范玉青教授带我们看波音787第二条总装线

 

尽管波音787梦幻飞机在研制中困难重重,研制进度共7次推迟,延期近3年时间。但飞机的先进性,及其明显的优势,...



尽管波音787梦幻飞机在研制中困难重重,研制进度共7次推迟,延期近3年时间。但飞机的先进性,及其明显的优势,使波音公司仅6年时间就积累了850架的大量订单,总价达1850亿美元。因此,波音公司在787首飞成功之时便决定在美国东南部建立第二条总装线,该生产线最终选址在南卡罗来纳州北部的查尔斯顿。

787飞机第二条总装线的规划与建设

波音商用飞机公司总裁兼首席执行官宣布这一决定时说,在查尔斯顿建立787飞机装配线将扩大我们的生产能力,以满足市场需求的飞机。 同时,这个决定让我们继续建立在南卡罗来纳州查尔斯顿的波音公司和全球航空公司协同建设关系。无疑,查尔斯顿的787装配线工厂建设将加强波音公司的竞争力!

787飞机第二条总装线进展的时间表:2009年7月,波音公司同意,以约10亿美元从陷入困境的供应商沃特(Vought)公司收购787后机身装配厂,该公司在南卡罗来纳州查尔斯顿。同年10月,波音公司为避免在未来新址的总装厂内工会组织工人罢工,在项目正式开始前,就与机械师工会进行秘密会谈,但没有谈成一个10年不罢工的协议。波音公司考虑到南卡罗来纳州的良好和宽松的投资环境,又没有工会的存在,所以仍选择查尔斯顿为第二个787客机的总装厂地址,图1 所示为查尔斯顿在美国的大体位置。波音公司在查尔斯顿计划中有75万平方英尺的装配大楼,图2 所示为查尔斯顿787客机装配厂的设计方案,右图中大楼上蓝黑色表示为太阳能电池板屋顶。波音公司于2009年11月在南卡罗来纳的北查尔斯顿,为第二个787飞机总装线厂破土动工,图3 所示为正在建设中的查尔斯顿787客机装配厂大楼,所用钢材达18000吨。2009年12月,它又收购了与全球航空公司相邻的供应商阿莱尼亚一半的股份,该公司负责787客机中机身总装工作,并对它在查尔斯顿企业进行全部控制。在查尔斯顿工厂生产客机计划在2011年7月开始,并在2012年4月下线首架波音787客机。


图1 查尔斯顿在美国的大体位置

图2 查尔斯顿787科技装配厂的设计方案

图3 正在建设中的查尔斯顿787客机装配厂大楼
波音公司在南卡罗来纳州查尔斯顿的787制造厂的屋顶上覆盖了10英亩的太阳能电池板,作为波音公司承诺的一部分,它致力于安装有百分之百的可再生能源的装置。这一装置将成为美国东南部最大的太阳能电池板阵列之一,如图4所示为工人在装配厂大楼房顶上覆盖太阳能电池板的情况。

图4 787工人在装配厂大楼房顶上覆盖太阳能电池板
安装太阳能屋顶在2011年5月进行,该项目经历了四个月才完成。南卡罗来纳州的电力和天然气公司(SCE&G)负责此项工程的安装和维护工作,将提供2.4兆瓦的电力,足以为250个家庭(美国一个家庭用电量是我国家庭的10倍)提供能量。图5所示为建好的查尔斯顿787客机装配厂大楼及其它建筑物,在图中可明显看到大楼屋顶上覆盖了兰黑色的太阳能电池板。图6所示为查尔斯顿787客机装配厂大楼及其它建筑物鸟瞰图,图中可清楚地看到,工厂周围全是森林,整个环境十分优美。波音负责人杰克琼斯提起此事说,每一件事都必须完美地结合在一起,以满足波音公司的严格要求。我们必须有一个良好的商业环境、物流和基础设施。他还说,我们的国际客户现正在飞来南卡罗来纳州。也很重要的是,我们要对工厂的环境负责,我们的目标是零垃圾填埋场。

图5 建好的查尔斯顿787客机装配厂大楼及其他建筑物

图6 查尔斯顿787客机装配厂大楼及其他建筑物鸟瞰图


波音787飞机第二条总装线运行

波音在查尔斯顿的787客机装配厂大楼及其它建筑物,经过一年多紧锣密鼓建设就初具规模,楼内部署787飞机总装线的工作就随即开始,如图7所示,从左图中可看到,地面上的飞机总装配线的12条轨道尚在铺设中。787第二条总装线基本上与在美国西北部华盛顿州西雅图的总装线一样,在技术上略作改进。

图8所示为在装配厂大楼内正在部署787第二条总装线的情况。从图中可清楚地看到装配线的12条供总装工装移动的轨道已经铺设好,这些轨道也是787飞机装配时的“基准线”。787飞机的主要部件,如机身段和机翼,它们的定位安装工装在厂房内基本就位。崭新的移动式“楼梯”已摆在工作地,但“楼梯”结构因考虑安全问题,与西雅图总装线上的相比,有所改进。因787飞机总装是采取脉动式装配线,共有4个站位。所以,在新厂房内的地面上两个装配站间的走廊步道清晰可见。房顶上为起重设备(在总装配过程中,用来吊运787的机翼)用的绿色导轨也已安装就位。

图7 装配厂大楼内部署787第二条总装线准备工作

图8 在装配厂大楼内开始部署787第二条总装线


图9所示为在第二条总装线开始装配首架787飞机情况,左图显示出在总装线开始端已停放着787飞机的各部段,右图是总装线情况。图10所示为查尔斯顿的787飞机第二条总装线开始正式运营情况。左图是技术人员和工人们第一次正在忙着装配787客机,这架787客机是为印度航空公司制造的;右图是由专门车辆拉动在装配中的787飞机向下一个装配站位移动情况。

图9 在第二条总装线开始装配首架787飞机情况

图10 波音787飞机第二条总装线开始正式运营


2012年4月27日,波音公司推出了在查尔斯顿总装厂生产的首架787梦想飞机,如图11所示为波音公司员工在热烈庆祝情况。在此制造的第一架787飞机的推出,是波音公司查尔斯顿工厂的一个重大的事件。这意味着,波音公司已经推出了一架大飞机是在西雅图的埃弗雷特工厂之外装配成功的。这架飞机在接着的2个月内交付印度航空公司。波音公司的总经理说,有三架以上的印度航空的波音787在查尔斯顿总装大楼进行装配,这些飞机将在年内交付。这架波音787飞机在查尔斯顿工厂装配成功,还将对美国南部的经济产生积极的影响。波音公司已经超过了其最初在查尔斯顿的资本投入,在北查尔斯顿地区的就业情况也好于预期。波音公司在北查尔斯顿装配厂雇佣了大约6100多名员工,目前的估计影响该地区的经济是每年约46亿美元。因查尔斯顿的787飞机第二条总装线在建设时,美国的知名公司,如微软,亚马逊和星巴克等也紧接着在查尔斯顿地区积极拓展业务。就在这时,波音公司宣布在南卡罗来纳州的今后八年里,将追加投资10亿美元,创建一个额外的2000个工作机会。根据布鲁金斯学会发布的一份报告,从2010年第一季度到2011年的第四季度,在美国所有城市的制造业工作中,查尔斯顿经历了最大的增长。

图11 在第二条总装线上生产出的第一家波音787飞机
与此同时,美国联邦航空管理局(FAA)随后对查尔斯顿厂进行了一次成功的审核,并补发给查尔斯顿厂波音787飞机的生产许可证书。这样,波音公司正式获得联邦政府的批准,在南卡罗来纳的北查尔斯顿总装787飞机的新生产线。

对于南卡罗来纳州来说,这是一个非常令人兴奋的一天。南卡罗来纳州的内部责任中心和波音商用飞机公司得到正式生产证书是一个重大成就,验证了波音南卡罗来纳州生产的商用飞机能满足FAA的要求和波音公司的高标准。波音南卡罗来纳州的副总裁兼总经理杰克琼斯骄傲地说,我们一直面临的挑战是提高我们的能力,知识和技能,在审计过程中表现得如此的毫不逊色,我相信我们会做到的。还说,我们在2012年4月27日推出了我们的第一个“梦想”,我们在5月23日进行了首次飞行。要知道,这是一个他们之前从未接触过飞机的劳动力所完成的。

杰克琼斯还表示,波音公司在查尔斯顿迅速崛起,从厂房基础建筑到飞机装配部署仅用了两年半的时间,就在这里取得成功。证明查尔斯顿提供了为航空航天工业所需的良好竞争环境。他说,这架飞机的交付过程是非常复杂的,而查尔斯顿厂完成了。因此波音公司有条件将每月生产10架梦想飞机(这是波音公司原定的计划),每月7架在西雅图和每月3架在南卡罗来纳州。到目前为止,我们已经在南卡罗来纳州推出了8架飞机和交付4架。我们目前是一个月制造一架,逐步每45天制造2架,再过渡到2013年年底实现每月3架。图12所示为2013年在查尔斯顿波音787飞机的第二条总装线。图13所示为在查尔斯顿总装厂旁停着已装配好的787飞机。

图12 在查尔斯顿波音787飞机的第二条总装线

图13 在查尔斯顿总装厂旁停着已装配好的787飞机


波音公司的困难及挫折

首先,波音公司多来一直受到工会组织的罢工所困扰。自1989以来,机械师工会在波音西雅图的普吉特海湾(Puget Sound)地区工厂的罢工就有四次,最近一次在2008年。正当波音公司加紧研制新机787的关键时期,27000名波音工人及其支持者罢工了2个月,如图14所示。这些工人罢工如此长时间,对波音公司787客机的研制进度及其公司财务的严重影响是不言而喻的。为此,波音公司在宣布将建造787飞机的第二条生产线时,该公司就和工会举行了一次秘密会谈,讨论了在一个潜在的10年工会不举行罢工的协议,但未达成,不欢而散,并引起部分工人的抗议,如图15所示。导致工会与波音公司的长期纷争,至今尚未解决。

图14 2008年波音工人及其支持者罢工了2个月

图15 波音公司与工会谈判不欢而散及其工人的抗议


工会就此事向国家劳资关系委员会投诉,工会强烈反对把787第二条总装线放到没有工会组织的南卡罗来纳州的查尔斯顿,认为这是不公平的,而要求留在西雅图。并说波音公司来恐吓他们的成员,公司将不给他们工作,除非他们在谈判桌上做出让步。还指出,“波音公司已经再次背叛了我们的忠诚”,“威胁、骚扰和前所未有的政治干预的氛围已经威胁到工人们。”这样,波音公司在南卡罗来纳州787装配厂遭到全国劳资关系委员会投诉。波音就此“积极抗辩”说,“美国最高法院的1965个案例中,肯定雇主有权考虑潜在的罢工问题,我们非常乐观地认为这项法律在我们的这一边。”

波音董事长说过,“我最有兴趣的是在这里(南卡罗来纳州)未来要做的工作。如果我们能确保有稳定的生产线,我们将在这里工作,我们可以在长期的竞争中保持竞争力。…如果我们继续每3年有三个月或四个月的罢工,那我们将都不会有工作做。”而且,南卡罗来纳州的州政府考虑到本地的利益,由该州长请自出面,全力支持波音公司,组织本地无工会的工人反对机械师工会,使工会处于不利地位。因此,波音公司的劳资纷争还将继续下去,对于波音公司犹如“噩梦”的工人罢工,还将严重影响着波音公司的发展!

其次,自2011年9月26日全球首架波音787客机于西雅图正式交付全日空航空公司使用以来,787客机“小事故不断”,对于这样最新研制的新型大飞机来说,也并不奇怪。如波音787客机的电气系统故障,包括2012年12月4日,联合航空公司休士顿至新泽西纽沃克机场的一次航班,因为一个发电机失灵而紧急着陆;12月13日,卡塔尔航空因为同样的发电机故障而停飞三架波音787客机;12月17日,联合航空公司宣布机队中又有一架787客机发生电气系统故障等。

2013年1月7日,日本航空公司一架波音787在美国波士顿因电池起火致客舱冒烟,造成一架波音787客机在登机口意外起火;同月16日,日本全日空航空公司一架波音787在飞行过程中因电池故障而冒起烟雾,紧急降落到高松机场。如图16所示为日本航空和日本全日空航空787客机因电池起火情况。图17所示为波音787客机的锂电池起火烧毁情况。

图16 日本航空公司和日本全日空航空787客机因电池起火情况

图17 波音787客机的锂电池起火烧毁情况


全球监管机构随即于2013年01月17日下令停飞50架波音787梦幻客机,直到波音能够确定最近两架飞机上一款新型电池着火的原因。由于故障频发,波音787飞机当时在美国、日本、印度和智利等国遭到禁飞。美国运输部长雷•拉胡德在同月18日说,除非“1000%确定”飞行安全,否则不会放行波音787客机。

因为要检查已投入运行的787客机机载电池的安全性,美国FAA暂停了787项目。即使在这样的严峻形势下,尽管项目暂时被搁浅,但波音787飞机在南卡罗来纳州的生产没有停止。

第三,突发事件不断。2013年3月,一位38岁的工人叫戴维普里斯特,在查尔斯顿的787梦想飞机后机身厂的复合材料制造区间工作时,不知何原因从一个移动平台上掉下,随即送医科大学的附属医院,但不幸的是几天后宣布在医院死亡。据查尔斯顿县副验尸官布兰妮马丁证实,死亡原因是“由于坠落,多发性钝力伤”。

波音公司一位发言人通过电子邮件发表声明,表示慰问并重申安全承诺。宣读声明说:“这显然是一个非常艰难和不幸的事件,我们深感悲痛,损失了我们的队友”。波音公司表示,正在向家人和同事提供支持,同时也会与队友一起讨论事故,进一步强调安全问题。公司声明还说“我们队友的安全和良好状态是波音公司的头等大事。”“我们正在进行一项调查,以确定事故的原因,对所要求的任何纠正措施,立即采取行动。”

有评论说,实际上,还不知道有多少员工在工厂遭到严重的伤害,因为波音公司是不需要报告一般的工伤事件,除非有人死亡或三个或更多的人被送往医院。如最近,一件工伤事件发生在2011年12月,一名787飞机的承包商,因一块模具掉下砸了他,在一家医院里住了2天。

波音正在努力打造第二个西雅图

在2009年波音南卡罗来纳州的副总裁兼总经理杰克琼斯说,在世界范围内,58个航空客户订购了超过850的787客机,未来20年总市场规模预计将超过3400架。现在情况是,如果今天你订一架梦想客机,直到2020年前你不能提货。波音公司深信,787客机有更好的照明、用灯光逐渐变化来模拟日出日落;机身窗户增大了百分之四十,让乘客在飞行过程中能看到地平线;具有较低的客舱压力,更多的氧气,增加了客舱湿度,以及更清洁的空气和全部数字的声音,使787客机乘座更舒适、具有更强的竞争力。很明显,波音公司急需在南卡罗来纳州北部的查尔斯顿建造第二条装配线。杰克琼斯还说“希望能满足我们的产品生产周期,满足我们的期望,为此必须有一个能得到支持的地方政府和一批有能力,好用和积极性高的劳动力,”

南卡罗来纳州众议院议长鲍比发表声明,赞扬多年来州政府和波音之间的伙伴关系。并称“作为一个立法机构,这是我们的工作,创造一个环境,促进经济增长,使私营部门可以做政府不能做的,创造可持续的新的就业机会,”鉴于南卡罗来纳州北部的查尔斯顿良好环境,又可以建立没有工会的工厂,南卡罗来纳州确实是波音公司日后发展的理想之地。

当在南卡罗来纳州生产的首架787客机交付时,杰克琼斯说,现在南卡罗来纳州有很强的6100个劳动力,为波音生产全球最先进的商用客机。我们现在南卡罗来纳州的每架飞机的劳动力成本方面,已非常接近普吉特海湾(华盛顿州)的工厂。使波音公司为打造第二个西雅图有了良好的开端。

就在这时,为了波音公司的近期扩充发展,州政府提供给波音1亿2千万美元的奖励,用于如公用事业和场地准备的前期成本。2013年3月波音公司同意支付1250万美元购进在南卡罗来纳州与787装配厂相毗邻的320英亩土地。其计划明显表明,这是波音有要进一步扩张的信号。波音自己承认:“这将为我们提供的战略用地,以供将来任何可能的使用。”接着,2013年12月,波音公司又获得了以每年1美元租赁了一大片在南卡罗来纳州工厂附近的468英亩的国有土地使用权,直到2027年。这是波音公司期望所要的两倍面积的土地。为波音公司打造第二个西雅图奠定了物质基础。

如前所述,波音公司于2009年先后收购了在南卡罗纳州787飞机的中、后机身段制造厂。2010年5月波音公司又宣布,787客机的内饰生产厂最终选址在南卡罗纳州北部的查尔斯顿。此次确定的内饰项目厂址与第二条787客机生产线毗邻。选址的项目被命名为“南卡罗莱纳内饰加工部”,生产的内饰包括行李舱、衣橱、舱位隔墙、乘务员使用的行李舱、驾驶室上方的机组休息舱、乘务组的休息舱、以及视频控制台等。波音在查尔斯顿787飞机第二条装配线厂旁,就建有飞机场,及其具有两座指楼的候机楼,如图18所示,如图的右下方就是机场候机楼。所有这些,可以使波音在查尔斯顿总装的787飞机实现生产和交付形成一站式服务。

图18 波音787飞机在查尔斯顿第二条装配厂全景
2014年7月30日波音公司宣布,将最新的787飞机家族加长型的成员787-10总装工作,完全放在南卡罗来纳州的北查尔斯顿,波音787-10比787-9长5.5米。并计划于2017年在南卡罗来纳州开始总装第一架787-10客机。目前,787-10客机已赢得了全球六家航空公司客户的132架订单。

展望未来,波音还将南卡罗来纳州用于737系列机的后继飞机生产,该机将主要由复合材料制成。

近几年来,波音公司全力打造南卡罗来纳州的北查尔斯顿为第二个波音西雅图的努力,已经初见成效。

结束语

现在,波音787梦想飞机为航空公司提供很高的燃油效率和环境性能,同时通过新技术的应用为旅客乘坐提供周到舒适服务的新水平。到目前为止,787客机系列已经获得了超过1000架订单,已交付给全球21家航空公司客户超过165架飞机。波音公司在当地政府的支持下,将以南卡罗来纳州查尔斯顿的第二个西雅图的建设,作为波音公司今后数十年的发展及与空客公司进行竞争的基地。

来源:北京航空航天大学 范玉青

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