SpaceX为何可以低成本高效率

资讯 11-30 阅读:1491 评论:0

在短短的十多年时间内,SpaceX就在商业航天领域站稳了脚跟,成为了波音、洛马强大的竞争者。在此背景下,除了美国政府对商业航天从政策到项目的一系列支持,以及以产业为导向的科技创新环境和机制所发挥的重要作用外,美国强大的航空航天产业基础,来自硅谷的创新企业管理文化,以及以成本和效率为核心的经营理念,也给我们带来了一些启示。公司拥有雄厚的产业基础和人才储备。

从冷战开始,美国对航空航天工业投入了大量资金,长期的积累造就了美国航空航天超级大国的地位,这不仅表现在美国拥有世界上最尖端的技术和最完整的产业链,更重要的是,它培养了大批有经验的航空航天工程人才。

SpaceX拥有强大的工业基础和人才储备,不管是硬件还是软件,它都远远超过了其他国家的竞争者。SpaceX公司利用NASA的技术优势获益良多,不仅节省了大量的时间,而且还开发出了更为经济的多种组件。举例来说,“猎鹰”系列火箭目前的主要发动机是“灰背隼”,它的关键喷射装置是由阿波罗计划的登月舱下降段引擎提供的;“龙”号飞船的设计也充分利用了NASA的技术经验,它的外形来源于“阿波罗”号飞船,热防护系统也是对该飞船的借鉴。对于2195铝锂合金和搅拌摩擦焊的使用,SpaceX不需要像其他国家航天机构那样独立研发工艺,因为2195铝锂合金早已用于大型民机机身的壁板和航天飞机的外置式燃料箱;对于搅拌摩擦焊技术的掌握更是轻车熟路,仅需直接购买相关设备,这就大大降低了火箭的研制成本。

美国航天工业的蓬勃发展,造就并积累了一大批经验丰富的专业技术人才。这样,SpaceX公司就可以在充分利用美国航天工业发展基础的同时,通过招募许多在NASA,波音,诺格等公司工作过的优秀人才,来扩大其人才队伍。这类人才的引进,使SpaceX公司拥有成熟的技术和先进的管理经验,更节省人力培训成本和时间成本。举例来说,SpaceX公司推进部门副总裁是原TRW公司的核心设计师之一,他带领研发了美国第一台使用碳氢助推器(与SpaceX现在的主发动机同名,都是英国传说中中亚瑟王的魔法师“梅林”)的火箭发动机;而负责火箭和飞船测试和发射的副总裁则是波音公司“德尔4”火箭的测试项目负责人。组织结构扁平化和供应链设计。

公司秉承硅谷企业简约高效的经营模式,通过对内缩减管理层级,对外最大限度地减少产品外包,在降低成本的同时,简化了决策的制定和执行过程,从而加速研发生产进程,提高效率。

spaceX公司充分体现了扁平化管理模式和垂直整合项目管理,管理层次仅为三个层次。在公司内,根据项目组成一些团队,由相应的副总裁直接领导,CEO马斯克也会直接参与技术团队的讨论。这个团队有一个领导工程师,负责具体事务,副总裁和领导工程师有很大的管理幅度,可以控制整个团队的状况。根据工作需要组建项目团队,没有明确的界限,人员自由流动,项目完成后可转投其他团队。这一无边无际的组织结构打破了传统企业各部门之间的限制和相互制约,提高了团队协作的效率,进一步降低了冗员的成本。

spaceX公司打破了以往由不同开发单位分别承担航天发动机、电子设备、导航系统、地面支持设备等多个系统的传统生产模式,独立承担绝大多数火箭和飞行器的设计、研发和生产关键核心工作。这一看起来与现代专业化分工的生产模式背道而驰,这是SpaceX公司降低成本的关键所在。例如,采用外包需要花费25,000美元,而自行生产只需要1,000美元。SpaceX通过这一涵盖主分系统的一体化生产模式,可以更好地优化综合火箭和飞船的生产流程,并在设计和生产团队之间建立了更加紧密、快速的信息反馈机制,使SpaceX能够准确控制产品质量。核心经营理念:低成本,高可靠性。

SpaceX是一家新兴的商业航天企业,它的关键是“低成本、高可靠性”的经营理念,采用简单设计、技术成熟、通用化、标准化的产品,与垄断美国政府发射市场的联合发射联盟公司竞争,以快速响应市场需求。

首席执行官马斯克坚信,为了真正廉价地进行太空飞行,飞行部件必须可靠,而且是可重复使用的,而且越简单的系统就越可靠,也就越可重复使用。SpaceX走实用化路线,创造性地采用了低成本、高可靠的成熟技术,最核心的动力系统采用了最简单实用的“灰背隼”泵压发动机和成本最低的液氧煤油推进剂;“猎鹰”1号火箭没有使用价格高达100万美元的航天计算机,而是采用了和普通ATM一样的5000美元计算机。在工程设计方面,公司特别注重产品的通用化和标准化,“猎鹰-9”和“重型猎鹰-1”系列火箭均采用“灰背隼-1”发动机,第一、二子火箭采用相同的结构设计,只有一个焊接工作站,导航控制等方面尽可能通用,火箭零件可迅速更换,降低了设计和生产成本。

SpaceX公司以“低成本,高可靠性”为基础,快速响应用户需求,实现快速开发和批量生产。而在位于加利福尼亚州霍桑的SpaceX工厂,整个研发和生产车间从决策制定到执行的各个环节都连接得更加紧密。在考虑材料和工艺可实现性的同时,研发人员可随时前往生产车间与生产人员直接沟通,以便及时发现该技术是否适合投入生产;电子控制系统装配完成后,可立即运往附近的发动机装配线进行试验。SpaceX公司在开发过程中运用了最新的虚拟工程和增材制造技术,复合材料团队使用西门子Fibersim软件,设计了大型复合材料部件,如整流罩、尾壁等,使制造周期缩短了70%以上;“龙”V2飞船“超级天龙座”发动机燃烧室采用了直接金属激光烧结工艺,使Inconel合金直接成型,大大节省了模具研发成本和整体制造时间。太空X公司的火箭采用了水平装配模式,结合通用设计,可以将其批量生产,像波音飞机的机身一样,从而降低了成本;火箭运往发射台上才垂直起立,起立装置简单快速,发射场试发射周期目前只需16天,任务执行十分灵活。


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