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洛马采取多项创新举措助力发展

作为全球领军军工企业,洛马在百年发展过程中以不竭的创新力引领武器装备发展潮流,其背后离不开各项创新举措的支撑。

聚焦航空领域,科技创新正处于关键阶段,人工智能、增材制造、5G等新兴技术方兴未艾,对未来航空产业发展和军事斗争具有深远影响。因此,加快科技创新的步伐刻不容缓。

基于此,本文将分析美国洛克希德-马丁(洛马)公司的成功经验,找寻新形势之下科技创新发展的策略方法,为推动我国航空工业的可持续高质量发展提供参考借鉴。

技术创新体系

洛马成立于1912年,是一家集研究、设计、制造为一体的全球安全和航空航天公司,也是目前全球最大的军工企业之一。主营业务分为四大板块:航空系统、旋翼与任务系统、航天系统、导弹和火控系统。

经过不断发展,目前洛马的技术创新体系大致形成两级,包括总体级的创新中心和平台级的臭鼬工厂、先进技术实验室等产品研发设计、技术预研机构,涵盖美军未来作战概念、装备设计研究,始终和美国军方保持装备研制战略上的一致。

创新中心,也称“灯塔”,为总体级创新机构,于2005年设立。核心职能是将洛马的技术与军方用户的作战需求相联接。洛马利用自身技术积累,有机整合全公司各业务领域的相关资源,通过重点试验和兵棋推演来验证军事作战新计划、新概念、新模式,并提出满足需求的装备系统概念和技术解决方案。

臭鼬工厂为平台级创新机构,于1943年设立。主要从事航空关键技术的基础研究,在隐身、无人控制、信息融合等前沿技术领域开展预研,为军方未来核心能力提供所需的颠覆性解决方案。

先进技术中心为平台级创新机构,于20世纪50年代设立。主要从事空间科学与仪器、光学传感和激光技术、人工智能、数据分析、太空安全与通信、高超、先进材料等技术的研发。

此外,洛马还拥有西科斯基创新部、先进技术实验室、桑地亚国家实验室、下一代赛博创新和技术中心、动力协同实验室、先进材料和热科学中心、海军水面作战创新中心等多个平台级创新机构。

创新举措经验分析

“适应性创新”是洛马保持技术领先、赢得市场竞争的指导思想,其内涵包括了解技术环境、认清客户需求和利用外部技术。

结合国内外资料分析,归纳总结如下洛马典型创新举措经验。

紧贴客户,重视分析推演

洛马重视与军方客户开展联合作战分析和兵棋推演,以推动新的作战概念开发,阐明新兴需求,确定支撑所需任务能力的颠覆性技术。

作战分析和仿真推演的执行主体为创新中心。为体现对用户需求的重视,创新中心设立在美国弗吉尼亚州萨福克,紧邻美国海军舰队司令部、美国空军空战司令部等众多三星级(中将级)和四星级(上将级)司令部。

创新中心专门为新概念的试验与开发配置了相关设备,可以开展系统试验,评估国防与国家安全方面新的作战概念与方案。公司技术专家、分析人员常常与作战军官或士兵一起工作,对新开展的项目提出输入要求,通过战争模拟游戏进行测试与分析,实现作战对策与作战成果的量化,协助新作战概念的试验分析。

同时,该中心致力于打造开放式交流环境,并不局限于洛马内部,还广泛邀请合作伙伴,甚至是竞争对手参与研究,而政府或军方通常作为第三方系统集成的角色。这也是综合考虑了美军武器装备种类的广泛性,从系统维度加深对战争与技术创新的理解。

洛马创新中心

该中心的创新工作取得不错的效果,不仅是探索新型作战概念所需技术,更是帮助军方挖掘对现有装备的全新使用方法。以F-35为例,创新中心扩展了它的作战职能,使得F-35在执行战术攻击任务之外,还可作为先进的飞行传感器平台,与“宙斯盾”系统配合,极大地增强“宙斯盾”系统的态势感知,从根本上扩展了“宙斯盾”系统的作战范围与能力。创新中心随即对此进行相关兵棋推演,并在虚拟环境中进行了系统集成,模拟了所有关键功能。2016年9月,洛马公司和美军在白沙靶场开展实弹拦截试验。从设想构建,到模拟系统集成,直至实弹拦截试验,整个流程只有几个月,大大加速了创新流程。

自筹科研经费,注重技术积累

洛马对于技术积累十分重视。早在2014年6月,洛马公司CEO便阐述发展战略之一就是持续探索新技术与新概念,包括高超声速飞机和导弹、激光武器、纳米技术、清洁能源等,增加研究与发展预算以保持全球领导地位。

因此,除了政府、军方渠道授予合同开展科研活动外,洛马为把握科技趋势,做好技术积累,还依托臭鼬工厂、先进技术实验室等科研创新机构,采用自筹科研经费的形式,以支持基础研究、应用研究以及其他概念系统研究。自2007年以来,洛马的自筹科研经费投入,以及其在收入中占比,总体上维持增长态势。截至2021年,自筹科研经费首次突破15亿美元,约占全年收入2.3%。

自筹科研经费投入存在巨大的潜在收益。根据机构分析,洛马的研发投资回报率极高,甚至相比于苹果、微软等高科技公司,也具备不错的竞争力。洛马的研发投资回报率为4.8,即1美元的研发投入可以获得4.8美元的收入,而苹果公司和微软公司则分别为4.7和2.9。高研发投资回报率离不开洛马特殊的优势——长期的政府支持和客户承诺。国防工业的特殊性质消除了许多投资不确定性,军用装备的产品周期大多在几十年,避免了市场的剧烈波动,为公司提供了稳定收益。

以F-35项目为例,研究初期,公司自行承担竞标、概念研究与飞机定型设计等研发费用。后期,从原型机生产到各批次稳定交付,订单合同中均包含研发资金成本。预计仅美军就将采购超过3000架F-35,而现交付约700架。按照F-35近亿美元的单价计算,该项目将为洛马未来营收提供有力保障。目前,洛马利用自筹资金开展新型F-35光电瞄准系统、内部武器挂架等研究,若被军方采用,可进一步创造经济收益。

自筹科研经费开展技术积累,其潜在的经济收益巨大。而在收益变现后,可进一步扩充自筹科研经费规模,对内部创新实现正向激励,从而形成“科研投入——产出变现——扩大科研投入”的正向循环,维持内部创新生命力。

合理运作资本,注重兼并与投资

洛马的资本运作方式主要分为兼并和风险投资,目的主要为增强科技创新实力,而并非营利。通过兼并,以增强技术创新能力,这一做法深深烙印在洛马的基因里。1992年,洛马为获得美国空军、海军和海军陆战队的F-35项目,战略兼并通用公司的军用飞机部门。此前,洛马公司、通用公司和波音公司是YF-22战斗机项目的三大研发团队,本次兼并提升了洛马先进战机的研发实力。2002年,经过合并后的洛马实力大为增强,击败波音公司,独占F-35项目。2015年,洛马更是收购了世界上最大的直升机公司之一西科斯基,使公司拥有了完整的军事航空产品谱系。近期,洛克公司取消收购火箭发动机制造商Aerojet的计划,但这也是洛马在航天以及高超声速武器领域试图强化技术创新能力的又一尝试。

除兼并外,洛马建立“洛克希德-马丁风险投资基金”,每年可动用资金达2亿美元,对网络安全、现代通信、人工智能及其他开发颠覆性前沿技术的初创企业进行战略投资,投资金额在50万美元至500万美元之间。洛马会与初创企业开展长期合作,只保留成果的部分知识产权,并利用政府、军方等客户资源,帮助初创企业渡过产品开发的早期阶段。例如,洛马于2015年对以色列网络安全初创公司Cybereason进行投资,并将自身的威胁情报资源、情报分析服务与Cybereason公司的终端检测能力相结合,推出一款名为“智慧”的终端检测与响应平台,成为抵御定向威胁攻击的利器。

洛马风险投资基金投资的部分企业

洛马通过一系列兼并和投资构建了科技创新的外部输入通道,扩大了技术创新的来源,获取了跨领域的成熟技术与培育颠覆性的前沿技术,为内部技术迭代提供了有效补充。

举办科研竞赛,汇聚各领域科研力量

洛马重视举办开放式科研竞赛,设置与其业务相关的特定主题,利用激励机制广泛邀请工业界、学术界等科研团队参与,为其提供富有创造性的解决方案。

洛马西科斯基创新部主办的创新挑战赛每年举办一届,赛前发布其重点关注的科研主题,如降低飞机垂直起降噪声、增强人机协作等,吸引各界科研团队参赛。赛事设置创业奖、特别表彰奖和荣誉奖三个奖项,奖金为25000美元。一旦获奖,科研团队将获得洛马相关领域技术专家、商务团队、潜在客户的支持,并有资格参与试点合作,以验证概念可行性,从而实现双赢。

作为洛马官方主推的成功案例,一家名为“响应技术”的公司针对增材制造科研主题,获得了2015年第六届创新挑战赛荣誉奖。该公司将专有的增材制造工艺与先进的高性能材料相结合,消除燃料电池上不必要的重叠并合理分配加固点。该设计在满足所需规格的同时,使电池接近理论最小重量。因此,响应技术公司后续参与了洛马飞机和机组人员保护项目中的智能燃料管理任务,使电池重量减轻近20%。作为回报,洛马的技术和商业支持帮助响应技术公司完成国防后勤部第二阶段小企业创新研究合同的资格认证。

第六届创新挑战赛荣誉奖获得者——响应技术公司

洛马将创新比赛作为创新来源的重要补充,以自身业务中具体问题为导向,通过奖金激励或业务合作等方式吸引外部科研力量进行定向创新,从而以小投入换来大回报。