經(jīng)濟(jì)觀察報 記者 沈怡然 2024年5月，長沙合豐耐磨材料有限公司（下稱“長沙合豐”）董事長李正龍正在籌建一條自動化流水線。這位從事了20年工業(yè)民品生產(chǎn)的民營企業(yè)家，不久前邁入航天衛(wèi)星的生產(chǎn)領(lǐng)域，做起了“太空生意”，這條流水線就是為了衛(wèi)星結(jié)構(gòu)件的批量生產(chǎn)所建設(shè)的。

長沙合豐成立于2003年，靠生產(chǎn)和研發(fā)各種耐磨材料起家，早期服務(wù)于礦山和水利領(lǐng)域，后來轉(zhuǎn)向了軌道交通設(shè)備和汽車零部件的生產(chǎn)，擅長選用最適宜的金屬材料并實現(xiàn)各種形態(tài)的產(chǎn)品鑄造。

李正龍生產(chǎn)過高鐵剎車閘片、重型卡車的電池殼、有軌電車防撞梁，他已經(jīng)在長沙當(dāng)?shù)匦∮忻麣狻Ｔ?022年，他接到了一個極為特殊的訂單，通俗來說，就是為一款形態(tài)極為特殊的衛(wèi)星生產(chǎn)它的外殼框架。

李正龍曾在國有企業(yè)從事過航天生產(chǎn)，對衛(wèi)星并不算陌生，但他從未見過這樣的設(shè)計圖：一顆像汽車底盤一樣的平板式的衛(wèi)星，它的外殼尺寸長度超過3米，寬度約1.6米，但壁厚僅2.5毫米，還要具備極高的可靠性和耐用性以適應(yīng)太空環(huán)境。更特殊的是，它的選材也不同尋常——它不是航天衛(wèi)星專用的鋁蜂窩板材料，而是隨處可見、成本低廉的鋁合金。

該訂單來自銀河航天。這家企業(yè)認(rèn)為，將衛(wèi)星從箱體結(jié)構(gòu)改為平板結(jié)構(gòu)是可行的。銀河航天是一家商業(yè)性質(zhì)的衛(wèi)星制造商，成立6年來已成功發(fā)射8顆低軌寬帶通信衛(wèi)星。公司主業(yè)是研發(fā)和制造商業(yè)衛(wèi)星，最終目標(biāo)是為商業(yè)用戶提供衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。就像把基站從地面搬到太空，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)就是以數(shù)百顆乃至上千顆衛(wèi)星作為“空中基站”，來組成一種新型的通信網(wǎng)絡(luò)。

為了早日達(dá)成目標(biāo)，銀河航天需要在保證衛(wèi)星性能的同時，大幅降低單個衛(wèi)星的制造成本，并加快衛(wèi)星部署的速度，因此才大膽更換了衛(wèi)星的框架結(jié)構(gòu)和材料。

傳統(tǒng)衛(wèi)星是以國家任務(wù)和科研項目為導(dǎo)向的，所需產(chǎn)量較少，也并未實現(xiàn)批量化生產(chǎn)，商業(yè)航天則以市場和用戶為導(dǎo)向。兩種產(chǎn)業(yè)性質(zhì)的不同，決定了銀河航天公司要在保證衛(wèi)星質(zhì)量的同時，盡可能實現(xiàn)低成本、高效率地批量化生產(chǎn)。

經(jīng)過一番考量，李正龍接下了這個訂單，雙方經(jīng)過一年多的合作研發(fā)，終于生產(chǎn)了一款合格的鋁合金框架。

2023年7月23日，對于李正龍來說是非常重要的一天。中國的長征二號丁運載火箭發(fā)射成功，將4顆衛(wèi)星送入軌道，其中銀河航天自主研發(fā)的靈犀03星就采用了李正龍生產(chǎn)的鋁合金框架。當(dāng)天，李正龍來到發(fā)射現(xiàn)場并在微信朋友圈記錄下了這重要的一刻。

現(xiàn)在，李正龍將新的衛(wèi)星工廠設(shè)立在湖南省長沙市，這是該公司一直以來的總部基地。同時，他將傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的產(chǎn)能轉(zhuǎn)移到了湖南省常德市。李正龍頻繁往返兩地，將大部分精力投入新的航天業(yè)務(wù)上。

在商業(yè)航天逐步發(fā)展的過程中，中國的民用工業(yè)體系開始逐步與航天工業(yè)體系進(jìn)行融合與交替，銀河航天與長沙合豐的合作是這一背景下的縮影。

一位商業(yè)航天人士對記者稱，長期以來，傳統(tǒng)的航天衛(wèi)星往往擁有固定的供應(yīng)商和相對封閉的運營體系，隨著商業(yè)航天的開放，更多衛(wèi)星正從國家項目或科研的性質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)樯唐沸再|(zhì)，因此它的生產(chǎn)制造的體系也必須由傳統(tǒng)的航天體系轉(zhuǎn)變?yōu)槊裼霉I(yè)體系，這是一次極大地融合與轉(zhuǎn)變。

“中國在傳統(tǒng)衛(wèi)星的生產(chǎn)上具備良好的工業(yè)基礎(chǔ)和技術(shù)積累，但是，商業(yè)衛(wèi)星不是把傳統(tǒng)的東西再復(fù)制一遍，而是從方案設(shè)計、供應(yīng)鏈等全方面進(jìn)行創(chuàng)新。”銀河航天機械總體設(shè)計師劉彬?qū)τ浾叻Q，中國在高鐵、航空、機械加工的工業(yè)體系上有一定積累，這里有很多優(yōu)秀的民營企業(yè)和制造資源等待航天去挖掘和選用。自2018年成立以來，圍繞衛(wèi)星的研發(fā)和生產(chǎn)，公司的合作伙伴已經(jīng)從幾十家擴展到上千家。

大膽創(chuàng)新

2021年，銀河航天為了實現(xiàn)衛(wèi)星的批量化生產(chǎn)，滿足未來市場對快速、高效衛(wèi)星部署的需求，在衛(wèi)星設(shè)計上做出了大膽的創(chuàng)新。

劉彬稱，工程師們意識到，傳統(tǒng)衛(wèi)星的箱體結(jié)構(gòu)類似于一個快遞箱，帶有外殼保護(hù)，雖然穩(wěn)定，但在生產(chǎn)效率和空間利用上存在局限。為了提高火箭的運載效率，降低單顆衛(wèi)星的發(fā)射成本，他們決定將衛(wèi)星制造成平板形狀。

該創(chuàng)新思路借鑒了汽車底盤、飛機桁架的設(shè)計特點，這種平板設(shè)計不僅去除了傳統(tǒng)的外殼，減輕了重量，還簡化了生產(chǎn)過程，有助于實現(xiàn)批量生產(chǎn)。更重要的是，平板形狀的衛(wèi)星可以在火箭的整流罩內(nèi)堆疊放置，極大提高了火箭整流罩的利用效率，為單次發(fā)射中部署更多衛(wèi)星提供了可能。

劉彬稱，公司還決定更換平板衛(wèi)星框架的材料。傳統(tǒng)衛(wèi)星較多使用的是鋁蜂窩板材料，而在大規(guī)模批產(chǎn)情況下，鋁合金材料具有成本低等優(yōu)勢，且在加工過程中更容易實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和自動化，從而更易把控質(zhì)量、縮短生產(chǎn)周期。

同時改變衛(wèi)星的框架結(jié)構(gòu)和材料，其難題在于如何加工，公司嘗試在機加、增材、焊接、復(fù)合材料、鑄造等領(lǐng)域的企業(yè)和高校中尋求方法，最終確定采用鑄造加工方法。

劉彬稱，在鋁合金的一體化鑄造方面，民營的工業(yè)體系具備良好的生產(chǎn)基礎(chǔ)，公司決定在民營工業(yè)體系中尋找供應(yīng)商。

上述商業(yè)航天人士稱，商業(yè)航天企業(yè)在成本控制上的壓力較大，因為它們需要在市場上競爭并吸引投資。因此，他們必須去尋找更為靈活、成本效益更高的解決方案。從這個角度來看，民營企業(yè)比傳統(tǒng)航天體系內(nèi)的國有企業(yè)更適合這個任務(wù)。

銀河航天開始從體系外尋找供應(yīng)商。但是，公司所需的衛(wèi)星框架在鑄造工藝、尺寸精度、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性上的要求極高，所遇到的許多供應(yīng)商在技術(shù)評估和對比后都未能滿足這個標(biāo)準(zhǔn)。

上述商業(yè)航天人士對記者稱，民用工業(yè)體系長期以來習(xí)慣于大規(guī)模生產(chǎn)，在管理方式上擁有一定容錯率；而航天產(chǎn)品則要求極高的質(zhì)量和可靠性，每一件產(chǎn)品都必須達(dá)到嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，不能有任何缺陷。對于民用工業(yè)企業(yè)來說，適應(yīng)航天產(chǎn)品的高標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量要求確實是一個挑戰(zhàn)。

民營的參與

直到2021年5月，銀河航天在多次市場調(diào)研和篩選后，注意到了長沙合豐。

李正龍是鑄造工程專業(yè)背景，曾任中航工業(yè)330廠研究所所長。“當(dāng)接到銀河航天的需求時，心情是有些激動的。”李正龍稱，作為一個曾在央企工作、生產(chǎn)過航天產(chǎn)品的工程師，他對航天產(chǎn)品有一定的理解，在面對銀河航天的需求時，不像其他民營企業(yè)那樣感到完全陌生。

但是，李正龍也意識到，這是一個極具挑戰(zhàn)性的任務(wù)。

在李正龍看來，航天產(chǎn)品的生產(chǎn)、管理和質(zhì)量體系與民用產(chǎn)品完全不同。航天所追求的極致性能和高可靠性比一般民用產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)要高出很多。

李正龍對記者稱，銀河航天所要求的鋁合金框架，需要經(jīng)過十幾道工序，并且每一道工序都需要客戶的現(xiàn)場跟蹤和審查，任何瑕疵都可能導(dǎo)致返工。這就要求供應(yīng)商必須在生產(chǎn)過程中進(jìn)行嚴(yán)格的工序驗收，并且每一道工序都需要客戶的現(xiàn)場監(jiān)督和審查。

對于一家習(xí)慣于民用產(chǎn)品生產(chǎn)的企業(yè)來說，這意味著巨大的成本和資源投入。畢竟成本和效率才是他們關(guān)注的焦點。

李正龍知道，這絕不是一筆普通的生意。如果接下這個訂單，公司必須進(jìn)行更大的投入和更深刻的變革，并可能需要建立一套獨立于現(xiàn)有民品的生產(chǎn)和管理體系，來適應(yīng)航天產(chǎn)品的生產(chǎn)要求。

李正龍曾認(rèn)真盤算過商業(yè)航天的市場。公開信息顯示，2021年以來，星網(wǎng)公司和上海垣信主導(dǎo)的兩大衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)項目啟動，并各自規(guī)劃了上萬顆商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射計劃。目前，上海垣信預(yù)計于2024年開始批量發(fā)射第一批次衛(wèi)星，以3—4年為堅守周期，首期預(yù)計發(fā)射1296顆衛(wèi)星。

李正龍稱，這表明衛(wèi)星結(jié)構(gòu)件的市場需求將會增長。當(dāng)時銀河航天只要求公司做出一個結(jié)構(gòu)件，適配到一顆衛(wèi)星上。公司為此投入的資源，的確會在短期內(nèi)增加成本，但公司看到了未來的商業(yè)衛(wèi)星的市場潛力和實現(xiàn)批量化生產(chǎn)的可能性。

李正龍決定迎接這個挑戰(zhàn)。

經(jīng)過一年多的合作，該結(jié)構(gòu)件在2023年的一次發(fā)射中得到了驗證。

李正龍稱，幾個月后，多家商業(yè)衛(wèi)星公司聯(lián)系李正龍，表達(dá)了合作意向。他因此又作出了一個重大的決策，投資建設(shè)一條專門用于商業(yè)衛(wèi)星結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)的流水線，為滿足多位航天客戶未來幾年的需求量，他的產(chǎn)線需要達(dá)到年產(chǎn)1000顆的產(chǎn)能水平。

李正龍稱，先前與銀河航天的合作僅僅是生產(chǎn)了一個結(jié)構(gòu)件，該結(jié)構(gòu)件是通過人工控制參數(shù)，采用簡易工藝辦法生產(chǎn)出來的，這種生產(chǎn)方式無法適應(yīng)未來大批量的生產(chǎn)需求。

實際上，生產(chǎn)結(jié)構(gòu)件所需的十幾道工序中，前端鑄造、熱處理和機械加工等關(guān)鍵工序會關(guān)系到整體質(zhì)量，需用數(shù)控設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)和控制。在搭建產(chǎn)線的過程中，這家公司采用了最新的工業(yè)機器人和3D打印技術(shù)，以提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的精度。

同時，李正龍還對管理體系進(jìn)行了革新，建立了一套符合航天產(chǎn)品質(zhì)量要求的嚴(yán)格控制體系，確保每一道工序都能達(dá)到最高標(biāo)準(zhǔn)。他認(rèn)為，商業(yè)航天是一個增量市場，隨著衛(wèi)星結(jié)構(gòu)件的需求量進(jìn)一步增加，更多民營企業(yè)有機會分享航天產(chǎn)業(yè)的蛋糕。