AM技術能否徹底革新采辦程序

通過高度簡化和創新措施縮短研發周期,接受最終的風險,而換取采辦速度的加快,可有助于消除為保持技術優勢而越來越沉重的擔憂。在采辦領域的這樣一種機敏性,可稱為“流程機敏性”。建設流程機敏性的努力,我們在采辦改革中已經看到,其目的是把科技、采辦和需求進行無縫融合,以改進整體能力發展。然而,這項努力至今未見成功。美國空軍最新的重點努力中包括更多的“樞軸點”,或者說對某些項目做出改變或放棄的決定,還包括加速制造樣機的流程,目的是通過探索創新運作概念來推動新技術的應用。我們可以設想,由于AM技術的實際應用,未來的采辦流程將精簡到極致,直接將購得的3D打印機、原材料和技術文件發送到戰地,在現場打印戰車和其他系統。如果這種流程取得成功,可能徹底革新采辦速度。

在設計新系統的同時,我們務必要意識到,我們的對手也在進行現代化,也在努力對抗我們的技術,因此,預測新生威脅并規劃應對之策必須是研發過程的一部分。為規劃及時插入新技術,方法之一是使用模塊化結構,這種結構由能被快速更新的可分離部件組成。用AM技術生產相對簡單的自主駕駛車輛和系統,成本較低而且有模塊化選擇,因此蘊藏著戰略和戰役上的機會,允許美軍在高度抗衡的環境中靈敏地執行全球精確打擊任務。許多這類資產都采用了模塊化平臺——由傳感器、誘餌機、電磁干擾器、彈藥等組成——可產生致命和非致命殺傷效果。這些可以消耗的誘餌機或小型無人機提供靈活性,因為它們可以從任意組合的陸、海、空、天資產部署和發射。模塊化也可能吸引其他供應商提供產品,從而促進競爭,并開發多種替代方案。

雖然制定和規范任何程序的目的是把差異降到最低并允許可重復性,但有時候,程序本身變得極為復雜,致使我們迷失了最終目標。比如,我們需要審核產品合格檢驗和認證程序,從而確定是否能更迅速地利用AM技術制造出的部件和產品。這可能只是一小步,要根除復雜能力系統過長的開發時間(15~20年),還有很長的路要走。從“設定的和有限的”系統或組件壽命,轉變到“充分適合于”某種應用和某段時間,這種概念上的轉變,也將有利于技術的迅速進步。認證程序應該基于AM部件的功能性和關鍵性來進行,就是說,并非所有AM部件都需要經過嚴格的鑒定過程,我們可以為AM技術制造的許多部件設定一個能接受的風險等級,這樣才能有效利用AM技術帶來的機敏性。和模塊化的好處相似,以AM技術制造可消耗的無人機,可快速部署戰場,因此有潛力縮短開發時間并節約資金,同時敢于采用新技術。采用AM迅速現場部署技術的另一個可行場合是衛星發射,將有效減少發射成本,而發射成本是美國空軍太空司令部當前面臨的一個主要問題。

這里值得一提的是,一個系統在研發期間,必須與早期研發過程中的發現緊密關聯,因為如果缺少與基礎研究關聯而獲得的知識,就可能錯過某些技術插入機會。然而如果了解某些相關技術的成熟程度,我們就敢于在自己的采辦計劃中前瞻規劃定期的技術更新,及時納入目前正在進行研發的這些技術。迄今得到的經驗教訓表明,美國政府需要把握對相關界面技術的技術控制和擁有權。

▲通過高度簡化和創新措施縮短研發周期，接受最終的風險，而換取采辦速度的加快，可有助于消除為保持技術優勢而越來越沉重的擔憂

AM技術與國家制造創新網絡

AM技術正被納入國防建設,與正在建立中的美國國家制造創新網絡(NNMI)同步前進。NNMI計劃最初由奧巴馬總統在2012年提議,他在其2013財政年度預算中為此增撥了10億美元經費。對NNMI的設想是:在2024財年之前,政府各部門要聯合建立總共15個制造創新研究所,這些政府部門包括:國防部、能源部、商務部,和農業部。截至2015年,已成立8個研究所(國防部5個、能源部3個)。國防部的5個研究所是:

·俄亥俄州楊斯頓的AM研究所;

·伊利諾伊州芝加哥的數字化制造與設計創新研究所;

·密歇根州底特律的輕質和現代金屬研究所;

·紐約州羅切斯特的集成光電制造研究所;

·加州圣荷西的柔性混合電子制造創新研究所。

能源部的3個研究所被統稱為“清潔能源制造創新研究所”,它們是:

·北卡羅萊納州羅利的下一代動力電子制造創新研究所;

·田納西州諾克斯維爾的先進復合材料和結構材料制造研究所;

·加州洛杉磯的清潔能源/智能制造創新研究所。

    另有7個新的研究所擬議在2016年成立(國防部1個、能源部2個、商務部2個、農業部2個),累計總投入為6.08億美元。2016年由國防部資助的機構是馬薩諸塞州劍橋市的革命性纖維與紡織制造業創新研究所。能源部力爭在2016年獲得2.41億美元,以維持其現存的4個研究所,并成立2個新研究所。農業部請求得到8000萬美元,用于建立兩個高級生物制造和納米纖維領域的研究所。商務部國家標準與技術研究所申請在2016年創建2個研究所,探索先前沒有被選取的制造主題領域。

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