AERO100连载 | GKN公司

航空产业网 2021-10-18

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GKN公司(Guest, Keen and Nettlefolds Limited Company)是一家有着262年历史的航空、汽车零部件公司,总部位于英国伍斯特郡的雷迪奇,被称为“英国工业巨头”。公司如今业务主要分为三大部分,GKN 航空,GKN 汽车,以及GKN 粉末冶金。


GKN汽车:GKN 汽车是驱动领域的全球领导者,全球遍布20个国家的51个制造工厂,超过27500名雇员为包括宝马,大众和沃尔沃在内的大型汽车公司生产汽车零部件。2020年在新冠疫情的冲击下,销售额仍高达38亿英镑,旗下的ePowertrain部门为现在几乎所有电动汽车提供技术支持,其eDrive系统现已为全球超过150万辆电动汽车提供动力。

GKN 粉末冶金:GKN粉末冶金在全球拥有28个制造基地,超过7500名员工为全球超过3000位客户对象提供服务,年产吨粉高达300,000吨,平均每天可生产超过13,000,000个零件,在过去的一年营收达到近1亿英镑,是世界最大的烧结零部件制造商。旗下的海格纳士部门(Hoeganaes)是全球第二大金属粉末制造商,也是为其烧结金属部门(Sinter Metals)提供金属粉末的重要基础。

GKN 航空:GKN 航空是现今世界领先的一级航空航天零部件供应商,全世界几乎所有主要飞机和发动机制造商都依赖于GKN航空的先进技术。GKN航空主要生产飞机结构、发动机系统和航空特殊产品,是全球著名的机身、发动机、起落架、电气互联系统、透明航空材料的一级供应商。产品不仅广泛应用于商用飞机,也应用于军用飞机,涉及直升机、公务机、窄体和宽体,及最先进的全电动飞机、军用机等各类机型,与全球几乎所有著名航空公司,如空客、波音、柯林斯宇航等皆有合作。2020年,GKN航空是受到新冠疫情冲击最大的业务板块,由于全球空运市场的低迷,在民用机部件和民用机发动机市场方面,从第二季度延续到年末,销售额下降近50%。面对疫情带来的冲击,GKN 航空通过策略调整,将重点转向军用机市场,销售占比创新高,达到了41%,实现其销售额增长8%,尽可能减小了损失。2020年是风雨飘摇的一年,尽管如此,作为航空航天制造业的巨头,GKN航空去年整年的销售额仍高达28亿英镑。

GKN 航空在全球14个国家及地区设有48 个制造基地,4个研发中心,拥有 15,000 名员工,在中国设置了航空结构合资企业和航空透明件工厂。

始于钢铁工厂

1759年,由托马斯·刘易斯 (Thomas Lewis) 领导的一群商人和铁匠以 4,000 英镑注资,在靠近南威尔士的梅瑟蒂德菲尔建立了GKN的前身-道莱斯钢铁公司(Dowlais Ironworks Co)。

英国的工业化进程对铁的需求促进了公司的蓬勃发展,特别是在约翰·盖斯特 (John Guest) 接管公司运营,工业革命开始后,在铁路带动的繁荣下,道莱斯一度成为了世界上最大的钢铁厂。

合并与重生,GKN钢铁成立

GKN的名字起源于约翰·盖斯特(John Guest), 亚瑟·基恩(Arthur Keen),和约瑟夫·亨利·奈特福尔德(Joseph Henry Nettlefold)的姓氏缩写,这三位都是工业革命时期钢铁领域的代表人物。从1900年开始,在反复进行收购重组后,1902年,最终形成了今天广为人知的GKN(Guest, Keen and Nettlefolds Limited)的雏形。

初次转型-弹药与汽车

20 世纪上半叶,GKN 大量参与战时生产,同时也首次涉足新兴汽车行业。并逐步从钢铁制造公司拓展到模具和汽车部件制造领域,逐步收购了如伯菲尔德(Birfield)等汽车零部件公司。并在1980开始,大幅减少了其在钢铁行业的业务,逐步出售或关闭了工厂,实现了首次大型产业结构转型。

像新方向“起飞”-航空制造业

1986年,GKN Steel更名为GKN,表明彻底脱离钢铁铸造生产业务,转而将业务的重点围绕在航空航天、汽车和工业服务市场。

1988年,GKN收购了英国直升机和航天制造商威尔士公司(Westland plc)的股份,该公司以其直升机而闻名于世,并在飞机结构和复合材料领域处于领先地位。是后来阿古斯塔·韦斯特兰公司(Agusta Westland)的前身。

1990年,GKN通过使用小翼减少飞机碳足迹。这些飞机翼尖近乎垂直的延伸减少了阻力,提高了燃油效率。许多飞机现在依然在使用翼梢小翼,包括波音的 737 和 767,GKN 是其主要供应商。

在之后的时间里,GKN逐步扩大航空航天业的业务范围,并着重发展技术,逐渐成为了航空制造业中世界领先的航空结构独立生产商。其中一个重要里程碑是在2009年,GKN收购了位于英国菲尔顿的空客(Airbus)机翼制造和装配厂。2012年又从沃尔沃集团手中收购了瑞典航空发动机部门沃尔沃航空。2015年收购了荷兰航空航天公司福克科技(Fokker Technologies),该公司在航空结构、电气布线系统、起落架和服务等方面具有行业领先能力,进一步帮助GKN在航空制造方面巩固全球领先地位。

2018年,GKN被梅尔罗斯工业以81亿英镑收购。

目前为止,GKN在全球各地接近120家制造工厂。航空领域方面,在14个国家设有近50个制造基地,拥有超过15000名员工,为全球90%以上的飞机和发动机制造商提供服务。GKN航空已成为航空航天制造业的一级供应商,在航空发动机和特种航空结构方面处于世界领先地位,从洛克希德马丁 F-35 到波音 787 梦想飞机,甚至最新的阿丽亚娜 6 火箭,都采用了它的技术。其丰富多样的历史造就了一家在质量和创新方面享有独特声誉的公司。

262年以来,从工业革命到汽车元年再到后面的人类航空事业的兴起,GKN紧跟时代的步伐,以其独到的眼光,抓住时代发展的机遇,经过多次产业转型,一步步从一个南威尔士小小的钢铁制造厂成长为全球领先的航空航天、汽车传动系统构件制造公司。这与其一直“不怕变革和创新”的核心精神是分不开的。

民用机型产品:

GKN航空主要为直升机、商务喷气式飞机、最常用的单通道飞机及客机等各种主要机型进行开发、制造先进的航空航天系统、部件业务,包括飞机发动机,机翼结构、机身、尾翼、透明件、电线布线系统等。

在窄体机型方面,GKN航空为A220、A320(包括ceo和neo)以及B737(包括MAX)窄体飞机设计、制造飞机结构、发动机系统、布线系统、透明材料和防冰系统。



Hondajet机身来自GKN航空官网

在收购了福克科技(Fokker Technologies)后,GKN在宽体机型市场中也开始崭露头角。2018年,GKN航空旗下的福克科技成功完成其首个 A330 的维修项目,成为了GKN航空发展史上的又一里程碑。之后更陆续为A350WXB、B777和B787等多种机型提供了广泛的维修和问题解决方案服务。

同时,GKN航空还利用世界领先的制造能力为公务机和支线飞机提供飞机结构、推进系统和布线系统,尤其在公务机尾翼领域,GKN航空是全世界公务机尾翼的市场领导者,其运用创新的轻质热塑性复合材料设计制造了更高效,更节能的尾翼,并在多种机型中广泛应用,湾流G650、HondaJet公务机均采用了GKN航空的最新技术。塞斯纳(Cessna)、达索(Dassault)等知名公司也都与GKN航空长期保持合作关系。


G650尾翼 来自GKN航空官网

GKN航空在新兴的城市空中交通和电动飞机行业也有所涉及,为追求更环保的航空机型,GKN航空通过其在设计和认证方面的丰富经验以及技术统筹,致力于制造下一代可持续发展新机型。早在1990年,GKN就通过使用小翼减少飞机碳足迹,通过燃料高效应用,达到减少碳排放的目的。

2021年,GKN航空牵头成立工业联盟ASCEND(Aerospace and Automotive Supply Chain Enabled Development),致力于发展应用于下一代机型的轻量化、经济高效的先进复合材料和工艺技术,加速开发制造应用于可持续的空中交通、航空航天行业的轻质结构所需的先进材料和自动化设备,有助于减少航空航天的能源消耗和碳排放。该联盟由GKN 航空在布里斯托尔斥资 3200 万英镑的全球技术中心牵头,预计到2023/24年拓展到130个工作岗位,到2035年拓展到700个岗位。

军用航空产品:

GKN航空凭借他们的创新技术和独特的全球网络机制,为世界各地的国防客户提供航空系统和组件,使飞机飞得更快、更远、更环保。

GKN航空在军用机的业务范围从F-15、F-16和F-18到F-35战斗机,以及从Saab Gripen鹰狮到世界上最先进的第六代战斗机。作为航空结构、电气布线互联系统(EWIS:electrical wiring interconnect system)和起落架的全球技术领导者,GKN航空致力于服务中重型起落架以及运输和战斗旋翼飞机的需求,设计的业务范围从Chinook到Apache,从NH90到V280。制造了欧洲最成功的直升机 NH90 的复合材料尾翼、起落架和舱门。同时GKN航空还设计、开发、制造了军用机发动机,为各种军用战斗机提供发动机组件,如 F100、F135、F404 和 F414等。

30多年来,GKN航空开发和制造了富有创新性以及竞争力的航天器。在增材制造、轻质复合材料和智能发动机系统方面的突破性技术,广泛应用于制造发动机发射结构和发动机部件。自1989年以来,GKN航空积极参与阿丽亚娜计划(世界上最成功的运载火箭之一),为Viking 和 Vulcain 火箭提供航空结构、电线系统及发动机组件,现在继续参与开发Vulcain 2.1 发动机的燃料泵和排气喷嘴,为新一代阿丽亚娜6火箭提供动力。

GKN航空还是无人驾驶飞行器(UAV:Unmanned Aerial Vehicle)/遥控飞机系统 (RPAS:Remotely Piloted Aircraft System)项目的主要供应商。对于相关市场的增长起到了很大的支持作用。GKN航空先进的航空组件、EWIS和轻量化技术完全满足UAV制造的要求。其先进的技术还为通用原子航空系统公司(GA-ASI:General Atomics AERONAUTICAL SYSTEMS, INC.)设计制造了 MQ-9B SkyGuaidian的燃料囊、复合材料起落架和复合材料尾翼。

同时,GKN航空也是轻质可重复使用导弹罐、结构组件和导弹电气线路互联系统的制造商。GKN航空的轻型可重复使用导弹罐是通过独特的纤维缠绕工艺和真空灌注工艺制造的。

飞机发动机的特色技术产品:

风扇:

GKN航空从事民用和军用航空发动机的金属和复合材料风扇外壳以及风扇框架和风扇芯结构的设计、开发、认证、制造和组装。现在正在为 PW1500G 发动机上的风扇箱安装环引入GKN航空独特的 AM 制造技术,通过低空飞行比显著减少材料浪费。

压缩机:

GKN航空设计和制造了高度复杂的装配式核心压缩机结构,如Trent XWB 的中间压缩机箱,由70多个组件构成,所有组件皆采用最先进的 TIG、EB 和激光焊接技术焊接在一起。另外,GKN航空还提供独特的管道和外壳制造工艺。

涡轮:

GKN航空为 GEnx 和 GTF 发动机系列提供带有发动机支架的装配式涡轮结构,另外还使用激光焊接和增材制造的最新技术,设计和制造发射器发动机喷嘴。

特殊技术

GKN航空拥有世界领先的透明系统和电线布线互连系统。

布线和互连系统(EWIS):

GKN航空的布线业务被公认为商用和军用飞机和飞机发动机电气布线互连系统 (EWIS) 市场的技术领导者。由于 EWIS 系统几乎会受到飞机任何配置更改的影响,因此在生产中将复杂且频繁的设计更改进行高效的管理是业务的核心。GKN航空专有的布线设计和制造系统 (WDMS) 工具集,将布线系统管理的所有方面,包括完善的配置管理和持续监控集成到一个强大的在线系统中。借助 WDMS,GKN航空为客户提供跨越不同工作站点的统一流程,从而保证出品品质始终如一,在项目的整个生命周期内支持所有客户的需求。这套系统在全球范围内被公认为业内最佳实践。借助这套系统GKN航空为几乎所有领先的航空航天品牌如空客,波音等,设计、制造、维护EWIS、电气面板和盒子。洛克希德马丁 F-35 Lightning II 和Airbus A220 的电气布线互连系统的设计和生产皆由GKN航空负责。

飞机透明件:

GKN 航空是世界领先的军用和商用透明系统供应商,在商用飞机透明产品市场中排名第二。GKN拥有行业领先的先进透明涂层开发和航空级丙烯酸材料的垂直整合供应及高强度轻质玻璃方面的成熟技术。其透明系统产品支持当今市场上的全系列飞机,从 F-35 闪电 II (JSF) 座舱盖和欧洲战斗机台风等超音速军事应用到最新的商用飞机,如 B747-8 驾驶舱窗户和 B787 客舱窗户,皆应用的GKN航空公司的透明透明件产品。其在客舱窗户应用的专有的耐磨涂层 CrystalVue II,能提高透光率和清晰度,还可防止电磁干扰。

GKN航空不仅生产设计先进的航空构件产品,其强大的售后维护和MRO维修服务也是该公司的一大特色。GKN航空凭借其遍布欧洲、美国和亚洲的全球服务中心以及全方位的专业物流和供应链系统,确保在客户需要的时间和地点及时交付飞机、发动机、组件备件及MRO维修解决方案。选择GKN 航空,就意味着世界一流的服务始终触手可及。在飞机结构方面,GKN航空提供部件贷款服务GKN AEROSPACE 2LP,这意味着,在部件维修过程中, GKN将借给客户具有相同功能的组件,保证飞机在部件维修期依然可以保持日常飞行工作。另外,针对发动机、风扇叶片、储罐、透明透明件等不同组件,GKN航空提供最适合的售后及维修服务,如现场维修、24小时全天候技术支持等,最大程度保证所有售出零部件的正常使用。

GKN在中国

GKN于1988年进入中国,是第一个在中国投资的外资汽车零部件行业制造商。

在航空制造领域,GKN航空的市场在之前主要集中在北美和欧洲,营业占比高达95%,近年来GKN航空开始逐步拓展亚洲市场,尤其是和中国的合作日渐紧密。

2018年,GKN与中国商飞和中航工业签署在华合资企业框架协议,同年,GKN航空还取得了中国民用航空局 (CAAC) 的认证,允许为中国客户进行透明材料(挡风玻璃和客舱窗户)的维修和大修服务。


2020年11月在江苏靖江签署了凯飞民用航空结构件的具体生产合资项目协议,同年12月,GKN航空与中国商飞子公司上海飞机制造、中航供应链签署了制造复合材料和金属航空结构件的合资协议。在中国成立飞机结构制造合资企业,是GKN航空在中国的首个航空结构项目,该合资企业计划于2021年第四季度在靖江的新工厂开始生产,业务重点在于为民用航空市场生产产品,提供先进的飞机结构,包括金属类及复合材料。2021年7月,已在江苏省靖江市举行了开工仪式,项目一期总投资36亿元,占地面积360亩,项目二期主要开展航空类金属和复合材料零部件的研发生产,在启动期之后,业务范围将扩大为设计和技术开发。

除合资工厂外,GKN航空还在2021年4月在靖江单独开设了一个20,000平方米的专注于生产航空透明件的工厂。对于中国制造业来说,这两个项目十分有助与实现“中国制造2025”的国家产业战略。GKN航空总裁约翰·普里查德 (John Pritchard) 表示:“第一家航空构件合资企业的成立以及在中国江苏省靖江市开设的透明材料工厂都是令人兴奋的里程碑。我们很自豪能够与我们忠实的合作伙伴中国商飞中航供应链合作,加快与中国的深入合作发展。我相信,我们敬业的团队、领先的技术和丰富的航空航天经验将带来令人兴奋的增长机会,很高兴能成为中国商业航空航天业发展的一部分。”

结语

200余年的风霜雪雨,见证了 GKN从一家小型钢铁锻造厂到现在世界知名航空、汽车零部件制造商的蜕变。除了技术层面的不断创新外,GKN在关键历史节点对于公司产业方向发展的把握与战略眼光,及完善的产品售后与维护服务也非常有值得参考和学习的价值。


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