2025年4月,南極熊獲悉,英國國防部(MOD)近期發(fā)布了新版國防先進制造戰(zhàn)略,強調(diào)了3D打印對英國軍方戰(zhàn)略路線圖的重要性,并明確指出該技術在增強供應鏈彈性方面的關鍵作用。

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英國國防部(MOD)發(fā)布的新版國防先進制造戰(zhàn)略.pdf 下載請到南極熊網(wǎng)站 https://www.nanjixiong.com/thread-174584-1-1.html

最新戰(zhàn)略文件突出了加速采用增材制造技術的緊迫性。為此,國防部提出了三項核心舉措:投資以激勵行業(yè)、調(diào)整政策以消除障礙,以及將增材制造技術整合到國防供應鏈中。

3D打印為國防帶來的關鍵優(yōu)勢包括:更快的生產(chǎn)速度、更短的交貨時間、能夠獲取過時部件,以及提高可持續(xù)性。2021年,國防科學技術實驗室(Dstl)指出,過時部件是影響軍事行動的首要供應問題,影響到新舊平臺。國防部庫存超過130萬件物品,3D打印被視為許多過時部件的潛在解決方案。

英國國防領導層認為,增材制造將顯著提高平臺和設備的可用性。國防創(chuàng)新部門(DIU)委托的一份報告發(fā)現(xiàn),未來15年內(nèi),若使用3D打印來制造15%的國防庫存,可節(jié)省1.1億英鎊,之后每年的凈收益可達3550萬英鎊。根據(jù)新的國防戰(zhàn)略,3D打印被視為國防部更廣泛采用其它先進制造技術的“第一步”。

國防后勤與支援部部長、海軍中將Andy Kyte評論說:“該戰(zhàn)略概述了我們在新設計中采用增材制造的意圖,以幫助解決過時問題,并通過開發(fā)快速戰(zhàn)斗損傷修復技術來提高我們的競爭優(yōu)勢?!?/p>

Kyte補充道:“這項令人興奮的技術已經(jīng)存在了一段時間,現(xiàn)在是時候讓國防認識到它在提高運營可用性、增強供應鏈彈性和效率方面所提供的巨大潛在好處?!?/p>

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△英國國防部的增材制造愿景

英國國防部的國防先進制造戰(zhàn)略

烏克蘭沖突和中東的敵對行動加劇了全球供應短缺,影響了關鍵產(chǎn)品和原材料的獲取,從而突顯了增強供應鏈彈性的必要性。同時,部隊和公務員的裁員,車隊規(guī)模的縮減,以及設備老化,都削弱了可用性、生產(chǎn)力和效率。

為了應對這些挑戰(zhàn),英國國防部正積極采納3D打印技術。這項先進制造計劃展示了3D打印如何構建一個分散的合格供應商網(wǎng)絡,旨在縮短交貨時間、解決過時問題,并提高可持續(xù)性。國防部增材制造愿景的四個核心支柱是:設計源、數(shù)字線程、認證和移動生產(chǎn)能力。

設計源涉及3D打印部件的生成,包括為新組件采用增材制造設計(DfAM)或使用逆向工程實現(xiàn)現(xiàn)有部件的3D打印。數(shù)字線程確保從設計庫安全傳輸敏感設計信息到3D打印機,并允許用戶或制造商將更改反饋給設計師,保持網(wǎng)絡安全和信息一致性至關重要。國防部正探索創(chuàng)建一個統(tǒng)一、完全集成的數(shù)字服務,以便與設計庫鏈接。最終設計在獲得軍事行動認證并進行3D打印之前,可能還需要在前線附近完成。

這些階段將融入一個基于3D打印材料可回收性和可重復使用的循環(huán)經(jīng)濟。英國軍方正致力于將廢金屬回收利用為新的3D打印原料。例如,勞斯萊斯與國防部合作,將舊的Tornado戰(zhàn)斗機部件改造成新的金屬3D打印噴氣發(fā)動機。這項名為Tornado 2 Tempest的計劃已經(jīng)用于3D打印Orpheus噴氣發(fā)動機概念的組件,支持未來作戰(zhàn)航空系統(tǒng)(FCAS)計劃。

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△英國皇家空軍龍卷風戰(zhàn)斗機

如何提高國防領域增材制造的采用率

英國國防部的國防先進制造戰(zhàn)略概述了加速采用和發(fā)展3D打印技術的戰(zhàn)略框架。

為激勵行業(yè),國防部計劃通過額外投資促進3D打印機的采納,無論是直接采購還是與增材制造公司合作。這將包括將3D打印技術整合到現(xiàn)有和未來的設計中,以及數(shù)字化具有戰(zhàn)略意義的庫存和備件。同時,將努力確保數(shù)字信息能夠安全地從行業(yè)傳輸至國防部單位和前線指揮部(FLC)。

解除限制是國防部增材制造戰(zhàn)略的另一個關鍵支柱。國防部將與行業(yè)合作伙伴合作,建立易于訪問的跨職能流程,確保符合最新政策并推動技術采納。此外,將創(chuàng)建一個“知識中心”以改善對關鍵信息的訪問,并制定新的指標來更準確地追蹤財務和非財務的3D打印收益。

國防部計劃設計和構建一個供應網(wǎng)絡,使3D打印技術能夠融入國防供應鏈。設備、培訓和耗材將實現(xiàn)標準化,并通過常規(guī)供應渠道供應,以滿足行業(yè)標準和資質要求。

將鼓勵工業(yè)合作伙伴、前線指揮部(FLC)和國防部單位之間建立新的合作伙伴關系。目標是通過擴展的“中心”和“輻射”供應網(wǎng)絡中的“受信任代理身份”促進快速學習和建立信任。同時,將激勵行業(yè)間合作伙伴關系,以增強供應鏈彈性并提升3D打印能力。此外,國防部計劃與英國高價值制造業(yè)彈射中心建立戰(zhàn)略合作伙伴關系,以提高效率并支持英國工業(yè)基礎。

這些戰(zhàn)略重點將指導一項涉及國防部、工業(yè)界和研究界的綜合工作計劃。此計劃不會創(chuàng)建新的治理結構,而是將由國防部現(xiàn)有的指導小組之一進行管理。

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△英國陸軍士兵使用SPEE3D的XSPEE3D冷噴3D打印機

英國軍隊加速擁抱3D打印技術

自2016年以來,英國軍方已證明3D打印在國防應用中的價值。2021年,國防后勤和支援部(CDLS)部長委托開展了TAMPA項目。該項目旨在建立一個供應商網(wǎng)絡,能夠在需求時按需3D打印軍用級備件。國防部表示,TAMPA項目已驗證增材制造愿景,并確認增加行業(yè)激勵是提高采用率的關鍵因素。

英國軍隊積極利用3D打印技術,各國防部單位和聯(lián)邦后勤中心都建立了增材制造中心以支持戰(zhàn)損修復。這些工作主要獨立完成,每個單位都開發(fā)了自己的3D打印流程和數(shù)字線程。

原子武器研究所(AWE)正在使用3D打印技術生產(chǎn)復雜部件,而DE&S國防電子和零部件局(DECA)正在3D打印原型。另一個利用增材制造技術的國防部組織是潛艇交付局(SDA)。根據(jù)先進制造戰(zhàn)略,SDA正在使用3D打印技術支持服役潛艇(ISS)、無畏艦和艦載核潛艇(攻擊)(SSN(A))計劃。ISS利用增材制造技術3D打印替換部件、進行維護并增強供應鏈彈性,以提高潛艇的可用性。3D打印技術在SSN(A)中用于提高平臺生產(chǎn)率。

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發(fā)展3D打印技術的幾個關鍵挑戰(zhàn)

盡管如此,國防部聲稱目前并未強制有關制造合作伙伴加速采用3D打印技術以改善供應鏈。同時,它強調(diào)了制約英國增材制造發(fā)展的幾個關鍵挑戰(zhàn)。

例如,國防部強調(diào)需要更靈活的市場渠道,特別是在采購過時部件時。它建議為3D打印組件創(chuàng)建專門的供應鏈,以避免傳統(tǒng)方法造成的延誤。這是因為如果供應過程放緩,增材制造的優(yōu)勢(如更快的生產(chǎn)和響應速度)就會喪失。

互操作性挑戰(zhàn)同樣受到關注。TAMPA項目已證明,隨著3D打印技術的發(fā)展和機器多功能性的提高,3D打印文件可能會迅速過時。即使是使用相同的3D打印方法,不同的機器也會產(chǎn)生不同的結果,影響可重復性。TAMPA項目在進行過程中發(fā)現(xiàn),目前在3D打印領域缺乏一套全面且統(tǒng)一的標準,而ASTM正在努力改善這些標準,以推動行業(yè)發(fā)展。

國防部還指出了與全生命周期支持、培訓、消耗品獲取、數(shù)字線程不確定性和高制造成本相關的挑戰(zhàn)。

總的來說,目前,英國國防部明確指出,3D打印的主要好處在于解決因技術或商業(yè)過時導致的庫存物品短缺問題。這項技術還能縮短交貨時間,并創(chuàng)建一個更具彈性、靈活性和分散性的供應網(wǎng)絡。

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