【简介：】行业内主要企业：航发动力(600893)、中航西飞(000768)、中航沈飞(600760)、中直股份(600038)、洪都航空(600316)、中航重机(600765)、日发精机(002520)
本文核心数据：中国民用
行业内主要企业：航发动力(600893)、中航西飞(000768)、中航沈飞(600760)、中直股份(600038)、洪都航空(600316)、中航重机(600765)、日发精机(002520)
本文核心数据：中国民用飞机交付量、中国军用飞机机队规模
行业概况
1、定义
根据《中国制造2025》中的介绍，我国目前的飞机整机制造主要是指由由喷气发动机，螺旋桨或火箭发动机产生的推力向前推动的固定翼飞机的制造。
2、产业链剖析：结构复杂，参与者以国有企业为主
飞机产业链包括前期设计研发、原材料供应、部件制造、整机总装制造、售后维修等环节。飞机制造业通常采取“整机制造商――多级供应商”的制造模式。产业链的第一级为整机制造商，主要从事产品设计、总装制造、市场营销、客户服务和适航取证环节;第二级为关键航空子系统制造商，所提供的子系统包括机体、发动机、航空电子等主要机载设备;第三级主要包括众多为产业链上层的整机a与子系统制造商提供零部件与材料的供应商。
从飞机制造行业产业链参与企业来看，由于极高的技术与资金壁垒，我国的飞机制造行业主要参与企业多为国有大型集团，虽然民营企业也有参与，但多为原材料、零部件等。
行业发展历程：处于行业发展的黄金时期
从发展历程来看，我国早在1911年就开始涉猎飞机制造领域，仅比1903年莱克兄弟晚了8年，我国航空先驱冯如先生更是在1909年就在美国驾驶冯如1号成功试飞，所以在航空领域开始阶段，我国并没有比国际晚太多。但是受制于当时国内的政治经济环境，建国之前中国的航空装备制造发展存在着“积贫积弱”的发展特点。建国后，随着国内政局稳定和国家的大力支持，我国的航空事业才开始有起色。
进入新世纪后，随着中国“世界工厂”地位的逐步确立，中国在制造业领域长期的技术积累，中国航空产业逐步进入发展黄金时期。尤其是在国产C919成功试飞后，中国航空装备制造真正开始走向国际尖端领域。
行业政策背景：国家战略化行业
飞机作为现代工业制造业领域的高端装备之一，零件多、结构复杂，制造过程中涉及的工艺装备种类多、成本高，生产工艺准备工作量大、周期长。因此，飞机整机制造是对于一个国家高端制造业的巨大挑战。
近年来，国家陆续出台了各项产业政策，引导国产飞机制造行业往产业化、商业化、高端化发展。
行业发展状况
1、民用领域：
――民用飞机交付量快速增加
对于民用飞机来说，我国国内的一级民用飞机制造商只有航空工业集团和中国商飞两家。根据两家企业的社会责任报告，近年来我国民用飞机的交付量在不断上升，2021年，我国民用飞机的总交付量共计590架，较2020年增多了90架。
――民用航空机队规模不断增大
从民用领域的航空机队数量来说，近年来我国航空机队的整体规模不断上升。根据民航局的统计数据，2021年末我国航空机队的数量为4054架，较2020年新增151架。
2、军用领域：
――中国空军规模不断扩大
从我国空军的机队规模来看，近年来我国军用飞机数量在不断增加。截至2021年末，我国空军机队规模达到3285架，同比增长0.77%。
――中国空军换代需求明确
从中美两国的空军飞机代际来看，截至2021年末，在中国服役的战斗机中以歼7/歼8为代表的二代机数量占比约为47%，而以歼10、歼11、歼15为代表的三代机占比约为52%，而歼20、歼31为代表的四代机目前尚未大规模列装部队，其中歼20的服役数量仅19架，占比2%。
对比美国来看，以F15、F16和F18为主的三代机，在目前美国空军机队中的占比达到了82%，而以F22、F35为代表的四代机的装备占比则达到了约18%，远高于中国。
行业竞争格局：
1、区域竞争格局：陕西省是我国重要的飞机制造产业基地
我国的飞机制造业已经初步显现集聚特征，聚群化分布、区域分工日趋显现。目前已基本形成六大聚集区，包括环渤海、长三角、珠三角、中部地区、西部地区和东北地区。具体形成以长三角及中部的西安为核心，以珠三角、东北地区为两翼，以北京、天津、四川等研发、制造为支撑的航空产业格局。在热力图中可以清晰的看到，以西安市为代表的陕西省是中国最重要的航空产业生产基地之一。
2、企业竞争格局：以国有大型集团企业为主导
依托于航空装备制造行业的自然垄断行业特质，我国飞机制造行业主要由航空领域的国有大型企业集团主导，历经数次战略性和专业化重组，形成中国航空工业集团、中国航发、中国商飞以及中外合资企业为主，众多原材料和零部件配套供应商为辅的企业格局。
行业发展前景及趋势预测：
1、民用飞机制造：国产民用飞机制造需求量接近2200架
结合波音发布的《2021年民用航空市场展望》和《中国商飞公司2021-2040年民用飞机市场预测年报》，在未来20年中，我国民用飞机市场将新增民航飞机约8892架，对应市场规模91840亿元。
考虑到我国ARJ21支线飞机、C919大飞机以及CR929飞机的研发、生产、交付进程，我国国产民用飞机的需求量为2223架。
注：美元兑人民币汇率为6.4。
2、军用飞机制造：预计2027年我国军用飞机规模突破3800架
随着中国的和平崛起，以美国为首的西方国家单边主义、保护主义盛行，为了保证我国主权和领土完整，我国空军部队的“换装”与“增量”势在必行。中国军用飞机制造的发展方向主要可以分为战略轰炸机、军用运输机、军用直升机和军用无人机四大方向。预计到2027年末，我国军用飞机机队规模将突破3800架。
以上数据参考前瞻产业研究院《中国民用飞机制造行业市场需求预测与战略规划分析报告》。
综观飞机制造业近百年的历史，尤其是近几十年来的发展史，飞机制造技术的发展由民用运输和军事用途强烈需求所牵引，并受到世界经济和科学技术发展的推动，形成了今天飞速发展和广泛应用的局面。�
冷战时代的军备竞赛，刺激了军事工业，尤其是飞机制造业的发展。为了研制高性能新型战机、大型军用运输机、特种军用飞机和武装直升机，各国政府和军方不断推出新的研究计划，投入巨额资金，开发先进制造技术及其专用设备，基本建立了飞机先进制造技术发展的基础。�
随着世界经济较长时期的衰退，各国航空公司利润急剧下降，直接影响到飞机制造商。因此，他们为了生存，降低飞机全寿命周期内的成本就成为了新一代民机研制的一个重要指标和先进制造技术的发展方向。�
冷战结束后，各国大量削减国防经费，军方难以承受高性能武器装备的高昂采购费用，如F-22战斗机每架1.6亿美元。如此高昂的采购费，限制了该飞机的生产数量，因此美国军方提出研制买得起的飞机――JSF联合攻击机(每架约3亿美元)作为相应的补充。军机的研制生产也提出了高性能和全寿命周期低成本的双重目标。�
计算机技术的不断发展，精益生产等许多新理念的诞生，使得飞机先进制造技术处于不断变革之中，传统技术不断精化，新材料、新结构加工、成形技术不断创新，集成的整体结构和数字化制造技术构筑了新一代飞机先进制造技术的主体框架。为了进一步了解国外飞机先进制造技术发展的这一趋势，本文介绍几种主要制造技术(本站节选其中的《先进数控加工技术》)。
西方工业发达国家飞机制造业应用数控技术始于60年代。近50年的数控技术发展中，发达国家飞机制造业中数控技术发展现状和应用水平主要体现在以下几个方面：基本实现机加数控化、广泛采用CAD/CAPP/CAM系统和DNC技术，达到数控加工高效率，建立了柔性生产线和发展了高速切削加工技术。�
1 基本实现了机加数控化
发达国家数控机床占机床总数的30%～40%，而航空制造业更高，达到50%～80%。波音、麦道等飞机制造公司都配置了数量可观的各种不同类型的先进数控设备，特别是大型、多坐标数控铣和加工中心，同时与之相关的配套设备齐全，数控化率高，基本实现了机加数控化。�
波音公司在Auburn民机制造分部建立了铝、钛、钢结构件机加车间和机翼蒙皮与梁结构件机加车间，机加设备362台，配置NC机床约180台，数控化率达50%。�
在90年代中后期，这些公司仍在进一步加强对机加设备进行技术改造和更新，特别是多坐标高速数控铣床和加工中心。如波音公司在Wichita军机制造分部就新配有法国Forest Line公司43m×3m×2m高架3龙门5坐标Minumac 30TH 数控铣床，加工“空中客车”飞机结构件的英国航宇(BAe)、原德国汉堡DASA公司、负责贝尔直升机结构件制造的Remele公司等都配有数量不等的法国Forest Line公司的高速5坐标龙门铣床。其中Remele公司多达6台，主轴功率40kW，转速40000r/min，可加工零件壁厚薄到0.76mm。同时还配有Fischer机床头，主轴功率75kW，转速5000r/min,可加工尺寸很大的机翼壁板，切削效率很高。贝尔直升机公司还添置了美国费城Marwin公司用于加工飞机结构件的Automax IV双主轴5坐标高速加工中心，规格为20m×8m×9m，主轴转速24000r/min，进给速度�20m/min�。�
2 数控加工效率高
发达国家飞机制造公司数控技术应用水平高。表现在：不仅数控设备利用率高(一般达80%)，主轴利用率高(95%)，且加工效率极高，加工周期短，劳动生产率是我国的20～40倍。大型机翼整体加工件加工效率约50kg/h。麦道公司制造C-17军用运输机起落架舱隔框，加工效率约30kg/h。�
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3 广泛应用先进的CAD/CAPP/CAM系统
广泛应用CAD/CAPP/CAM/CAE自动化设计制造应用软件以及DFX等并行工程，并有足够的工艺知识数据库、切削参数数据库、各种规范化的技术资料作为使能工具。因而设计与工艺手段先进，工艺精良，NC加工程序优质，缩短了工艺准备周期，提高了设备利用率和生产效率，大大缩短了零件生产周期。�
4 DNC技术广泛应用
发达国家飞机制造公司大多数在70年代末80年代就已经广泛地应用了分布式数字控制技术(Distributed NC，DNC)。波音公司在Wichita 军机分部建立的一个DNC系统，大约连接有分布在若干不同车间中的130多台数控设备, 包括加工中心、大型铣床、数控测量机。麦道、MBB和extron工厂等都建立了DNC系统。美国大约有2万多家小型飞机零部件转包制造商，60％～80％都使用了DNC系统。采用DNC技术具有明显的经济和技术效益，通常可提高生产率15%～20%。�
5 高速切削技术的应用
高速加工(High Speed Machining,HSM)被认为是21世纪机加工艺中最重要的手段。高速切削与常规切削相比具有明显优点：加工时间减少约60%～80%，进给速度提高5～10 倍，材料去除率提高3～5倍，刀具耐用度提高70%，切削力减少约30%，表面粗糙度Ramax可达8～10μm，工件温升低，热变形、热膨胀减小，适宜加工细长、复杂薄壁零件等。
飞机大型复杂整体结构件采用高速数控加工技术是近几年飞机机加技术发展的一种趋势。因此，20世纪90年代中后期，飞机制造商添置了许多先进的多坐标高速数控铣和加工中心用于铝、钛、钢等材料的各种整体结构件加工。波音Bertsche Engineering公司的高速加工中心，用于航空航天铝合金、复合材料零件的加工。
对铝合金高速加工，切削速度可达2000～5000m/min，主轴转速达10000～40000r/min，加工进给速度为2～20m/min ，材料去除率30～40kg/h。�
高速切削加工技术对机床、刀具、控制系统、编程等都提出了更高的要求。发达国家对高速加工的配套技术研究和应用作为一个系统工程看待,解决得较好，并在不断完善。�
6 应用高自动化水平的制造系统
发达国家飞机制造公司非常重视应用高自动化水平的制造系统，提高新飞机研制生产能力，加强企业竞争力。70年代末80年代先后建立了柔性制造系统(FMS)用于飞机结构件柔性加工，在新机研制中发挥了重要作用。90年代中后期，由于高速切削机床技术的发展和进步，飞机整体加工件的增多，开始较广泛应用柔性加工单元或以柔性加工单元组成柔性生产线来加工飞机整体结构件(在汽车制造业领域也同样得到应用)。如波音Wichita军机分部用高速加工单元组成的柔性加工生产线来加工飞机整体隔框零件。达索飞机公司在“阵风”号飞机制造中也建立了一条柔性加工生产线，由4台5坐标切削中心构成，配有自动化工件装卸小车，容量达1000的机械手控制的工具库，只需配备一个操作者。
西方发达国家不仅重视发展数控主体技术，并注重协调发展与数控技术配套的各单元自动化技术，包括数控车间信息管理系统，从而使得数控技术得以快速发展并达到了很高的应用水平，有力地推动了飞机制造业发展和进步。目前，发达国家飞机制造商不仅实现了高效数控加工，而且实现了数字化设计(D-D)和数字化制造(D-M)。
