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航空机载设备维修及制造行业技术概况及机遇挑战壁垒构成

分类:航空机载设备 来源:彩立方app 作者:彩立方下载 时间:2022-08-07 02:25:56

  航空维修及设备制造业属于《产业结构调整指导目录(2019年本)》中重点鼓励发展的高端产业。国家出台了一系列相关的产业政策,为航空维修及航空设备制造业的快速持续发展提供了有利的政策环境,促进了航空维修及航空设备制造业的发展壮大。结合国家在航空领域的政策支持方向以及目前的市场情况,未来航空维修行业的增量市场将更多地体现在市场需求大、技术含量高的部附件上。对于具备深度维修能力的企业来说,将会有更加广阔的市场空间,而对于不具备深度维修能力、缺乏技术壁垒的小型维修企业来说,它们将面临着市场容量狭窄、甚至被淘汰兼并的危机。未来航空维修行业的竞争将更多地体现在对航空机载设备的深度维修能力之中。

  随着国内航空市场的蓬勃发展,航空机载设备维修及制造需求呈现快速增长趋势,客户需求增长较快。同时由于航空机载设备制造和维修行业具备较高的技术壁垒,行业利润维持在较高水平。但由于行业内各企业获批维修系统、项目和件号数量、检测水平以及制造工艺、产品种类存在差异,也使得各企业利润水平有所不同。

  由于航空机载设备维修业务具有较高的技术门槛,在行业发展初期,国内航空维修的自主能力较为欠缺,航空公司所常用的波音和空客系列飞机都必须送到国外进行检修,极大的增加了航空公司的运营成本,降低了生产效率。在“十二五”期间,国内机队100%的发动机热端部件、精密加工部附件,以及70%以上的飞机电子电器部件及软件升级更新等工作量都需要送到境外维修单位进行。不但大量增加了航空企业的成本支出,导致外汇流出,也为政府部门的安全监管带来了诸多困难。

  随着我国航空维修水平不断提高,整个行业伴随着技术的进步得以发展和壮大,民航局对国内维修企业授权的维修件号数量逐年增长,相关企业的检测和维修能力有所提升,境外送修的现象得到一定改善。但境外OEM厂商逐步减少了部附件维修技术资料和相关检测设备和软件的提供,对于专用于维修检测的高技术设备采取大幅提价甚至停止出售的措施。资料和设备的缺失使得维修具有高技术附加值的精密部件的难度大大增加,一些重要系统的关键部附件的维修能力欠缺。在工程设计能力要求高、产品附加值较高的维修项目中,国内维修企业的市场占有率较低,部附件的部分核心部件只能送至国外OEM厂商修理。部分高端航空维修市场份额被外企占据,使得国内飞机附件维修企业在建设高技术附加值维修能力上受到很大的阻碍,具备深度维修能力的航空维修企业仍较少,在一定程度上已成为制约我国维修行业发展的一个重要影响因素。

  (2)国内机载设备制造水平稳步提升,但研发自主性较为滞后,缺乏核心技术知识产权

  近年来,随着国家对航空航天制造及国防事业的重视程度不断提高,机载设备制造业也取得了较快发展,改变了以往外企与OEM厂家占据国内大部分市场的局面,尤其在军用机载设备领域的国产替代率迅速提升,也体现出国内机载设备制造水平的重大进步。

  当前我国机载设备制造行业的发展主要由主机型号的发展带动,各配套厂商根据主机厂的需求,针对具体型号进行产品的设计开发,但由于预先投入和技术储备不足,相较国外相对独立的发展体系和机载设备供应商和主机厂双向支撑的发展模式,我国机载设备产业发展的自主性还存在一定的滞后。另外,与发达国家相比,我国航空产业的自主创新能力也有所欠缺,导致核心技术知识产权缺乏。

  自主知识产权是航空产业竞争力的来源,航空器制造业是先进制造产业之首,而在核心技术领域有所突破,需要力学、材料学等多个前沿领域的技术储备支持,研发周期长、耗资巨大。我国在航空器制造领域起步较晚,缺少前期的技术、设备、人才积累,虽然我国在航空部分领域已经具备了国际先进水平,从整个民用航空行业上来看,原始创新能力仍旧存在较大的不足,核心技术的自主知识产权较为缺乏。

  机载设备分为电子设备和机械设备,包括飞控系统、雷达系统、光电探测系统、电力系统、燃油系统、液压系统等多个子系统,涉及专业面广,产品种类多,且在使用过程中需不断地对其进行技术改进更新,导致我国机载设备制造企业通常只能专注于数个产品领域的研发生产。此外,当前我国机载设备配套任务主要由总装单位下属数十个研究所和厂家承担,各厂家纵向根据主机厂的需求设计和提供产品,独立完成任务,缺乏协同效应。

  数量众多的产品类别以及垂直任务式产业研制体系,使得国内航空机载设备制造业产业较为分散,未能充分发挥细分产业协同潜力,进而影响研发技术的迅速飞跃。

  另一方面,随着航空公司机队规模的壮大和新机型的不断引入,飞机附件的种类和数量均在增加,航空公司更加倾向于选择能够涵盖多种维修件号的维修企业为其提供综合的部附件维修服务。同时,作为衡量企业部附件维修能力的关键指标,未来维修企业仍会持续地更新维修能力清单,扩充维修能力的广度。民航局也会积极鼓励国内稀缺项目和新项目的申请,加大对通用航空器和关键部附件的维修能力建设。

  坚守安全底线始终是我国民航发展的基本原则,作为航空器飞行的生命保障线之一,航空维修业一直伴随着航空业,特别是民用航空业同步发展。自实施民航强国战略以来,有关部门出台的一系列政策和法规更加确立了航空产业的战略地位,不仅规范和加强了行业管理,而且为我国航空产业制定了明确的发展目标。《中国民用航空发展第十二个五年规划》提出我国要培养具有国际竞争力的飞机维修企业,加强维修能力布局和建设,增强维修核心技术能力和工程能力,提高行业维修质量;《中国民用航空发展第十三个五年规划》继续明确全面提升航空保障能力,确保航空持续安全的基本目标,要求建立及安全技术支持和售后服务体系,完善航空产品加改装、修理设计批准和零部件适航管理程序;《“十四五”民用航空发展规划》再次强调我国民航业要构建一流的民航安全体系,要提高航空部(附)件和发动机的维修能力,形成布局合理、功能完善的航空维修产业集群。

  这一系列的政策为国内领先企业自主创新能力与深度维修能力的建设产生了重要的推动作用,为航空维修和制造业的规模提供了增量市场,为业内企业的发展构建了完善的顶层设计。

  自军民融合上升为国家战略以来,国家大力实施产业融合发展战略,大力鼓励军民融合发展,从中央到地方、从政策支持到资金配套,军民融合格局显现。在军民融合加速的步伐中,严格的军工产品促使参与到军工项目中的民企不断成长,越来越多具备较强研发、制造能力的民企将嵌入到我国航空产业链中。比如航空工业自主研发的“翼龙”系列无人机,超过50%的零部件出自民企。获取该类零部件订单的民企通过参与“翼龙”系列的生产,极大地提升了技术研发、产品质量管控水平。民营企业融入高端产品维修、制造的同时,也使得军民融合产品大批量维修、制造的规模快速增长,“翼龙”系列产品交付数量已达百架。随着民企参与深度的逐步提升,融合效应不断放大,航空民营企业的配套能力稳步增强,航空产业链也将更加完备。作为关系到国计民生、国家安全的战略型行业,航空行业始终是国家产业政策支持的重点领域。

  随着我国居民收入持续增加,生活水平不断提升,我国居民的航空出行支付意愿和支付能力将显著提高。同时,电商、快递、现代物流快速发展,航空货运需求的市场基础进一步扩大。根据中国民用航空局、国家发改委、交通运输部2021年12月联合印发的《“十四五”民用航空发展规划》中所提到的发展目标,于2025年我国民用航空运输总周转量、旅客运输量、货邮运输量将分别达到1,750亿吨公里、9.3亿人次、950万吨,全方位推进民航高质量发展。近年来我国一直致力于发展民族航空制造业,以干支线飞机和通用飞机为主的航空装备制造已列入国家确定的战略性新兴产业之一。中国商用飞机有限责任公司实施的C919等国产干线等国产支线飞机项目发展顺利,已向客户交付25架ARJ21飞机,其中C919大飞机迄今为止已有815架意向订单,6架试飞飞机已全部投入取证试飞工作,新舟系列订单数量528架,水陆两栖飞机AG600订单数17架,CR929远程宽体客机已基本确定总体技术方案,并启动了初步设计工作。

  国产民机加速发展,一方面刺激国内民航机队扩充,为国内第三方维修企业提供更大潜在市场;另一方面,国产民机发动机、机体、机载设备等零部件的核心制造技术或技术参数有望由国内掌握和控制,从而为国内第三方企业提高维修技术、扩充维修业务范围提供契机,带动国内机载设备和机载设备维修市场的快速发展。

  2015年我国提出要“把军民融合发展上升为国家战略”。“十三五”规划也明确提出“实施军民融合发展战略,形成全要素、多领域、高效益的军民深度融合发展格局”。2016年3月,审议通过《关于经济建设和国防建设融合发展的意见》,会议正式把军民融合发展上升为国家战略。随着军民融合上升为国家战略,我国军民融合正处于由初步融合向深度融合发展的关键阶段,扩大开放、打破封闭是军民融合深度发展的突破口,多项政策促进民营企业参军步伐加快。

  目前,我国军机机载设备维修及制造业务仍集中在总装单位及各军机修理厂,民营企业参与较少。反观美国,军队基地级维修业务民营企业占比达50%以上。在军民融合的背景下,军机机载设备维修及制造业务不断向民营企业开放,优质的民营企业将凭借较强的机载设备制造技术、齐全的军工资质、较好的军用维修品牌等优势取得高速发展,从而促进行业良性发展。

  航空技术人员短缺已经成为全球性的问题,航空机载设备维修及制造行业对于专业人员素质和能力要求较高,该类专业人员往往毕业于专业的航空院校并经过多年培养,而维修及制造能力的获取依赖于技术人员对于关键技术的掌握以及技术工人的培养,随着行业的迅速发展,对具有丰富经验的高端技术人才需求增大,人才竞争日益激烈。能否维持技术人员队伍的稳定并不断吸引优秀人才是各企业能否在行业内保持现有市场地位和保持持续发展能力的关键。

  截至2020年底,CAAC批准的国内维修单位数量为498家,其中具备部附件维修能力的有222家。但多数企业存在维修能力建设不足,维修件号数量较少的情况,相关竞争主要集中在准入技术难度较低、维修相对简单、设备投入低、维修深度较浅、拆换量大的部附件维修。行业内具备高技术含量、深度维修能力的维修企业数量仍较少。同时国内民航维修企业受到国外OEM厂商技术限制,对于有高技术附加值的精密部件往往只能送到国外OEM厂商修理,这导致国内飞机部附件维修企业在建设高技术附加值维修能力上受到较大的阻碍。

  未来航空维修行业的增量市场将更多地体现在市场需求大、技术含量高的部附件上,对于维修能力覆盖面广并且具备深度维修能力的企业来说,将会有更加广阔的市场空间,大力拓展维修深度和广度、提升服务质量是该类企业重要的发展方向。

  一方面,国内高端航空维修市场份额仍被外企占据,高技术附加值的精密部件往往只能送到国外OEM厂商修理,使得航空企业的维修成本支出大量增加,也为政府部门的安全监管带来了许多困难。因此,加强航空机载设备的深度维修能力不仅是维修企业的发展目标,也是相关监管部门的引导方向。未来民航维修业将会积极扩充国内市场需求量大、技术含量高、附加值高的各种部附件的深度维修能力。

  另一方面,随着航空公司机队规模的壮大和新机型的不断引入,飞机附件的种类和数量均在增加,航空公司更加倾向于选择能够涵盖多种维修件号的维修企业为其提供综合的部附件维修服务。同时,作为衡量企业部附件维修能力的关键指标,未来维修企业仍会持续地更新维修能力清单,扩充维修能力的广度。民航局也会积极鼓励国内稀缺项目和新项目的申请,加大对通用航空器和关键部附件的维修能力建设。

  结合国家在航空领域的政策支持方向以及目前的市场情况,未来航空维修行业的增量市场将更多地体现在市场需求大、技术含量高的部附件上。对于具备深度维修能力的企业来说,将会有更加广阔的市场空间,而对于不具备深度维修能力、缺乏技术壁垒的小型维修企业来说,它们将面临着市场容量狭窄、甚至被淘汰兼并的危机。未来航空维修行业的竞争将更多地体现在对航空机载设备的深度维修能力之中。

  由于航空维修及制造业务直接关系到飞机航行的安全性,因此各国民航主管部门和国防军工主管部门对航空维修及设备制造均制定了严格的准入许可资格审核机制。

  在航空维修领域,我国采用了“维修许可证”管理制度,该制度主要由维修单位许可和维修项目许可两级管理制度组成。

  维修许可证由中国民用航空总局统一审核、颁发、监管,航空维修单位获得维修许可证后才可从事航空维修业务。维修许可证的合格审定要求维修单位不仅需要具备满足维修要求的厂房设施、工具设备、器材、人员、资料,还需根据适航规定建立严格的质量管理、工程技术、生产控制和培训系统。中国民用航空局每年会对维修单位进行定期或不定期的审查和现场检查。

  从事航空机载设备维修的企业在取得维修许可证后,还需要逐项对所要维修的机载设备项目件号进行适航取证。获得民航适航监管部门的项目许可后,才能开展对应维修件号的维修工作。适航取证要求航空维修单位向民航适航监管部门提交《维修许可证申请书》《维修能力清单》以及满足本次申请维修项目的符合性说明文件等资料。民航适航监管部门会从申请件号技术资料的有效性、所需具备的工具设备、厂房设施维修条件、航材来源、人员组织等方面对维修单位进行严格的现场检查和逐项评估。

  相较于检测难度小的维修能力件号,高附加值的件号更难获批。对于技术含量高和关系航行安全的维修项目,监管部门有苛刻的审查流程和标准。

  若涉及民航领域,我国民航局规定厂商须具备民航局授权的PMA证书持有人和技术标准规定项目批准书证书持有人资质,其生产销售的机载设备需经民航局审批取得型号合格证、生产许可证及适航证。

  若涉及军工科研生产活动,企业必须取得相应资质证书,即军方、政府部门颁发的资格认证,其包括:国军标质量管理体系认证证书、武器装备科研生产单位保密资格、武器装备科研生产许可证、装备承制单位资格证书等资格证书。该类认证标准较高、审核程序较严、办理周期较长。企业需要经过产品性能、技术水平、研发能力、内控管理等一系列的综合评估,达到要求才能逐步取得上述资质,取得资质后才能与军工企业进行产品合作开发和产品供应。

  综上,航空机载设备维修和制造行业均有较高的资质要求,资质审核过程严格,不仅需对企业的生产环境、工艺、设备等进行多次现场评估,还要求维修人员取得相关资质,资质获取作为航空机载设备维修和制造行业生产经营的前置程序,严格的审核对行业新进入者形成了较高的资质壁垒。

  该行业属于技术密集型行业。航空机载设备的维修及制造涉及多个领域,与传统工业相比具有更高的技术含量,企业需要大量的专业人才和复合人才,通过较长时间的实践与技术积累才能逐步达到行业的人才要求。在航空维修领域,维修人员的专业素养和技术水平是决定维修质量的关键因素之一,CCAR-145部对维修单位的主要管理人员、主要维修人员以及放行人员的工作经验、执业资质都提出了严格的要求。因此,高水平的维修技术人员是各维修厂商核心竞争力的体现,也是本行业的壁垒之一。

  在航空机载设备维修领域,根据维修技术的不同,机载设备的维修能力可分为一级、二级和三级三个等级。维修等级越高,故障定位越精确,更换单元越小,维修成本越低,对检测设备、维修技术和维修人员的要求越高。

  航空维修是一个高技术高门槛的行业,尤其三级维修能力直接体现公司技术能力,例如:在一个机载电子设备中的上万个元器件中定位到某个芯片的损坏并修复,或对一个机载机械设备的已磨损0.001mm的镀层进行精准修复。企业对航空机载设备进行深度维修需要配备先进的设备、获取详实的技术资料、培养专业的技术人员以及丰富的经验积累。技术人员和维修经验都需要公司持续的投入、专业的培训,通过实践积累不断增加,而设备和资料的获取有两种方式:

  一是向机载设备的原厂家购买。国内民航飞机主要是波音飞机和空客飞机,机载设备都是由国外OEM厂家生产,由于技术垄断,维修检测所专用的工具设备和技术资料价格昂贵,部分设备需要数百万甚至上千万人民币,国内航空维修企业需要付出高昂的代价才能获取所需的设备和资料。而且近年来随着国内民航制造业的发展以及国际形势的变化,感受到竞争威胁的OEM厂家对国内实施了技术封锁,逐步减少出售专用的高技术设备和详细的技术资料给国内维修厂家。

  第二种方式是由维修企业自主研发。少数国内维修企业凭借自身过硬的技术实力以及长年累积的维修经验,自行研发维修所需要的设备、工艺和资料。

  随着现代飞机机载设备的集成度、综合度、智能化程度越来越高,新材料、新工艺的使用也越来越广泛,开发测试设备和工艺是一项专业性极强的高精尖技术工作,不仅要求研发人员具备深厚的航空专业知识以及航空维修涉及到的多个相关领域的专业知识,还需要其具备多年航空维修一线工作经验,精通航空领域各类的相关标准。

  总体而言,航空机载设备的维修及制造涉及数学、力学、热学、电子学、计算机学、材料学、光学、声学、信息学等诸多领域,技术覆盖面广,专业性强,是典型的技术密集型行业。企业必须具备深厚的专业知识、强大的技术研发能力和丰富的实践操作经验,才能从事与该产业相关的生产经营活动。由于航空航天技术的不断突破,新材料、新技术和新工艺的快速迭代要求从事航空航天维修及制造的企业必须不断进行技术升级以满足下游客户需求,这使得航空机载设备制造、维修行业存在较高的技术壁垒。

  航空机载设备制造及维修企业在进行飞机设备及零部件的研制、维修时必须借助专业的设备,自制或购置该类设备前期投入较大,随着云计算、大数据、人工智能、网络安全以及新材料等科学技术在航空器及其零部件运用的逐步加深,航空机载设备制造及维修企业需对技术、设备不断进行升级,使得企业维护成本较高;同时航空机载设备制造及维修企业日常经营也需要储备一定航材及维修备件,技术、设备的升级和安全库存的储备均对企业的资金能力提出较高要求。因此,资金投入也是本行业进入的壁垒之一。

  航空机载设备制造及维修业务的下游客户主要为国内航空公司,而军品制造业务的下游客户则主要为国内各大军工集团。由于航空器安全质量直接关系到国民人身安全,各大航空公司倾向于与维修服务、维修质量已通过市场检验的供应商长期合作。而军品制造业务涉及国防安全,技术能力与军工保密要求决定下游客户具有较高的产品粘性,对于新进企业而言,要在短时间内取得客户的认可较为困难,航空机载设备制造及维修业务的客户壁垒较高。

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