深度解讀3D打印在美國軍事領域的應用
2016年國務院印發了“健康中國2030規劃綱要”，明確提出發展精準醫療與智能醫療技術，3D打印憑借其技術優勢，在醫療領域有著廣泛應用，在醫學模型構建，可植入醫療器械等領域缺乏大量專業技能人才，泛銳研究院3D打印人才培養中心聯合西安點云生物科技有限公司，第四軍醫大學二附院等開展“數字化骨科3D打印技術”技能培訓，普及3D打印在骨科中的應用，為數字化骨科儲備人才，“第三期“數字化骨科3D打印技術”技能培訓班”就要開課啦！
美國《空天力量雜志》在其網站發表了代頓大學材料工程學博士阿曼達·希蘭德的文章,對當下大熱的增材制造技術在軍事領域的應用現狀及前景進行了深度分析與解讀。阿曼達·希蘭德是引信電子學與設計項目的首席研究員,負責美國空軍研究實驗室彈藥部的“柔性電子與通用兵器制造”和“極端環境中的電子集成電路”項目。
▲AM技術能保障機敏性，它以快速而低廉的設計和制造，迅速產生出單一或多種原型機件，滿足一系列任務需要，包括實地即時修理和更換部件
我們可能擁有每一種技術資源……但是如果沒有充分的語言來表述,我們的想象就飄忽無形,我們的思維和感受就徘徊不前,我們的程序也許帶有“革命性”,但帶不來改革——詩人雅德安·瑞奇
戰略機敏性概念,以靈活、適變和速度為其屬性,藉此來應對快速和意外變化帶來的挑戰。戰役機敏性也是這樣,其特征是針對特定的挑戰迅速生成多個應對方案,并能在不同的方案之間切換,由此應對新現的威脅。增材制造(以下簡稱AM,又稱3D打印)技術適時而生,正好能夠滿足戰略和戰役層次的機敏性需要。長遠來看,AM有可能是一項改變游戲規則的技術,即能最大限度地利用多域(陸地、天空、海上、太空、網絡)整合,從而生成巨大的靈活性。正視現實,21世紀的防務挑戰不可能用單獨一個方案來解決,只能依靠機敏性來提供多種對應方式。飛速的變化既對那些滯后落伍者構成難以逾越的障礙,也為那些機敏應變者帶來長久的優勢。我們雖不需要總是以最快速度行動,但是保持這樣的速度選擇,就能減少對手的反應機會。AM技術能保障機敏性,它以快速而低廉的設計和制造,迅速產生出單一或多種原型機件,滿足一系列任務需要,包括實地即時修理和更換部件。我們把3D打印設備和材料預置或投放于各戰略地點——包括陸地、海洋、太空——就形成按需生產機件的能力,從而縮短設計和裝配這兩個階段的制造周期。有充分的理由相信,AM技術有潛力支持美國眾多面向的國防使命,同時生成長遠的成本節約效益。
本文考察美國空軍的一些關鍵報告、規劃文件和其他相關資源,通過這些戰略框架文件研判AM能力在軍隊的現狀和發展,并在此基礎上提出對未來聯合研發努力的一些認識和看法。雖然本文主要關注美國空軍,但文中的AM研發概念可以適用于國防部的所有軍種和機構。本文首先概述AM技術在軍隊的發展,然后探索此技術在物流和后勤支援領域的作用,進一步,本文評估AM技術對國防采辦流程的影響,最后討論此技術的未來機遇和挑戰。
▲為了實現多域整合效果，美國空軍研究實驗室正積極將AM技術應用于各種領域
AM技術在軍事領域的發展
美國正在大力振興工業制造業,其中的一項努力是大力拓展AM技術所具備的有效設計復制和快速樣機制造能力。例如,《沃勒斯2015年報告》稱,AM工業自1995年以來有了巨大發展,最初的市場規模為2.95億美元,在2014年估計達到41億美元。工業3D打印機制造商也從1995年的15家增加了兩倍多,如今在13個國家有49家公司,共售出12850套系統,每套系統價值5000美元到50萬美元不等。使用AM技術的主要產業,按從大到小的順序排列,有工/商業機械(17.5%)、消費產品/電子產品(16.6%)、汽車(16.1%)、航空航天(14.8%)、醫療/牙科(13.1%)、學術機構(8.2%)、政府/軍事(6.6%)、“其他”產業如油、氣、商用產品(3.9%)、及建筑業(3.2%)。雖然根據這份報告,政府/軍界對AM技術和產品的使用僅占統計總值的6.6%,但這比之前2014年的數據增長了1.2%。
軍隊每個軍種以及大部分供應基地和軍械庫,都在進行獨立的AM開發努力和上馬項目。比如,陸軍、海軍及國防部承包商,從2012年到2014年把3D打印機前沿部署到了“戰地”,并在繼續推進這項努力。軍種之間也有重大合作,所有合作項目已在過去兩年內啟動或加強,投資也在持續增加。
(責任編輯：admin)
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