摘要：A&P Technology的业务包括为各种终端市场和应用制造编织碳纤维和玻璃纤维预制件。在这里，A＆P为波音787每架飞机生产290个框，其中161个框是独一无二的。其中一个A&P编织机/芯轴系统可以在一个班次内生产4个预成型件，足以制作8个框，该系统由该公

A＆P以编织机而闻名，但其技术能力的深度和广度在通常紧闭的门后面引起了人们的关注。

A&P Technology的业务包括为各种终端市场和应用制造编织碳纤维和玻璃纤维预制件。在这里，A＆P为波音787每架飞机生产290个框，其中161个框是独一无二的。其中一个A&P编织机/芯轴系统可以在一个班次内生产4个预成型件，足以制作8个框，该系统由该公司开发的最复杂、最先进的程序之一操作。

美国俄亥俄州辛辛那提A&P Technology园区鸟瞰图。

像这样的碳纤维织物被编织成管状，然后被压平或切开，然后缠绕在卷轴上装运。A&P制造的飞机发动机风扇罩使用这种格式的材料。

A&P的实验室是该公司进行原型制作、制造叠层工具和进行液压爆裂测试的地方。还包括一个大型叠放台、一个小型商用加热机、无损检测设备、一个用于预浸料储存的冰箱和一个步入式威斯康星州烤箱。

这里展示的是A&P实验室的另一半。在CW的参观中，正在开发的产品包括下一代喷气发动机风扇罩、直升机项目的复合材料齿轮、机舱工具和一些专有产品，奇怪的是，这些产品与复合材料无关，但与编织有很大关系。

这个由A＆P编织碳纤维织物制成的无线电天线是平方公里阵列的一部分，这是一项多国努力，旨在在南非和澳大利亚的偏远地区部署数千台高性能射电望远镜，以接收天基无线电信号。

A&P在其织物大楼为Expliseat的商标TiSeat（钛座椅）制造了一种编织热塑性预成型件。其重量仅为4公斤，采用编织窄缝热塑性胶带制成的复合预成型件。TiSeat正在为空客A320配备，与竞争对手的材料和产品相比，每架飞机为空客节省了约2090公斤。

桥柱和其他类似的支撑系统可以通过应用A&P碳纤维织物进行修复和加固。

在复合材料行业，有一些制造工艺表面上看起来相对简单易行。纤维增强材料的编织可以说是其中之一。事实上，编织是由相当多的制造商完成的。事实上，获取和使用编织机制造碳纤维或玻璃纤维预成型件、筒形件和/或织物可以在不花费大量金钱或时间的情况下完成。

然而，世界上很少有公司将编织作为他们所有注意力、专业知识、投资和战略的重点。很少有人享有A&P Technology股份有限公司（俄亥俄州辛辛那提，美国）在技术和艺术方面的卓越声誉，以及在当今使用的几乎所有纤维增强材料方面的丰富经验。

A&P源自阿特金斯皮尔斯制造公司，成立于1817年，生产棉花加工机械。阿特金斯皮尔斯公司最终开始为各种终端市场编织棉花。这种情况一直持续到19世纪中叶和20世纪。1986年，随着现代复合材料行业开始成形，阿特金斯皮尔斯公司看到了将其编织技术应用于复合材料制造的机会，并创建了A&P Technology作为评估技术纤维编织的研发部门。A&P Technology业务在接下来的十年中不断发展，并于1995年成为阿特金斯皮尔斯公司的全资子公司。1997年，该公司又迈出了一步，将A&P Technology分拆为一家独立公司。如今，它由总裁安德鲁·海德（Andrew Head全资拥有。

A&P Technology分布在位于辛辛那提大都市区东侧的园区内的五栋建筑中。1255平方米的技术中心位于园区主入口附近，欢迎游客参观。正是在这里，首席运

营官帕姆·施耐德（Pam Schneider）和应用工程副总裁迈克·布雷利（Mike Braley）迎接了CW的这次参观。施耐德将她的A&P根源追溯到公司成立30多年前。布雷利于20多年前加入A＆P，来自A＆P的长期客户之一GE Aviation（美国俄亥俄州Evendale）。

施耐德坐在技术中心的顶层，在A&P编织合同中的零件样品中，以及阿特金斯和皮尔斯早期的遗留照片中，施耐德解释说，A&P的成功主要源于其定制工程材料解决方案以满足无数机械和物理要求的能力。这是可能的，因为A＆P的编织设备是在内部开发和制造的，这意味着该公司与其技术密切相关，从概念到开发再到制造。

布雷利声称，纤维增强材料的编织提供了一套复合材料行业其他任何地方都没有的材料能力。“基本上，”他说，“我们可以改变纤维架构，以满足任何特定的尺寸和任何特定的机械要求。”

理解这一陈述需要理解编织本身。在最基本的层面上，编织物是由两个或三个方向的连续、机械联锁的纤维组成的系统。纱线缠绕在圆柱形线轴上，线轴安装在载体上。然后，将多个载体连接到带有蛇形轨道的编织板上，该轨道引导载体。纱线从每个载体被拉到编织机轨道上方的成型平面。编织机可以水平或垂直取向，其尺寸（载体数量）决定了成品编织部分的直径。

成品编织物的几何形状取决于芯棒的形状和尺寸，以及编织机的配置，用于制造筒形件、二维预成型件和平织物。在所有情况下，编织良好可以提供连续、一致和均匀分布的纤维结构，从而为成品复合材料部件提供优异的抗冲击性和抗裂性。

布雷利提到的织物结构的定制是通过可以为编织物调整的变量来实现的：纤维类型的数量（碳、玻璃、芳纶、天然、热塑性或混合）、结构（双轴、三轴、三轴/双轴或单向）、载体的数量、纱线角度（固定或变化）、纱线张力、编织速度和芯轴形状。

施耐德表示，A&P Technology经营的编织机尺寸从3到800个载体不等，中间有40多种尺寸，使用碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等生产一系列预成型件和产品。800载体编织机体积庞大，直径超过13米，是世界上最大的编织机。A&P的机械产品线不断发展，经常添加新的机器尺寸以满足特定的客户要求。2016年，A&P生产了超过453.6公吨的编织产品，预计未来几年每年将增长15-20%。施耐德表示，A&P最大的终端市场是航空航天，但该公司也为汽车、娱乐和基础设施应用生产编织产品。

布雷利表示，A＆P的成功在很大程度上归功于其编织良好的能力，并在此过程中帮助客户解决难题。他说，大多数情况下，客户会带着某种故障的金属部件来到A&P，而所有其他解决方案都达不到要求。他在谈到编织时说：“很长一段时间以来，我们一直非常关注这个问题。”。“我们拥有开发定制解决方案的设备、历史、知识和专业知识。事实上，”他又说，“我们的一些客户对我们的定制能力有点不知所措。”

离开技术中心展示区后，参观的第一站是楼下的原型实验室，在那里实际完成了“技术”。A&P不生产用于销售的复合材料零件，而是为客户创造了一个加快原型制作过程的空间。在这里，A&P为客户做原型设计，还制造叠层工具并进行液压爆裂测试。还包括一个大型叠放台、一个小型商用加热机、无损检测设备、一个用于预浸料储存的冰箱和一个步入式威斯康星州烤箱（美国威斯康星州东特洛伊）。

贯穿始终的是处于不同制造和评估阶段的各种零件。其中包括下一代喷气发动机风扇罩、直升机项目的复合材料齿轮、机舱工具和一些专有产品，奇怪的是，这些产品与复合材料无关。然而，布雷利说：“我们致力于追求高风险、高回报的项目。我们一直在寻找机会将我们的技术付诸实践。”

从这里开始，参观将进行到CW被允许参观的地区，但有一项谅解，即所有针对应用和机械的观察都将保密。事实上，A&P通常不允许参观工厂，以保护其客户设计的专有性质和最先进的技术。事实上，只有美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗（Neil Armstrong）得到了完整的参观。CW的访问是一个罕见的例外，其目的是让所服务的行业更好地了解A&P的广泛能力。

下一站是长期合同大楼，位于园区北侧，占地3250平方米。正如其名，正是在这里，我们发现A&P系统在为多年项目编织项目时发挥了作用—布雷利说，这些项目是静态的，不能改变。首先展出的是一系列令人印象深刻且复杂的编织机和芯轴，它们为波音公司（美国伊利诺伊州芝加哥）787-8梦想飞机的机身框制造碳纤维预制件。A&P为波音每架飞机生产290个框，其中161个框是独一无二的。在一个班次中，其中一个A&P编织机/心轴系统生产4个预成型件，由这些预成型件制成8个框，该系统由该公司迄今为止开发的最复杂、工程化程度最高的软件程序之一操作。

施耐德和布雷利随后指出，一个大型工作站正在运行一台编织机，为通用电气航空公司的GEnx发动机制造碳纤维风扇罩预成型件。这种预成型件以圆柱体的形式从编织机上下来，然后被送入编织机上方的夹层，压平并切成两层织物，缠绕在卷轴上，然后运送到美国密西西比州巴特斯维尔的通用电气航空喷气发动机工厂（见“工厂参观：通用电气航空”）。布雷利说，这里的一致性至关重要，因为风扇外壳的设计是为了包含“叶片脱落”事件，即风扇叶片在运行过程中脱落（这种情况很少见）并影响外壳：“每一层都必须是一样的，现在也是一样的，”他说。“从冲击的角度来看，这是非常一致的。”除了GEnx，A&P还为GE CF6-80C2、霍尼韦尔航空航天公司（美国亚利桑那州凤凰城）HTF7000系列发动机和威廉姆斯国际公司（美国密歇根州商业镇）FJ44-4发动机提供编织风扇外壳预成型件。

接下来是336载体编织机，为LEAP 1B/2B发动机以及GEnx制造碳纤维预成型件。接下来是一个复杂的系统，将碳纤维和芳纶纤维编织在一起，为霍尼韦尔发动机的定子叶片制造预成型件。CW被告知，这款编织机可容纳七种设计变体，但完全不需要人工监督。

施耐德和布雷利领路走出LTC大楼，前往核心产品大楼。它建于两年前，是A＆P的最新产品。这里有20种不同尺寸的编织机（最大的配备了400个载体），是许多尺寸的倍数，大多数在任何给定时间都在运行。旋转载体不断的“咔嗒咔嗒”声使其成为园区里最嘈杂的设施之一。这里安装的全新设备专注于高速编织各种应用的套管，包括公路卡车尾气绝缘、飞机机翼结构、假肢、曲棍球棍和棒球棒。

下一站是面料大楼，A&P在那里生产四种现成的编织面料，QISO、Bimax、ZERO和TX-45，用于各种应用。QISO是一种准各向同性织物，专为复合材料模具、基础设施维修和汽车应用而设计，上市时间约为五年。材料组合因应用而异，包括航空航天级和工业级碳纤维。织物有几种面积重量和宽度。

Bimax是一种稳定的±45°材料，常用于曲棍球杆、大型无线电信号天线和汽车零件。这里的纤维类型是碳和玻璃的混合体，添加了热塑性轴，以在叠层过程中稳定织物结构。A&P告诉我们，Bauer Hockey Corp.（美国新罕布什尔州埃克塞特）将其曲棍球棒从编织碳纤维改为Bimax，并在此过程中减少了7%的材料使用。

ZERO是A＆P唯一的无辅助织物，最初是为F-22项目设计的。这种非织造单向织物几乎没有卷曲，有各种盎司的重量。

TX-45是A＆P的最新面料，±45°，193g/m2，2x2斜纹，采用载体纸交付，便于处理和一致的纤维取向。Braley表示，TX-45是由A&P为一家航空航天客户开发的，该客户对±45°平纹预浸料的替代品感兴趣。

同样在织物大楼，A&P为Expliseat（法国巴黎）的商标TiSeat（钛座椅）制造了一种编织热塑性预成型件。Expliseat的重量仅为4公斤，称其为世界上最轻的飞机座椅。它的特点是通过编织无捻纱（narrow slit）热塑性胶带制成的复合预成型件，布雷利说，这种胶带往往比纱线更硬，因此更难编织。TiSeat正在为空客A320配备，与竞争对手的材料和产品相比，每架飞机为空客节省了约2090公斤。

A&P园区最大的建筑是业务开发大楼，这是一座7430平方米的设施，是各种军事、工业和航空航天项目的制造中心，尤其是与发动机相关的项目。在演练中，布雷利指出，通用电气发动机流道垫片的编织系统正在开发中，GE9X发动机预成型系统正在进行资格认证（GE9X将为即将推出的波音777X提供动力），GEnx车身层，威廉姆斯发动机的风扇箱编织机和霍尼韦尔发动机风扇箱预成型件。

这里也是自动化室，A&P在这里评估机器人和类似技术，以帮助加快编织生产率。这包括一个多轴机器人，以协助芯轴装载和开发更先进的过冲技术。同样在评估中的是用于过程检测的具有实时编织机反馈和视觉系统的动态调度软件。布雷利指出：“我们觉得我们处于编织能力的最前沿，但总有改进的机会，我们必须推动这一点。”

回到技术中心，CW遇到了安迪·海德（Andy Head），他被普遍称为A&P的技术和机械驱动力。当被要求描述A&P在复合材料供应链中的地位时，他列出了四个优势：强大的数控、良好的数字设计、出色的内部机械能力和编织过程本身固有的灵活性。

安迪·海德说，这种能力组合使A&P在复合材料行业处于独特的地位：这是一种高度工程化、先进的编织解决方案的来源，由于编织的高进入门槛，在其他地方很难找到。

他补充道：“我们的组织是基于让客户成功的共同利益。”。“我们内部设计和制造机械的能力使我们能够在短时间内为客户提供最佳解决方案。这种设计灵活性使A&P处于编织技术的前沿，我们非常重视这一地位。”

“诚然，”海德说，“我们的唯一来源地位是独一无二的，但我们在支持大批量项目方面有着悠久的历史，这些项目的要求只有我们的机器才能满足。我们为自己不仅能够满足这些要求，而且能够超越客户对质量和服务的期望而感到自豪。”

回顾A&P的发展历程，以及当今复合材料行业对制造速度、周期时间、自动化、过程控制和一致性的关注，施耐德认为A&P与这些目标高度一致，并已准备好满足航空航天、汽车和工业等领域的预成型需求。“这是伟大的20年，”她说，“但我们还没有结束。”

原文，《Plant tour: A&P, Cincinnati, OH 》 2018.7.1

杨超凡 2024.11.19

来源：小野说穿搭