东兴证券-中航沈飞-600760-系列报告之七：从脉动装配线看沈飞-180722

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        事件：
        我们已经从沈飞的历史，从成飞的发展，从洛马的发展，从从F-35  的产量与定价，从歼-31  上舰和从无人机发展等多个角度深入剖析了中航沈飞的价值。此次，我们围绕飞机生产制造流程——脉动装配线来研究沈飞  的特点和前景。
        观点：
        与机械制品生产类似，飞机生产制造业主要包括两类工作任务：零部件生产和装配，但飞机生产有其特殊性。飞机零部件种类繁多，波音787  零部件数目超过200  万，飞机总装，甚至大型零部件的装配，涉及的专业复杂、工种多样、人员技术文件多、工具工装夹具种类结构复杂，使得飞机装配周期长；无论军机还是民机，军机尤为突出，由于面对复杂多变的需求，飞机型号较多，相同构型的产量较少，有多种类小批量的特点，也使得零部件生产面临相同问题。因此，传统上飞机生产不能采用类似汽车那样的流水线生产，一般采用站位生产，即在总装或者大型部段装配时，飞机或者部段停放在固定的位置，保持不动，然后各工种的工人依次入场，完成相应的工作，直到装配完成，产品才会被移动出厂房进行测试。这种生产方式效率低，质量管控差，耗时长。
        20  世纪末，衍生自丰田生产方式的精益生产思想在制造业中引起广泛关注，波音结合飞机总装的特点，创造性地提出了一种新的移动装配方式——脉动装配，以解决传统站位生产的弊端，大幅度缩短了装配周期，提高了生产效率。
        脉动装配线介绍。
        脉动装配（Pulse  Assembly）是一种介于连续移动装配（流水线生产）和站位装配之间的间歇式移动装配方式，简单来说，就是把总装分为几个工位，在不同工位组装不同部件和零配件，装配完成后，将飞机移动到下一个工位，完成后续装配工作，直至完成飞机下线，也意味着整条生产线脉动一次。下面以波音787  的脉动生产线为例进行详细介绍。
        波音787  的脉动生产装配线分为  5  个工作区（0~4  号工作区）：
        0  号工作区是预装配区，停放并完成飞机大部件的装配，如机翼、尾翼和发动机等。以机翼为例，在这里完成襟副翼安装、内部管线和电器设备安装。大部件装配完成后，准备进入下一个工作区。
        1  号工作区完成前机身，中机身，后机身，左、右机翼和尾段  6  大部件的对接总装配，首先定位中机身，其它部件向中机身上对接。
        2  号工作区安装起落架、发动机等，因此飞机高度需要升高；同时，在这里完成次结构件安装及管路、液压系统安装的收尾工作；
        3  号工作区安装飞机电子系统、辅助动力设置以及内饰，并完成系统的初步测试工作。
        4  号工作区主要开展各系统的测试工作，测试合格后，飞机即完成装配工作，之后被送往喷漆车间进行喷漆。
        总装脉动生产线，改变了传统飞机装配模式，打破了航空和复杂军工产品生产不能采用移动生产方式的制约，采用精益制造原则和方法，将装配任务均衡地分解到数个不同的站位上完成，可以有效地提高飞机总装装配效率、改善装配质量，并能降低工人劳动强度，实现飞机的低成本和快速响应制造。
        国外脉动生产线发展状况。
        一鸣惊人：波音公司在  2000  年建立了首条脉动总装线，并应用到阿帕奇直升机的制造，在使用过程中不断改进，获得了巨大成效，将全机装配工时减少了85%，并于2005  年获得美国精益生产的最高成就奖——“新乡奖”。
        快速发展：随着飞机脉动总装线的技术日益成熟，其生产优势变得更加明显，波音公司扩大了对它的应用，将脉动总装线应用到了所有的商用飞机，包括波音737、波音757  以及最新的波音787  等。波音737  的总装移动线缩短总装配周期46%，被美国精益航空创新计划（LAI）认为是“精益和高效率生产的模范”。虽然脉动装配更适合较大批量的商业飞机，但在生产量较小的一些军用飞机中，也已经开始取得效率优势，如预期产量在100~200  架的波音P8A  反潜电子侦察机采用了脉动总装线。波音成功经验带动了其它大型飞机制造商的参与，继波音之后，美国的洛马公司在2003～2004  年建成了其F-35  的脉动式总装线，意大利的阿古斯特维斯特兰公司在英国的约维尔工厂于  2011  年为W  159  型武装直升机建立了脉动式装配线；加拿大庞巴迪公司为C100  系列新机建立脉动式装配线，并于  2016  年运行。
        “跨界”拓展：
        从总装向部件装配延伸。近年来，随着脉动装配技术的成熟，飞机的部分大部件也开始采用脉动装配线，并取得快速发展。C-17  运输机的发动机悬架采用脉动装配线，装配周期缩短20%、成本下降10%；波音787  复合材料结构的水平尾翼和垂直尾翼、空客A350  的复合材料机身蒙皮壁板的脉动生产线也陆续投入使用；法国赛峰航空发动机公司改变了传统的继承  GE  在立式固定机架上“穿糖葫芦”式的总装过程，在  2011  年实现了  CFM56  发动机的脉动装配，缩短装配周期  35%。
        从装配向维修延伸。2003  年英国空军和英国宇航BAE  引入脉动维护线，使“鹞”式飞机的修理和维护周转时间以及成本减少了25%，显著地提高了飞机的出勤率。2005  年美国波音公司对KC-135  运输机开展返厂维修，使用脉动维修线将维修周期减少了18%，并获得了美国的“精益优秀奖”。德国汉莎航空于2010  年建成CFM/  V2500  发动机的精益脉动线进行发动机的分解/检修和重装，大修周期从60  多天减少到45  天。
        从飞机向其它产品延伸。2008  年波音为美国军方新一代  GPS  卫星建立了精益脉动装配线，尽管只承担了  12  颗卫星的制造任务，波音成功将脉动装配线使用到了极小批量高度复杂的产品中。英国巴布科克国际（Babcock  International）在生产“豺式”巡逻车过程中，采用了由  12  个站位组成的脉动生产线，达到日产  1  辆的水平。
        脉动生产线有望助力沈飞。
        我国的脉动装配线技术已经取得突破，并快速发展，不仅在飞机总装中取得成功，在一些部件生产中也得到成功应用。2010  年，历时五年，中航工业西飞建成了国内首条飞机总装脉动式生产线，极大提高了国内飞机制造水平实现国内飞机制造水平的显著提升；洪都航空使用脉动生产线，可实现9  天生产一架L-15  的速度；2016  年，中航陕飞运9  脉动生产线通过验收并于次年开始投入使用；西飞“飞豹”和运-20  的生产，同样采用脉动生产线；  有新闻报道，成飞的歼-10  和四代机歼-20  均有配套脉动生产线。在部件领域，2013  年，中航工业成飞复材厂在歼-10  复合材料部件的装配中，采用脉动装配线，生产速率提高了83%、员工综合效率提高了47%、产品故障率下降了85%；中国航发的发动机脉动生产线正在建设中。
        中航沈飞目前尚没有飞机脉动总装线，战斗机的总装效率较低，将来如果歼-15  列装提速或者歼-31  得到军方和国外认可，脉动总装线建设有望进入快车道，公司生产效率将得到大幅提升，业绩也将更快增长。尽管没有脉动总装线，沈飞的部件装配线却已经采用了脉动装配线。2014  年，沈飞在国内首次建成了通用飞机脉动式起落架生产线，并形成了生产能力，在起落架脉动装配线上积累的使用经验和精益生产管理经验，也能够为沈飞其它民机转包部件的生产提供有价值的参考，有望提升公司现有产品的生产效率。
        风险提示：军品订单不及预期。