美國(guó)防部發(fā)布首個(gè)增材制造戰(zhàn)略報(bào)告

來源： “國(guó)防科技要聞”（ID：CDSTIC）

△美軍C-5 “Galaxy” 戰(zhàn)略運(yùn)輸機(jī)所使用到的金屬/非金屬3D打印零件

南極熊注意到，“國(guó)防科技要聞”發(fā)布了一則消息，據(jù)美國(guó)CTO網(wǎng)站2021年1月25日刊文，美國(guó)國(guó)防部制造技術(shù)（OSD ManTech）項(xiàng)目辦公室在1月發(fā)布了首個(gè)全面的增材制造（AM）戰(zhàn)略。增材制造允許用戶快速、低成本地生產(chǎn)新產(chǎn)品，通常是按需生產(chǎn)或在需要時(shí)生產(chǎn)。新發(fā)布的戰(zhàn)略為這一改變游戲規(guī)則的技術(shù)的使用建立了一個(gè)共同的愿景。OSD ManTech隸屬于負(fù)責(zé)研究和工程的副部長(zhǎng)辦公室的戰(zhàn)略技術(shù)保護(hù)與開發(fā)（STP&E）辦公室，該辦公室與軍方和其他國(guó)防機(jī)構(gòu)合作制定了該戰(zhàn)略。
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△報(bào)告封面

△報(bào)告目錄

一、制定增材制造戰(zhàn)略的主要目的
增材制造是一種快速、按需且可定制的制造手段，可有效推動(dòng)美國(guó)2018年《國(guó)防戰(zhàn)略報(bào)告》（NDS）摘要中所述的后勤保障和運(yùn)營(yíng)改革，支持美國(guó)的經(jīng)濟(jì)和國(guó)防領(lǐng)域繼續(xù)保持全球主導(dǎo)地位。
原美國(guó)材料測(cè)試協(xié)會(huì)（簡(jiǎn)稱ASTM國(guó)際）是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)制定組織，它描述了七大類增材制造技術(shù)，以不同的方式將原材料和能源結(jié)合起來，如圖：

△七大3D打印技術(shù)分類

（1）利用基于增材制造設(shè)計(jì)的裝備，推進(jìn)國(guó)防系統(tǒng)現(xiàn)代化，增強(qiáng)國(guó)防實(shí)力；
（2）增加增材制造材料儲(chǔ)備能力，可進(jìn)行快速原型制作和直接生產(chǎn)零件，從而降低老舊過時(shí)零部件引起的風(fēng)險(xiǎn)；
（3）使作戰(zhàn)人員能利用增材制造能力在戰(zhàn)場(chǎng)上采用創(chuàng)新解決方案。
美國(guó)防部制定此戰(zhàn)略的目標(biāo)是，為增材制造技術(shù)研發(fā)與技術(shù)轉(zhuǎn)移提供一套共享的指導(dǎo)原則和框架，以支持美國(guó)防部、軍事部門和相關(guān)機(jī)構(gòu)的現(xiàn)代化發(fā)展和戰(zhàn)備能力。

▲美國(guó)防部制造創(chuàng)新研究機(jī)構(gòu)分布圖

二、五大戰(zhàn)略目標(biāo)及其關(guān)鍵發(fā)展領(lǐng)域
美國(guó)防部認(rèn)為，雖然增材制造在整個(gè)國(guó)防工業(yè)基礎(chǔ)中的應(yīng)用不斷增長(zhǎng)，但仍具有很大發(fā)展?jié)摿Γ瑢儆谝豁?xiàng)新興技術(shù)�；�于此，美國(guó)防部提出增材制造技術(shù)的發(fā)展愿景：增材制造將促進(jìn)建立更敏捷、適應(yīng)性更強(qiáng)和更統(tǒng)一的國(guó)防供應(yīng)基礎(chǔ)，將成為國(guó)防部和國(guó)防工業(yè)基礎(chǔ)廣泛使用的制造技術(shù)，應(yīng)用于武器系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提高武器系統(tǒng)可靠性和作戰(zhàn)能力。

針對(duì)該發(fā)展愿景，美國(guó)防部提出五大戰(zhàn)略目標(biāo)及其關(guān)鍵發(fā)展領(lǐng)域，具體如下：

戰(zhàn)略目標(biāo)1：將增材制造集成到國(guó)防部和國(guó)防工業(yè)基礎(chǔ)中
美國(guó)防部將通過政策、指導(dǎo)方針和實(shí)施計(jì)劃，整合和促進(jìn)增材制造在整個(gè)國(guó)防部運(yùn)營(yíng)和工業(yè)供應(yīng)鏈（從工程、采購(gòu)到維護(hù)）中的應(yīng)用，推動(dòng)武器系統(tǒng)現(xiàn)代化，提高裝備戰(zhàn)備水平，增強(qiáng)作戰(zhàn)能力。

△美軍中已經(jīng)部署的3D打印機(jī)

關(guān)鍵發(fā)展領(lǐng)域包括：
（1）制定政策和指導(dǎo)方針，以在最大范圍內(nèi)切實(shí)可行地使用增材制造；
（2）修訂國(guó)防部增材制造實(shí)施計(jì)劃；
（3）制定成功的指標(biāo)和度量標(biāo)準(zhǔn)；
（4）在國(guó)防部合同管理和武器系統(tǒng)采辦管理中開發(fā)并共享增材制造業(yè)務(wù)模型；
（5）采用合理的風(fēng)險(xiǎn)管理措施。

戰(zhàn)略目標(biāo)2：協(xié)調(diào)國(guó)防部和外部合作伙伴的增材制造活動(dòng)
美國(guó)防部將通過與其他政府合作伙伴、工業(yè)界、學(xué)術(shù)界合作，調(diào)整增材制造相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)、資源、指南和工作流程，以減少采用增材制造的障礙，改善整個(gè)武器系統(tǒng)的可維護(hù)能力。

關(guān)鍵發(fā)展領(lǐng)域包括：
（1）合作活動(dòng)的支持以及跨軍種資源的共享協(xié)作；
（2）修訂聯(lián)合路線圖并調(diào)整資源；
（3）與聯(lián)邦政府及外部利益相關(guān)者合作。

▲3D打印的混凝土結(jié)構(gòu)橋

戰(zhàn)略目標(biāo)3：推動(dòng)和促進(jìn)增材制造的敏捷應(yīng)用
美國(guó)防部將在整個(gè)技術(shù)和業(yè)務(wù)流程中，修改增材制造相關(guān)政策，增強(qiáng)對(duì)增材制造的科學(xué)理解、創(chuàng)新設(shè)計(jì)，推動(dòng)增材制造設(shè)備、材料和技術(shù)的融合發(fā)展，擴(kuò)大增材制造在國(guó)防部各軍種以及工業(yè)基礎(chǔ)中的采用率，提高增材制造應(yīng)對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)需求的敏捷性。

關(guān)鍵發(fā)展領(lǐng)域包括：
（1）開發(fā)并共享新的增材制造資格認(rèn)證和鑒定方法；
（2）利用先進(jìn)技術(shù)指導(dǎo)設(shè)計(jì)；
（3）利用數(shù)字線索/數(shù)字孿生支持增材制造的現(xiàn)場(chǎng)部署和應(yīng)用。

戰(zhàn)略目標(biāo)4：通過學(xué)習(xí)、實(shí)踐和分享知識(shí)以提高增材制造應(yīng)用熟練程度
國(guó)防部各軍種將教育和培訓(xùn)從事增材制造的技術(shù)和業(yè)務(wù)人員，以保障國(guó)防工業(yè)基礎(chǔ)中足夠的增材制造勞動(dòng)力。

關(guān)鍵發(fā)展領(lǐng)域包括：
（1）學(xué)習(xí)流程和最佳實(shí)踐；
（2）進(jìn)行零件制造實(shí)踐；
（3）分享知識(shí)。

戰(zhàn)略目標(biāo)5：確保增材制造工作流程的安全
美國(guó)防部將通過構(gòu)建數(shù)字線索、整合增材制造工作流程、控制權(quán)威增材制造數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的訪問權(quán)限等途徑，保障整個(gè)增材制造工作流程的網(wǎng)絡(luò)安全。

關(guān)鍵發(fā)展領(lǐng)域包括：
（1）保護(hù)、控制和管理數(shù)據(jù)傳輸和訪問；
（2）將增材制造機(jī)器直接與安全網(wǎng)絡(luò)連接；
（3）利用質(zhì)量保證流程驗(yàn)證零件質(zhì)量。

結(jié)論

在增材制造戰(zhàn)略的支持下，廣泛采用增材制造的預(yù)期效益是：
1）以創(chuàng)新設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)的更致命的系統(tǒng)，
2）提高物資準(zhǔn)備度，
3）增強(qiáng)戰(zhàn)斗人員在戰(zhàn)區(qū)實(shí)時(shí)解決問題的能力。

為了實(shí)現(xiàn)這些效益，必須在國(guó)防部范圍內(nèi)對(duì)增材制造進(jìn)行投資。與任何新技術(shù)一樣，實(shí)施過程中會(huì)遇到障礙。技術(shù)的成熟度、人員的專業(yè)技術(shù)水平、數(shù)據(jù)、材料和機(jī)器的可用性都將有助于發(fā)揮新技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

本戰(zhàn)略所確定的目標(biāo)為國(guó)防部克服這些挑戰(zhàn)，發(fā)揮增材制造的力量，實(shí)現(xiàn)國(guó)家國(guó)防現(xiàn)代化，提高物資準(zhǔn)備程度提供了一條途徑。這一戰(zhàn)略的執(zhí)行需要多個(gè)利益相關(guān)者在國(guó)防部?jī)?nèi)部共同努力，并與其他政府機(jī)構(gòu)、工業(yè)界、學(xué)術(shù)界和美國(guó)盟友合作。

美國(guó)防部首個(gè)增材制造戰(zhàn)略報(bào)告.PDF dod-additive-manufacturing-strategy.pdf (1.88 MB, 下載次數(shù): 2436)

2021-1-28 14:57 上傳

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美國(guó)國(guó)防增材戰(zhàn)略

美國(guó)國(guó)防戰(zhàn)略增材

雷雷 發(fā)表于 2021-1-29 08:00
美國(guó)國(guó)防增材戰(zhàn)略

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