美國防部發(fā)布首個增材制造戰(zhàn)略報告

來源： “國防科技要聞”（ID：CDSTIC）

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

南極熊注意到，“國防科技要聞”發(fā)布了一則消息，據美國CTO網站2021年1月25日刊文，美國國防部制造技術（OSD ManTech）項目辦公室在1月發(fā)布了首個全面的增材制造（AM）戰(zhàn)略。增材制造允許用戶快速、低成本地生產新產品，通常是按需生產或在需要時生產。新發(fā)布的戰(zhàn)略為這一改變游戲規(guī)則的技術的使用建立了一個共同的愿景。OSD ManTech隸屬于負責研究和工程的副部長辦公室的戰(zhàn)略技術保護與開發(fā)（STP&E）辦公室，該辦公室與軍方和其他國防機構合作制定了該戰(zhàn)略。
（文末有PDF下載）

△報告封面

△報告目錄

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，可有效推動美國2018年《國防戰(zhàn)略報告》（NDS）摘要中所述的后勤保障和運營改革，支持美國的經濟和國防領域繼續(xù)保持全球主導地位。
原美國材料測試協(xié)會（簡稱ASTM國際）是一個標準制定組織，它描述了七大類增材制造技術，以不同的方式將原材料和能源結合起來，如圖：

△七大3D打印技術分類

（1）利用基于增材制造設計的裝備，推進國防系統(tǒng)現代化，增強國防實力；
（2）增加增材制造材料儲備能力，可進行快速原型制作和直接生產零件，從而降低老舊過時零部件引起的風險；
（3）使作戰(zhàn)人員能利用增材制造能力在戰(zhàn)場上采用創(chuàng)新解決方案。
美國防部制定此戰(zhàn)略的目標是，為增材制造技術研發(fā)與技術轉移提供一套共享的指導原則和框架，以支持美國防部、軍事部門和相關機構的現代化發(fā)展和戰(zhàn)備能力。

▲美國防部制造創(chuàng)新研究機構分布圖

二、五大戰(zhàn)略目標及其關鍵發(fā)展領域
美國防部認為，雖然增材制造在整個國防工業(yè)基礎中的應用不斷增長，但仍具有很大發(fā)展?jié)摿�，屬于一項新興技術。基于此，美國防部提出增材制造技術的發(fā)展愿景：增材制造將促進建立更敏捷、適應性更強和更統(tǒng)一的國防供應基礎，將成為國防部和國防工業(yè)基礎廣泛使用的制造技術，應用于武器系統(tǒng)創(chuàng)新設計，提高武器系統(tǒng)可靠性和作戰(zhàn)能力。

針對該發(fā)展愿景，美國防部提出五大戰(zhàn)略目標及其關鍵發(fā)展領域，具體如下：

戰(zhàn)略目標1：將增材制造集成到國防部和國防工業(yè)基礎中
美國防部將通過政策、指導方針和實施計劃，整合和促進增材制造在整個國防部運營和工業(yè)供應鏈（從工程、采購到維護）中的應用，推動武器系統(tǒng)現代化，提高裝備戰(zhàn)備水平，增強作戰(zhàn)能力。

△美軍中已經部署的3D打印機

關鍵發(fā)展領域包括：
（1）制定政策和指導方針，以在最大范圍內切實可行地使用增材制造；
（2）修訂國防部增材制造實施計劃；
（3）制定成功的指標和度量標準；
（4）在國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)務模型；
（5）采用合理的風險管理措施。

戰(zhàn)略目標2：協(xié)調國防部和外部合作伙伴的增材制造活動
美國防部將通過與其他政府合作伙伴、工業(yè)界、學術界合作，調整增材制造相關領導機構、資源、指南和工作流程，以減少采用增材制造的障礙，改善整個武器系統(tǒng)的可維護能力。

關鍵發(fā)展領域包括：
（1）合作活動的支持以及跨軍種資源的共享協(xié)作；
（2）修訂聯合路線圖并調整資源；
（3）與聯邦政府及外部利益相關者合作。

▲3D打印的混凝土結構橋

戰(zhàn)略目標3：推動和促進增材制造的敏捷應用
美國防部將在整個技術和業(yè)務流程中，修改增材制造相關政策，增強對增材制造的科學理解、創(chuàng)新設計，推動增材制造設備、材料和技術的融合發(fā)展，擴大增材制造在國防部各軍種以及工業(yè)基礎中的采用率，提高增材制造應對戰(zhàn)爭需求的敏捷性。

關鍵發(fā)展領域包括：
（1）開發(fā)并共享新的增材制造資格認證和鑒定方法；
（2）利用先進技術指導設計；
（3）利用數字線索/數字孿生支持增材制造的現場部署和應用。

戰(zhàn)略目標4：通過學習、實踐和分享知識以提高增材制造應用熟練程度
國防部各軍種將教育和培訓從事增材制造的技術和業(yè)務人員，以保障國防工業(yè)基礎中足夠的增材制造勞動力。

關鍵發(fā)展領域包括：
（1）學習流程和最佳實踐；
（2）進行零件制造實踐；
（3）分享知識。

戰(zhàn)略目標5：確保增材制造工作流程的安全
美國防部將通過構建數字線索、整合增材制造工作流程、控制權威增材制造數字數據的訪問權限等途徑，保障整個增材制造工作流程的網絡安全。

關鍵發(fā)展領域包括：
（1）保護、控制和管理數據傳輸和訪問；
（2）將增材制造機器直接與安全網絡連接；
（3）利用質量保證流程驗證零件質量。

結論

在增材制造戰(zhàn)略的支持下，廣泛采用增材制造的預期效益是：
1）以創(chuàng)新設計驅動的更致命的系統(tǒng)，
2）提高物資準備度，
3）增強戰(zhàn)斗人員在戰(zhàn)區(qū)實時解決問題的能力。

為了實現這些效益，必須在國防部范圍內對增材制造進行投資。與任何新技術一樣，實施過程中會遇到障礙。技術的成熟度、人員的專業(yè)技術水平、數據、材料和機器的可用性都將有助于發(fā)揮新技術的優(yōu)勢。

本戰(zhàn)略所確定的目標為國防部克服這些挑戰(zhàn)，發(fā)揮增材制造的力量，實現國家國防現代化，提高物資準備程度提供了一條途徑。這一戰(zhàn)略的執(zhí)行需要多個利益相關者在國防部內部共同努力，并與其他政府機構、工業(yè)界、學術界和美國盟友合作。

美國防部首個增材制造戰(zhàn)略報告.PDF dod-additive-manufacturing-strategy.pdf (1.88 MB, 下載次數: 2468)

2021-1-28 14:57 上傳

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美國國防增材戰(zhàn)略

美國國防戰(zhàn)略增材

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

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