該公司的首席財務官尼爾·米切爾在2022年表示:“在當前通貨膨脹的壓力下,我們看到的許多關於廠區整合、自動化和工廠數字化的項目變得更具吸引力。” 當時,RTX 公司表示,他們有350個項目正在關注智能工廠、自動化和機器升級。這些自動化重點的共同特點是它們都涉及噴氣發動機的部件。
在狹體機市場上,幾乎沒有太多全新的飛機項目。波音的737型飛機於1967年首次飛行。此後,該公司推出了幾個下一代版本的飛機,但大部分創新都發生在推進系統上。這款暢銷飛機的外骨骼基本保持不變。如果大幅改變機身參數,就意味着需要為全新設計尋求監管認證,這比波音最終推出市場的新發動機變種所需的程序要複雜得多。但堅持使用這種過時的架構使得難以將當前一代自動化技術應用到飛機的製造中。
737“是在二戰後設計的,由鋁製成,有很多緊固件,”BofA的Epstein説。“自動化737的最大挑戰在於,你正在用機器取代人類的工作,但這台機器必須適應最初是為人類設計的產品,而不是為機器設計的產品。”空客在自動化生產過程方面取得了更多進展,部分原因是A320的發佈較晚,而且在公司投資進行機器人改造時,更靈活的自動化技術能夠訪問更難到達的地方,前沃特飛機工業的前高管、現任查爾斯愛德華管理諮詢公司負責人Cliff Collier説。737的機身生產更類似於建造彎曲的房屋而不是汽車,自動化鑽孔和填充孔尤其困難,最理想的情況可能是機器人能夠達到大約三分之二的孔,Collier説。Spirit的Shanahan表示,公司的機械師“幾乎必須成為一名體操運動員”才能進入737的前部和後部的角落和縫隙。機身的這些部分具有“複雜的物理幾何形狀,是最狹窄的工作空間,”他説。“我們的目標是找到使用人類輔助技術和自動化技術的正確平衡。有一條部署路徑。總體而言,全面採用機器人技術是不切實際的。”
重返盈利
分析師預計Spirit將在2024年實現微弱的自由現金流,數年來一直在燒錢。
來源:彭博社
任何對生產過程的重大改變——包括將手工工作交給機器人——都必須經過FAA的認證。在過去,供應商可能只需得到波音的許可就能進行自動化改造,因為飛機製造商是在FAA授權下行事的,Collier説。但在阿拉斯加航空事件之後,這種情況似乎不太可能發生。FAA已經表示正在重新評估質量檢查的委託,並探討將安全檢查重新分配給獨立的第三方。認證增加了複雜性,但如果飛機製造商已經在嘗試為某些新事物獲得監管機構的許可,那就不是什麼大問題——無論是全新的項目還是具有其他實質性變化的下一代變種,比如在航程或性能方面,Dassault Systèmes的航空和國防行業副總裁David Ziegler在接受採訪時説。Dassault Systèmes開發了用於模擬飛機設計和製造過程等內容的虛擬雙胞胎技術。大流行病的反彈也導致許多製造商多樣化他們的供應鏈,這種重組為引入新流程和自動化提供了機會,Ziegler説。但在沒有供應鏈變化和新模型的情況下,額外的監管監督可能會帶來不受歡迎的複雜性,特別是對於已經在努力生產足夠飛機的航空製造供應鏈來説。
波音公司“只是希望他們的零部件能夠正確地組裝在一起,”埃普斯坦説。“如果你轉向自動化,你可能會在一段時間內變得固有地慢一些。你必須平衡這一點。”
科利爾説,斯皮裏特公司可能會在邊緣增加更多的機器人技術,但在不暫停生產或建造當前製造園區的另一個附屬建築的情況下進行全面改造將會很棘手。宣佈現有機械過時並用新技術替換它也是昂貴的。航空航天工業“將會在自動化方面變得越來越好,但汽車和其他行業將超越我們,”他説。“事實上,我們生產相同的零部件幾十年,這使得跟上步伐變得困難。”
本週引言
“在22年下半年和23年大部分時間裏,股權表現不佳,利率上升,所以你本以為資產定價會從自由資金的黃金時代下降並變得更合理。但坦率地説,它並沒有下降得足夠久,所以並沒有投降。因此,活動並不多。” — 多佛公司首席執行官裏奇·託賓託賓在本週的花旗集團公司會議上發表了這番言論。去年工業領域的交易活動相對於市場的其他領域出人意料地強勁。活動受到一系列小規模收購的支撐,其中包括多佛公司以5.3億美元收購遠程監控和預測維護技術公司FW Murphy Production Controls。但交易量並未創下任何記錄。託賓表示,對利率走勢的更多確定性和更低的增長環境應該會在今年總體上激發更多的收購活動。多佛公司可能會進行更多的組合修剪,但如果能以合理的價格收購資產,它更傾向於增加資產。
慢市場中的一抹亮色
去年,美國公司參與了大約2000起工業收購交易,雖然比疫情後的繁榮時期有所下降,但仍然保持了較高的交易活動水平。
來源:彭博社
在花旗集團本週的會議上以及巴克萊銀行的一次同時舉行的工業聚會上,M&A成為了一個經常被提及的話題。正在尋找中小型交易的公司包括鎖具製造商 Allegion Plc、壓縮機製造商英格索爾蘭德公司和電氣設備公司 nVent Electric Plc,而帕克-漢尼芬公司則志在雄心勃勃。帕克-漢尼芬公司的首席財務官託德·利奧姆布魯諾在巴克萊銀行的會議上表示:“所有的交易都需要大量的工作,我們發現,對於一些較大的交易來説,推動業務增長就會相對容易一些。” 包括債務假設在內,該公司在過去十年裏已經花費了近200億美元進行了 公開宣佈的收購,其中規模最大的是在2022年以100億美元收購航空製造商梅吉特公司。交易、激進分子和公司治理
諾福克南方公司正式 面臨着一場代理人之爭。 Ancora Holdings Group本週宣佈了包括俄亥俄州前州長約翰·卡西奇和堪薩斯城南方鐵路的前高管薩梅赫·法米在內的八名董事候選人名單。Ancora還希望罷免首席執行官艾倫·肖,並用前聯合包裹服務公司高管吉姆·巴伯和精密定時鐵路倡導者亨特·哈里森的門徒傑米·博伊丘克來領導諾福克南方的運營。 Ancora批評的核心是諾福克南方的盈利能力和生產力都不如其最接近的競爭對手CSX公司。肖已經提出了一項計劃,即使在經濟出現轉折的情況下,也要繼續投資於人員、設備和技術,以提高運營的彈性,並使公司更好地應對未來貨運量的反彈。 Ancora表示,這一戰略“是不需要的、未經嘗試的,並且成本高昂”。此外,這一戰略也沒有得到充分的時間來實施:諾福克南方在2022年底宣佈了其彈性推動計劃,幾個月後其一列火車出軌在俄亥俄州東巴勒斯坦引發了公眾的憤怒,並對鐵路的運營造成了干擾。諾福克在一份 聲明中為其運營方式進行了辯護,並表示在過去五年裏已經大幅更新了其董事會,但將仔細審查Ancora的提名。 日本鋼鐵公司與中國的聯繫引起了擔憂,這進一步使得擬議中的收購美國鋼鐵公司的公司的監管和政治道路變得更加複雜,彭博社報道,引述知情人士的話。日本鋼鐵公司在中國的設施只佔其整體產量的相對較小部分,但近年來,中國各種類型、規模和歷史的工業運營受到了更多的審查。喬·拜登總統本週將簽署一項旨在加強美國海岸警衞隊的網絡安全權限的行政命令,同時也引發了國家安全方面的擔憂,對美國港口的中國製起重機的脆弱性表示擔憂。
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當台積電公佈了在2022年開始在日本建設新的芯片製造設施並於2024年開始生產的計劃時,這看起來是一個不太可能的進度安排。芯片工廠通常需要三年才能建成,儘管這家台灣公司在本土的進展較快,但這將是它在日本的首次嘗試——在那裏,它將不得不應對外國官僚主義和法規。
然而,2月24日,台積電將正式開設其熊本工廠,這將使其有望在今年晚些時候開始大規模生產。剪彩儀式標誌着日本在全球各國政府在新冠疫情期間的中斷和不斷加劇的地緣政治緊張局勢下爭相建立國內芯片能力的競爭中取得了早期勝利。儘管美國也在爭取與台積電合作,後者是最先進芯片的領先生產商,但該公司已經推遲了其計劃在亞利桑那州建設的兩個工廠的啓動日期,原因是與工會的衝突和補貼分配的延遲。