俄罗斯 土星 科研生产联合体 NPO Saturn

“土星” 科研生产联合体（ NPO Saturn ）总部位于俄罗斯中央联邦管区梁赞州雷宾斯克市，具体地址为列宁大街 163 号，邮编 152903。作为俄罗斯军工复合体（MILITARY INDUSTRIAL COMPLEX）的重要组成部分，该企业在 2011 年实现营收 1054.2065 万（货币单位未明确标注，按原文直译），资产规模未公开详细数据。

企业组织架构方面，“土星” 科研生产联合体（ NPO Saturn ）隶属于 “ 联合发动机公司 ”（UEC），而 “联合发动机公司”（UEC）又是 “俄罗斯技术集团”（UIC Oboronprom）旗下负责管理发动机制造资产的子公司。在高层管理团队中，伊利亚・尼古拉耶维奇・费奥多罗夫（Fyodorov Ilya Nikolaevich）是核心高管之一。企业的核心行动纲领明确，致力于打造在全球燃气轮机设备及技术市场具备竞争力的国家级企业。

“土星” 科研生产联合体（NPO Saturn）是一家专业的发动机制造企业，业务覆盖军用与民用航空涡轮喷气发动机、电力及输气发电机组，以及军用舰船与民用船舶动力装置的研发、生产与售后服务，实现了产品从设计、市场调研到批量生产、运维服务的全生命周期管理。

在生产硬件方面，企业拥有现代化的生产体系，可制造不同复杂程度、不同规格且机械性能广泛的燃气轮机设备零部件。其金属加工设备总量超 1.2 万台，其中冶金设备约 2000 台；在部分批量生产领域，自动化生产线与数控机床占比超设备总数的 40%。生产基地涵盖铸造、焊接、机械加工、热处理、金属压力加工及工具制造等完整生产链条，为各类发动机产品的生产提供了坚实保障。

增材制造技术布局

2017 年 3 月，俄罗斯技术集团（ Rostec ）宣布启动增材制造技术（俗称 3D 打印技术）在先进俄罗斯涡轮喷气发动机生产中的应用项目，目标是为 2025-2030 年将要完成认证的新一代涡轮喷气发动机提供技术支撑，而 “土星” 科研生产联合体（NPO Saturn）成为该项目的核心承载平台 ——“统一增材技术中心”（CAT）的建设基础。

这一 “统一增材技术中心”（CAT）整合了行业内前沿且需求旺盛的增材制造技术方向，成立之初便得到了俄罗斯航空工业领域龙头企业的联合支持，包括 “俄罗斯联合航空制造集团”（OAK）、“俄罗斯国家航天集团”（Roskosmos）、“联合发动机公司”（UEC）、“俄罗斯直升机公司”（Helicopters of Russia）、“无线电电子技术集团”（KRET）、“技术动力公司”（Tekhnodinamika），以及俄新商业理事会的代表均参与其中。

从技术成效来看，增材制造技术的应用可使批量零部件的生产周期缩短至原来的 1/3，生产成本降低至原来的 1/2。按照规划，2025-2030 年完成认证的 “联合发动机公司”（UEC）新一代涡轮喷气发动机，将采用增材制造技术生产的零部件，这类零部件占发动机总重量的比例最高可达 20%。“联合发动机公司”（UEC）副总经理兼总设计师尤里・什莫京（Yury Shmotin）表示，为加快增材制造技术在生产中的落地，企业还计划与俄罗斯其他企业开展技术协作。

“统一增材技术中心”（CAT）专注于通过分层合成技术制造航空及地面用涡轮喷气发动机的零部件、模型与组件，同时配套布局了热处理、激光焊接与穿孔、高性能冶金实验室、计算机断层扫描、电子显微镜、非接触式光学数字化与逆向工程实验室等辅助技术设施。该中心重点解决的科技与工艺难题包括：提升增材制造元件性能的稳定性、实现具有独特拓扑结构的构件制造、缩短增材制造零部件生产周期并降低成本，以及推动传统制造技术难以实现或成本极高的材料在构件制造中的应用。

目前，“土星” 科研生产联合体（NPO Saturn）已开发并验证了从 3D 模型设计到功能部件成品的完整选区熔化增材制造技术链条，还引入了结合新技术能力的创新设计理念 ——“仿生设计”，通过对零部件拓扑结构进行智能优化，在满足受力方向要求、保证所需强度的同时，大幅降低零部件重量。在核心材料领域，该中心积极参与俄罗斯国产金属粉末材料的研发工作，其中与 “俄罗斯航空材料研究院”（VIAM）的合作尤为关键；2015-2016 年间，采用钴合金、钛合金、不锈钢等材料通过选区熔化技术制造的 300 多种试验性零部件，在发动机装机台架试验中均获得成功。

信息技术应用

在产品全生命周期管理的信息技术支撑方面，“土星” 科研生产联合体（NPO Saturn）构建了覆盖航空发动机研发、生产、运维全流程的信息系统，在俄罗斯 5 个城市的 6 个远程平台上部署了超 6000 个自动化工作站。在研发阶段，该系统可支持产品结构的多目标优化、试验发动机数据采集，以及试验产品的构型管理与数字建模；在批量生产与运维阶段，能实现量产产品的构型管理、备件交付管理、技术文件发放，以及产品技术状态的评估与预测。

超级计算机是企业研发的重要支撑工具。截至 2011 年 4 月，“土星” 科研生产联合体（NPO Saturn）的超级计算机峰值运算速度达 14.3 万亿次 / 秒（Tflops），在当时的俄罗斯超级计算机 TOP50 榜单中位列第 28 名。企业信息技术总监尤里・泽连科夫（Yury Zelenkov）介绍，这台超级计算机主要用于涡轮喷气发动机相关的核心计算任务，包括风扇叶片断裂模拟、发动机燃烧室燃烧过程计算、压气机与涡轮等 turbomachinery（涡轮机械）的气动计算，以及发动机吞鸟模拟计算等。

得益于超级计算机的应用，企业产品研发周期平均缩短 2-3 倍，并且能够通过虚拟环境对产品结构进行优化，减少了物理样机的验证环节。不过尤里・泽连科夫也强调，航空领域的认证测试是法定必需环节，无法完全通过虚拟计算替代，但借助超级计算机的精准模拟，包括叶片断裂、吞鸟等关键认证测试，现在基本都能一次通过。以发动机吞鸟测试为例，在计算机模拟中，会将鸟类身体建模为具有特定属性的椭圆形物体，而实际认证测试时，则需要使用从专门养殖农场获取的海鸥尸体进行真实撞击试验。

ERP 系统实施调整

2013 年 9 月，尤里・泽连科夫（Yury Zelenkov）透露，“ 土星 ” 科研生产联合体（ NPO Saturn ）曾计划引入 ERP（企业资源计划）系统以实现生产流程自动化、提升运营效率，但在对企业生产体系进行全面分析后，最终决定放弃该计划，转而对现有生产流程进行重构。

核心原因在于企业生产体系的复杂性远超常规 ERP 系统的适配能力。尤里・泽连科夫用 “管理系统的复杂度至少要与被管理系统相当或更高” 这一规律解释，通过对比企业与西方企业的生产体系复杂度发现，仅从生产工序涉及的关联对象（如设备、人员、物料等）数量来看，“土星” 的生产体系复杂度约为西方企业的 20 倍。经测算，若要让 ERP 系统在企业内达到西方企业的应用效果，需要配备 2000 名工艺人员，而当时企业仅有 400 名工艺人员，人员配置无法满足系统需求，因此 ERP 系统不具备落地可行性。

基于这一判断，企业启动了生产流程重构工作，核心举措是按涡轮喷气发动机不同类型的均质零部件，成立多个专业能力中心（Competence Centers），例如专门负责轴类零件、叶片、轮盘、机匣类异形件等的能力中心。每个专业能力中心需对所负责零部件的全生产流程负责，包括成本控制、装配保障等环节。通过聚类分析，企业将整体生产体系划分为 7-10 个几乎无交叉的业务群组，且每个专业能力中心的管理模式实现了标准化统一，以此提升生产运营效率。

“土星” 科研生产联合体（NPO Saturn）作为俄罗斯航空发动机领域的骨干企业，不仅在国内构建了广泛的产业协作网络，与 “ 俄罗斯联合航空制造集团 ”（ OAK ）、“ 俄罗斯国家航天集团 ”（ Roskosmos ）等本土龙头企业紧密合作，还积极拓展国际合作，曾与美国、英国、法国、中国、意大利、瑞士等国家的主流航空航天企业建立合作关系，其中包括成为美国 “ 湾流 ” 公司（ Gulfstream ）、英国 “ 罗尔斯・罗伊斯 ” 公司（ Rolls-Royce ）的合作伙伴，并与瑞士 “ABB” 公司联合成立了合资企业，在全球燃气轮机设备与技术市场中占据重要地位。