2022 年 10 月 9 日星期五，美國科技政策辦公室 (OSTP) 發(fā)布了先進(jìn)制造業(yè)國家戰(zhàn)略 (NSAM)。這是繼特朗普政府 2018 年美國先進(jìn)制造業(yè)領(lǐng)導(dǎo)力戰(zhàn)略之后，奧巴馬政府于 2012 年 2 月發(fā)布的先進(jìn)制造業(yè)國家戰(zhàn)略計(jì)劃的第二次更新。OSTP 是美國總統(tǒng)執(zhí)行辦公室 (EOP) 的一部分，根據(jù) 2010 年美國競爭再授權(quán)法案的規(guī)定，自 2012 年起每 5 年更新一次原始文件。盡管當(dāng)然不僅僅關(guān)注增材制造 (AM)，但鑒于增材制造行業(yè)自 2018 年以來的特定增長，此次更新似乎對增材制造行業(yè)尤為重要。

NSAM第二版本
© OSTP

 構(gòu)建制造業(yè)供應(yīng)鏈彈性

與2022年早些時(shí)候 OSTP 對關(guān)鍵和新興技術(shù)國家戰(zhàn)略的更新一樣，3D打印行業(yè)迅速崛起的發(fā)展勢頭和對投資的吸引力在先進(jìn)制造業(yè)國家戰(zhàn)略（ NSAM） 中都很明顯。總體而言，后一份報(bào)告可能提供了迄今為止最全面詳細(xì)的總結(jié)，涉及美國政府設(shè)想的增材制造將在美國制造業(yè)未來發(fā)揮的作用。

先進(jìn)制造業(yè)國家戰(zhàn)略（NSAM） 圍繞三個(gè)相互關(guān)聯(lián)的目標(biāo)展開。第一個(gè)：開發(fā)和實(shí)施先進(jìn)制造技術(shù)”與 2018 年的第一個(gè)目標(biāo)基本相同。第二個(gè)：培養(yǎng)先進(jìn)制造勞動(dòng)力，相似于2018 年的目標(biāo)。主要區(qū)別在于更新后的報(bào)告更加詳細(xì)地強(qiáng)調(diào)了將新工人帶入美國制造業(yè)勞動(dòng)力庫的緊迫性。

兩份報(bào)告最大的區(qū)別在于最后一個(gè)目標(biāo)：構(gòu)建制造業(yè)供應(yīng)鏈的彈性。基本上，這是對 2018 年報(bào)告第三個(gè)目標(biāo)的細(xì)化：擴(kuò)大美國國內(nèi)制造業(yè)供應(yīng)鏈的能力。顯然，最后一個(gè)目標(biāo)的更新版本反映了增材制造部門不成文使命的更新版本，因?yàn)?D打印能夠?qū)崿F(xiàn)重塑的全球制造供應(yīng)鏈的需求。

戰(zhàn)略中強(qiáng)調(diào)了納米增材制造在電子產(chǎn)品領(lǐng)域的作用
© OSTP發(fā)布的NSAM

戰(zhàn)略中強(qiáng)調(diào)了增材制造在醫(yī)療藥品領(lǐng)域的作用，并呼喚開發(fā)連續(xù)的制造方式，提高過程中控制能力，集成人工智能系統(tǒng)等技術(shù)提高增材制造針對患者提供的解決方案。
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戰(zhàn)略中強(qiáng)調(diào)了增材制造過程優(yōu)化發(fā)展框架的重要性。以及開發(fā)用于提升過程監(jiān)測能力的感應(yīng)器和其他控制措施的重要性。包括開發(fā)人工智能算法以分析大量的數(shù)據(jù)的相關(guān)性，提升質(zhì)量控制水平。開發(fā)針對于增材制造的材料，將增材制造集成到智能化制造平臺(tái)。
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© 3D科學(xué)谷白皮書

戰(zhàn)略中強(qiáng)調(diào)了增材制造的柔性特征有效的解決了例如航空航天、國防等制造領(lǐng)域所遇到的供應(yīng)鏈挑戰(zhàn)
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戰(zhàn)略中強(qiáng)調(diào)了公立與私營企業(yè)合作的重要性，以及高等和中等教育對增材制造的推動(dòng)作用。
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戰(zhàn)略中強(qiáng)調(diào)了增材制造對人類可持續(xù)發(fā)展的重要性，從設(shè)計(jì)的源頭出發(fā)，考慮到對材料的節(jié)約、材料的可循環(huán)使用到生產(chǎn)出環(huán)保安全的產(chǎn)品，這需要不斷的提升工藝的水平，針對環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展開發(fā)有利的工藝。
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該戰(zhàn)略的第三個(gè)目標(biāo)與增材制造行業(yè)自身的戰(zhàn)略平行，這一事實(shí)開始表明3D打印-增材制造將如何成為先進(jìn)制造業(yè)的整體未來。該戰(zhàn)略的細(xì)節(jié)再次證實(shí)了這一點(diǎn)。

人工智能、過程監(jiān)控、更先進(jìn)的感應(yīng)器是NSAM戰(zhàn)略中強(qiáng)調(diào)的增材制造發(fā)展重中之重。

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在所有其他目標(biāo)中，增材制造顯然與擴(kuò)大努力以減少制造供應(yīng)鏈漏洞最為相關(guān)。該目標(biāo)包括：改善供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)管理和激發(fā)供應(yīng)鏈敏捷性。此外，3D打印滿足對供應(yīng)鏈進(jìn)行壓力測試以應(yīng)對 [低概率、高后果] 事件，例如疫情和戰(zhàn)爭對供應(yīng)鏈的中斷影響。

有趣的是，鑒于增材制造的軍事應(yīng)用激增，在評(píng)估政府各機(jī)構(gòu)在各自先進(jìn)制造進(jìn)展方面的進(jìn)展情況時(shí)，目前美國商務(wù)部 (DOC) 在實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)方面走得最遠(yuǎn)，國防部 (DoD) 和美國國家科學(xué)基金會(huì) (NSF) 緊隨其后，NASA 和能源部 (DOE) 緊隨其后。目前教育部 (ED)、人類健康與服務(wù)部 (HHS) 和農(nóng)業(yè)部 (USDA) 在先進(jìn)制造業(yè)分析的所有機(jī)構(gòu)中排名最靠后。

各機(jī)構(gòu)之間在先進(jìn)制造業(yè)進(jìn)展方面的差異揭示了政府最高優(yōu)先事項(xiàng)之一背后的邏輯。不過政府已將跨機(jī)構(gòu)合作作為優(yōu)先事項(xiàng)。因此，機(jī)構(gòu)之間的差距不太可能繼續(xù)存在，而是機(jī)構(gòu)之間的合作——正如增材制造行業(yè)的觀察家所熟悉的那樣——將決定美國政府如何以所追求的戰(zhàn)略塑造美國制造業(yè)。

增材制造發(fā)展需要跨學(xué)科跨機(jī)構(gòu)合作
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     沿著這些思路，通過 AM Forward 計(jì)劃的進(jìn)一步推動(dòng)增材制造的發(fā)展，先進(jìn)制造業(yè)國家戰(zhàn)略（NSAM）宣布 AM Forward 計(jì)劃為先進(jìn)制造戰(zhàn)略最偉大的成功案例之一，DoD 和 DOE 可能會(huì)帶頭將先進(jìn)制造技術(shù)匯集到與先進(jìn)制造相關(guān)的所有其他機(jī)構(gòu)，并協(xié)調(diào)美國未來制造業(yè)勞動(dòng)力資源的創(chuàng)造。

 穩(wěn)健推進(jìn)的AM Forward計(jì)劃

      2022年5月，白宮正式發(fā)布AM Forward（增材制造前進(jìn)計(jì)劃）將通過提高美國中小型制造商的競爭力、創(chuàng)造和維持高薪制造業(yè)工作崗位以及通過采用增材制造提高供應(yīng)鏈彈性來幫助美國家庭降低成本。根據(jù)3D科學(xué)谷的市場觀察，在白宮AM Forward增材制造前進(jìn)計(jì)劃的支持下，美國正在匯聚優(yōu)質(zhì)的科研、企業(yè)（大型企業(yè)及中小企業(yè)）、公共部門資源，建立起以數(shù)據(jù)為基石、算法為競爭力的增材制造發(fā)展戰(zhàn)略。更重要的是，這種資源的匯聚是開放、跨國界的，美國在積極地發(fā)揮自身的影響力，從全球范圍內(nèi)吸引優(yōu)質(zhì)的創(chuàng)新力量，賦能其本國的制造業(yè)振興計(jì)劃。

隨著AM Forward計(jì)劃的發(fā)布，ASTM 國際增材制造卓越中心 (AM CoE) 和創(chuàng)始行業(yè)成員宣布啟動(dòng) AM CoE 材料數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)化聯(lián)盟 (CMDS) 計(jì)劃。ASTM CMDS 的使命是將代表整個(gè) AM 價(jià)值流的各行各業(yè)的關(guān)鍵組織聚集在一起。CMDS 每年將選擇感興趣的材料和應(yīng)用特定屬性（例如靜態(tài)、循環(huán)、熱、腐蝕）發(fā)布項(xiàng)目，并執(zhí)行各種項(xiàng)目，最終支持標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)集的開發(fā)。研究成果和經(jīng)驗(yàn)將通過 ASTM 相關(guān)委員會(huì)（如 F42）制定的新 AM 標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范提供信息，以推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的一致性，創(chuàng)建具有屬性的和改進(jìn)的材料規(guī)范和基于穩(wěn)健數(shù)據(jù)集的結(jié)構(gòu)要求。

2022年8月，ASTM宣布獲得NIST美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院30萬美元用于制定建筑3D打印的路線圖。這是NIST美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院通過其先進(jìn)制造路線圖計(jì)劃 (MfgTech) 在 2022 年授予的第二輪獎(jiǎng)項(xiàng)。該計(jì)劃旨在為具有潛在和關(guān)鍵利益的先進(jìn)制造領(lǐng)域的制造技術(shù)路線圖的開發(fā)提供資金。響應(yīng)白宮AM Forward（增材制造前進(jìn)計(jì)劃）計(jì)劃，NIST還授予研究組織近 400 萬美元以支持3D打印測量科學(xué)研究。

根據(jù)NIST，美國可以在增材制造的測量和國際標(biāo)準(zhǔn)方面發(fā)揮主導(dǎo)作用，這將有助于加速采用這些重要的3D打印技術(shù)，為了在全球競爭，美國需要投資于這樣的項(xiàng)目，通過將在工業(yè)界、學(xué)術(shù)界和政府領(lǐng)域的最優(yōu)秀人才聚集在一起，以解決重要的技術(shù)挑戰(zhàn)。

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     通過這些撥款，NIST正在促進(jìn)行業(yè)解決采用增材制造的障礙，包括支持基于等效的資格和基于模型的資格的測量科學(xué)、AM增材制造材料的表征以及支持一致數(shù)據(jù)交換/表征新標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)AM增材制造生產(chǎn)系統(tǒng)的進(jìn)步。2022年8月24日，美國應(yīng)用科學(xué)與技術(shù)研究組織（ASTRO America）宣布將管理一項(xiàng)價(jià)值9500萬美元的其他交易授權(quán)（OTA），用于美國陸軍開發(fā)增材制造和先進(jìn)制造技術(shù)（為期5年）。

     此外，白宮和增材制造聯(lián)盟還舉行圓桌會(huì)議推進(jìn)AM Forward增材制造前進(jìn)計(jì)劃，美國增材制造聯(lián)盟成員提出了與當(dāng)前聯(lián)邦采購流程相關(guān)的問題。這包括基本問題，例如如何與國防部 (DoD) 和其他機(jī)構(gòu)等適當(dāng)實(shí)體進(jìn)行合作。美國增材制造聯(lián)盟成員還提出了知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，以及軟件開發(fā)方面的挑戰(zhàn)。如何解決服務(wù)和培訓(xùn)合同的限制，這些限制阻礙了政府機(jī)構(gòu)充分購買3D打印機(jī)的能力并限制了維護(hù)的有效性。

(責(zé)任編輯：admin)

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