波音:737 Max还没复飞,787又爆雷,百年波音真要凉了吗?
#非常时期的内容理性#
(天下网商采访人员 张超)百年波音的日子越来越难过了 。
疫情之下 , 各大航空公司纷纷停飞 , 波音别说卖飞机了 , 工厂都开始关门歇业了 。
更糟糕的是 , 不但737 Max在复飞审查中发现了新问题 , 就连在飞的787也悬了 。
波音公司本周三表示 , 正在与美国联邦航空局(FAA)合作 , 以修复737 Max的两个新问题 。

第一个问题会让737 Max的飞行控制计算机出现故障 , 导致水平稳定器失效 , 飞机无法自行调整高度 , 第二个问题则可能导致飞机自动驾驶仪在进近(指飞机下降时对准跑道飞行的过程)时宕机 。
而在早前的4月2日 , 787机型也被爆出 , 使用VxWorks操作系统的飞行控制计算机有BUG , 需要每隔51天重启一次 , 否则计算机会积累大量数据 , 影响飞行员获取有效信息 。

在商用客机的跑道上 , 波音快要被空客彻底甩开了 。
波音飞控计算机竟是老古董
波音一直是美国制造的象征 。
在精密复杂的系统调度下 , 12000人在短短9天之内 , 将成千上万的零件组装成一架造价1.2亿美元的737 Max飞机 , 堪称现代工业的奇迹 。
【波音:737 Max还没复飞,787又爆雷,百年波音真要凉了吗?】
737 Max采用了一些真正的尖端技术 , 比如NASA设计的小翼 , 全世界第一台采用一体式碳纤维风扇刀片的发动机 , 但其中绝不包括那两台算力与超级任天堂(上世纪90年代发布的家用游戏机)相当的飞行控制计算机 。

自去年3月停飞以来 , 人们都知道导致两次坠机346人死亡的原因 , 是737 Max采用了错误的软件代码 。
但随着FAA调查不断深入 , 他们发现飞行控制计算机算力不足 , 或许才是诱发故障的主因 。
【波音:737 Max还没复飞,787又爆雷,百年波音真要凉了吗?】
现代客机都有飞行控制计算机 , 通过全自动驾驶或手动飞行中的精细调控 , 计算机可以帮助减轻飞行员的操作负担 。
从1996年开始 , 波音就开始在737上使用柯林斯航空航天公司提供的飞行控制计算机 。

这种被称为柯林斯730的飞行控制计算机 , 每台采用一对单核16位CPU , CPU彼此独立运行 , 虽然牺牲了计算能力 , 但可以确保CPU发生故障时 , 整个系统不会受损 。
即便以90年代后期的消费级技术标准看 , 柯林斯730也是落后于潮流 。 当时刚上市的任天堂的SNES游戏机已经用上了64位CPU 。

当然 , 并不是说客机飞在云上 , 就一定需要云计算那样的算力 。
通常 , 737NG被认为是有史以来最安全的窄体飞机 , 部分原因正要归功于这些可靠的飞行控制计算机 。
问题在于 , 为了降低成本 , 波音公司决定让737 Max继续使用这种老古董 , 并试图让这些老掉牙的计算机搭配1987年发布的VxWorks系统(一种嵌入式操作系统) , 去承担一些21世纪客机的新任务 , 这引发了灾难性的后果 。

直到现在 , 波音公司仍拒绝选择功能更强大的飞行控制计算机 , 或是为飞控系统增添更多的计算机 。
737 Max只有2台飞行控制计算机 , 虽然空客A320neo的计算机同样老旧 , 但至少它有7台 。
靠讲故事走红的737Max
737 Max的一系列致命失误 , 始于空中客车十年前的那次突袭 。
在利润丰厚的窄体客机市场 , 波音737和空中客车A320一直是死对头 , 两个机型合计占到全球28000架商用客机将近一半 。

为了争夺市场 , 波音和空客不断优化机型 , 但是开发全新机型投入大风险高 , 通常两家都是在现有机型上做些升级 , 波音第三代737NG首次亮相远在1997年 , 空客A320自1988年推出以来就没有更新过 。

优化主要围绕燃油效率展开 , 这项指标直接关系到航空公司的利润 。
比如 , 2018年 , 美国西南航空751架波音737组成的机队 , 共燃烧了21亿?加仑燃油 , 以平均每加仑2.20美元计 , 总计46亿美元 。 倘若飞机燃油效率提高1% , 整个机队便将节省4600万美元 。

2019年3月 , 美国西南波音的737 Max 8飞机正在佛罗里达州的一处机场降落
2010年12月1日 , 空客震惊了整个航空界 。 他们秘密开发出了A320neo , 相比波音737NG , 它的燃料消耗足足减少了6% 。

2011年巴黎航展 , 空客一周售出667架A320neos , 超过了波音737在2010年的全年订单量 。
波音被打懵了 。
过去五年 , 他们不是不知道空客正在秘密开发新机型 , 但是内部无数次争吵 , 最终都没能解决一个问题 , 到底是全新设计一款737 , 还是基于老的737平台升级 。
当A320neo横空出世 , 并严重威胁到波音的生存时 , 所有分歧都消失了 。
公司高管短短几周就下定了决心 , 他们宣布 , 将以创纪录的时间推出第四代波音737 。

航空业有一项牢不可破的项目管理法则:一个合理的开发周期 , 不可能同时兼顾快速、廉价和质量 。
可是为了击败空客 , 波音选择走了捷径 , 这注定737 Max本身只是一项权宜之计 。
研发新飞机可能要耗时10年 , 要花费100-120亿美元 , 波音只能用旧平台升级 。
波音工程师加班加点赶工 , 3个月内就拿出了新方案 , 并且承诺6年内就能交付 , 只要花上20-30亿美元 。

在波音737 NG基础上改进 , 航空公司现有维修、支援、训练体系也可以无缝对接 。 对于美国联邦航空局(FAA)来说 , 也只需要这波音737-NG基础上进行补充认证 , 并不需要重头认证 , 节省时间也节省费用 。
最终 , 波音公司花了六年来完成所有这一切 , 比开发777少了一年 , 比787少了18个月 。
开发期第两年 , 波音便向航司承诺 , 737 Max的燃油效率将比A320neo高8% 。
第五年半 , FAA为737 Max颁发了修正型号认证 。

几个月后 , 波音又吹嘘说 , 飞过波音737的飞行员 , 只需要2.5小时的线上培训 , 就可以掌握驾驶737 Max的知识 。
这抓住了航空公司的另一大痛点 , 漫长的教学时间和昂贵的模拟器设备都意味着更高的成本 , 谁不希望自己的飞行员上午在家自学737 Max的驾驶要诀 , 下午就可以上机飞行 。
因此 , 在如何解决燃料效率和培训成本的问题上 , 737 Max为所有航空公司讲述了一系列完美的故事 , 借此 , 波音在首架原型机问世之前 , 便出售了价值2000亿美元的737 Max 。
绝佳的公关 , 掩盖了设计和生产上的问题 , 直到两起空难将其引爆 。

2019年巴黎航展上 , 波音商用飞机公司CEO凯文·麦卡利斯特(左)和英国国际航空公司集团(IAG)CEO威利·沃尔什在宣布IAG打算购买200架 737 Max
46年前的创新设计埋下了祸根
罪魁祸首是机动特性增强系统(MCAS) 。 与737 Max一样 , MCAS也是权宜之计 。
737 Max是围绕新发动机LEAP-1B设计的 。 新发动机比737NG上的引擎效率高得多 , 但它们也更重更大 。

这就产生了一个无法回避的设计问题 。
因为737平台诞生于1964年 。
46年前的波音设计师采用了一个创新设计 , 将737的离地间距设计得很低 , 这样一来 , 航空公司就可以利用737原厂自带的自动折叠登机梯上下客 , 既减少了机场运营成本 , 又可以方便地勤检修发动机 。

可是随着发动机尺寸越来越大 , 当年的超前设计变成了过时的累赘 。
在737NG上 , 发动机离地面只有18英寸 , 要将尺寸更大的LEAP-1B安装在同一位置 , 波音只能提高了发动机的安装点 , 发动机部分高出了机翼 。

这又引发了空气动力学上的新问题 。
由于尺寸位置改变 , 737 Max上的发动机会在飞机进入大迎角爬升时产生额外升力 , 让飞机的俯仰配平性能发生变化 , 有可能导致飞行员失去对飞机的控制 。
波音原本可以通过更改硬件来解决问题 , 比如重新设计机翼或发动机外壳 , 甚至只需要添加一根“操纵推杆” 。

但是 , 更改硬件 , 会增加开发周期、审查周期和研发成本 。
波音管理层的态度很明确:避免更改任何硬件 , 确保计划按时推进 。
因此 , 开发团队使用了软件方案来解决硬件问题 , 除了在737 Max的两台飞行控制计算机上安装标准软件套件外 , 还额外添加了一个机动特性增强系统(MCAS) 。
MCAS会在后台运行 , 等待飞机进入大迎角爬升 , 然后它会调整飞机的水平稳定器 , 以抵消不断变化的空气动力 。

理论上讲 , 这是一个完美的解决方案 , 而且FAA不会像检查硬件更改那样严格地检查软件变化 。
但是 , 这套系统出现了致命的问题 。 在某些情况下 , 它会错误启动 , 使飞机陷入无限前倾 。 除非飞行员在不到四秒钟的时间内作出正确反应 , 否则就会失去对飞机的控制 , 像印尼狮航610号航班和埃塞俄比亚航空302号航班那样机毁人亡 。

复飞审查发现了更多大问题
737 Max停飞之后 , 波音一直试图通过解决软件问题来获得FAA的复飞批准 。
2019年6月 , 波音公司向FAA 提交了软件修复程序 , 但在FAA对737 Max的飞行控制计算机系统进行压力测试时 , 发现缺陷不仅仅是软件 。

MCAS通过迎角(AoA)传感器来监测飞机何时进入大迎角爬升 。
一旦进入大迎角爬升 , MCAS会激活飞机的俯仰微调系统 , 后者以一次不超过9秒钟的幅度微调飞机姿态 , 直到AoA监测到飞机已结束陡峭爬升 , 才会恢复到正常 。
然而 , 受限于737 Max飞行控制计算机的性能 , MCAS一次只能接收一个AoA传感器的数据输入 , 这样一来MCAS便完全无法应对传感器故障 , 因为它无法同时检查核对另一个AoA传感器的数据 。
因为脑容量有限 , MCAS只相信AoA提供的任何数据 , 这就是两架飞机坠毁时发生的情况 。

作为认证审查的一部分 , FAA会为每个飞机的系统分配“ 故障条件 ” 。
不严重的故障条件 , 只会给乘客带来一些不便 , 而“危险”和“灾难性”级别的故障条件 , 则可能威胁飞机和乘客的安全 。
MCAS获得了“危险故障”的称号 。
这意味着 , 根据FAA的判断 , 任何一种MCAS故障都会引发严重或致命的伤害 , 按照规定 , 发生这种故障的几率必须少于1000万分之一 。

然而 , 过去五年 , 美国至少有50趟航班遇到过AoA传感器问题 , 即每170万个飞行小时就发生一次故障 , 这比FAA允许的1000万分之一高出将近六倍 。
波音737 Max的硬件还被FAA发现了其他问题 。 比如其电气系统就存在安全隐患 , 如果靠近飞机尾部的两束电线发生短路 , 可能会导致飞机坠毁 。
花钱研发技术不如炒高股价
如果没有发生致命事故 , 从商业角度来看 , 波音公司所做的一切似乎都是正确的 。
从2011年Max首次发布到2018年 , 波音公司的年总收入增长了近50% , 达到1010亿美元 , 年利润几乎翻了一番 , 股价翻了两番 。

该公司的高管因为实现其企业绩效目标也获得了数千万美元的奖金 。
人们看不见的是 , 波音公司放弃了一些底线 , 比如将质量让位于速度 , 创新让位于成本控制 , 透明度让位于效率 。

作为一家百年历史的公司 , 波音曾经是一家工程师文化主导的公司 , 但当美国企业从上世纪80年代开始追求“股东至上”的目标 , 波音也发生了巨大的变化 。
这一切都跟通用电气那位传奇CEO韦尔奇有直接关联 。
1981年 , 韦尔奇接任通用电气CEO的第一年 , 就在纽约发表了《在缓慢增长的经济中快速增长》的演讲 , 提出了“股东至上”的理论 , 要把公司的最大价值回报给股东 。

波音公司的前CEO哈里·斯通西弗曾在通用电气工作了32年 , 一直把“股东至上”奉为圭臬 。
1994年到1997年 , 斯通西弗在担任麦道公司总裁兼CEO时 , 就让麦道接受了“股东至上”的理念 , 开始专注于季度收益 , 同时拒绝投资新的民用飞机 。

当外界质疑他“是否只对赚钱感兴趣” , 斯通西弗回答说:“你是对的 , 我就是这样 。 ”
1997年 , 斯通西弗推动了麦道与波音的合并 , 并出任波音公司总裁和COO 。
在斯通西弗的影响下 , 时任波音公司CEO费尔·康迪特也公开表态:波音的首要任务已经不是制造一些领先于同行业的新型飞机 。

“如今 , 我们的主要任务是 , 努力创造一个以稳定股价为基础的发展环境 。 ”
2003年 , 斯通西弗接任波音公司CEO , 波音继续集中精力提高股价 , 最终波音的股价在斯通西弗担任CEO期间飚升52% 。
2005年 , 斯通西弗的继任者吉姆·麦克纳尼 , 同样有18年通用电气工作经历 , 也奉行“股东至上”那一套理论 , 并且开创了一系列股票回购计划 。
2014年 , 波音回购了价值60亿美元的股票 , 麦克纳尼和其他公司高层获得了价值数千万美元的股票期权和收益 。

麦克纳尼在职11年 , 波音股价从最低点30美元涨到了接近150美元 。
最近几年 , 波音更是沉迷于股票回购和分红无法自拔 。
波音年报显示 , 2016年回购70亿美金 , 分红27亿美金;2017年回购92亿 , 分红34亿;2018年回购90亿 , 分红39亿;2019年只回购了26亿 , 却分红了46亿 。
2019年3月 , 737 Max停飞前夕 , 波音股价冲到了历史最高点 , 每股440美元 。

波音把软件开发外包给了印度人
近几年 , 波音公司把大约55%的现金拿去做股票回购+现金分红 , 股东和管理层赚得盆满钵满 , 研发占比却降到25% 。
波音还想法设法压缩制造成本 , 其中最致命的就是压缩人工成本 。
2014年 , 半岛电视台通过暗访拍摄了一部波音的纪录片 , 揭露了波音北查尔斯顿工厂一些惊人内幕 。

一位工厂工人透露 , “流水线上的工人 , 是最大的问题 , 他们没有受过教育 , 没有经过专业训练 , 对自己组装飞机的安全性毫不关心 。 ”

半岛电视台甚至在暗访中发现 , 波音工厂的工人不光素质偏低 , 还有普遍的吸毒现象 , 可卡因、大麻和止疼片 , 只要提前下订单 , 就能在工厂里买到毒品 。
半岛电视台随机询问了15位工人 , 是否会乘坐他们组装的波音飞机 , 其中10个人给出了否定的回答 。

包括前波音工程师、航空公司客户、核心供应商、航空界分析师等相关人员 , 也一致得出结论:波音的管理体系存在巨大漏洞 , 最终影响了飞机制造质量 。
为了压缩软件开发成本 , 波音也更依赖低薪的外包商 , 而不是工程师 。
这些外包商通常来自印度 , 时薪只要9美元 。

前波音公司软件工程师马克·拉宾回忆 , 在西雅图波音公司的办公室中 , 印度软件开发商HCL Technologies Ltd.雇用的应届大学毕业生占据了几排办公桌 。
拉宾说 , “虽然这些大学生也按照规范流程工作 , 但是他们的效率远低于正规波音工程师 , 而且软件还会有BUG 。 ”
波音为什么能有恃无恐
曾经 , 737Max甫一上市就成为航空界的当红炸子鸡 , 订单量超过5000架 , 中国的南航、国航、上航、海航、厦航等多家航空公司也都对其青睐有加 。
截至去年3月11日中国宣布停飞前 , 国内航空公司已经接收了97架737 Max , 其中数量最多的是南航 , 拥有24架 , 其次是国航 , 拥有15架 。

未交付737 Max订单中 , 中国的航空公司也占到了104架 。 停飞前一天的3月10日 , 国内航空公司单日运营了737 Max航班397班 。
可是现在 , 世界各国的飞行员 , 没人愿意再飞这款机型 。
甚至有400多名执飞737 Max的飞行员在美国提起集体诉讼 , 起诉波音在追求快速回报的过程中 , 故意掩盖传感器故障问题 , 使得飞行员在对此一无所知的情况下冒险飞行 , 同时 , 飞机停飞也给飞行员带来经济损失 , 他们要求赔偿数百万美元 。

在737 Max停飞停产和疫情的双重暴击下 , 波音现在举步维艰 。
今年前两个月 , 波音的订单为负28架 , 而去年前两个月的订单量为95架 。 与此同时 , 空中客车却在今年前两个月收到296架订单 。
2019年底 , 波音的总负债额高达1419亿美金 , 资产负债比为106% 。 今年1月 , 波音申请到了138亿美元的银行贷款 , 然而到了4月 , 这笔贷款已经用尽 。

资不抵债的波音已经被标普降级为BBB , 离垃圾债BBB-仅一步之遥 。
为此 , 波音已经启动了一项面向16万员工的自愿裁员(VLO)计划 , 向符合条件的员工支付薪资和福利补偿 , 允许他们离职 。
现在的情况是 , 波音公司仍在尝试通过软件修复737 Max的硬件缺陷 。
可是即便不那么安全可靠的737Max能获得批准复飞 , 各大航空公司还是无法立即用它来载运乘客 。
今年1月 , 波音公司宣布 , 飞行员必须接受模拟器的培训 , 才能获得驾驶Max的资格 。

可是因为此前波音抄了近道 , 导致737 Max模拟器严重不足 。
在美国达拉斯 , 西南航空公司和美国航空公司共有13000名737飞行员 , 可是只有一架737 Max模拟器 。
假设每位飞行员都需要至少4个小时的模拟器训练时间 , 那么即便模拟器24小时全天运行 , 两家航空公司也需要花费大约6年的时间 , 才能让所有飞行员都获准驾驶737 Max 。

别忘了 , 还有50家航空公司的飞行员需要接受培训 。
虽然前景暗淡 , 但波音还不至于会死 。
首先 , 美国政府的军工订单 , 大约能为波音贡献年营收的25% , 其次 , 波音已经代表美国航空航天业 , 向美国政府提交申请政府600亿美金资助文件 。
波音的理由是 , 他们有超过1.7万家供应商 , 创造了超过250万个工作岗位 。
也许 , 这就是波音坚持不升级硬件的底气 , 可是这样的波音飞机 , 我们还敢坐吗?
参考资料:远川科技评论:2020年美国最惨的公司 , 波音通向死亡之路?The Verge:The Ancient Computers In The Boeing 737 Max Are Holding Up A FixCNBC:Boeing employees raised concerns about 737 Max before crashes, documents showBusiness Insider:Catastrophic software errors doomed Boeing's airplanes and nearly destroyed its NASA spaceship. Experts blame the leadership's 'lack of engineering culture.'Cnet::FAA says 737 Max needs additional computer changesForbes:Did Boeing Pay Too Much Attention To Wall Street? Are Other Companies Making The Same Mistake?Los Angeles Times:News Analysis: Boeing sacrificed quality on the altar of shareholder valueBed Times:Why successful companies disappear from the landscapeBloomberg:Boeing’s 737 Max Software Outsourced to $9-an-Hour EngineersMarket Watch:Boeing engineer complained 737 Max safety system rejected due to cost, reports sayTeller Report:The Association of Pilots of Argentina announced their refusal to fly a Boeing 737 MaxCNN:737 Max pilot sues Boeing for career damage, 'severe emotional and mental stress'
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