美國軍方增材制造技術(shù)發(fā)展規(guī)劃
時間：2018-12-27 22:12 來源：高端裝備產(chǎn)業(yè)研究中心 作者：中國3D打印網(wǎng) 閱讀：次
增材制造（AM）對全球技術(shù)進步的影響是深遠的，美國軍方更是把AM技術(shù)視為未來重要的裝備材料制造技術(shù)。從美國國防部（DoD）的規(guī)劃部署來看，美國空軍、陸軍、海軍、海軍陸戰(zhàn)隊都在努力推進AM材料、工藝和制造技術(shù)的投資和應(yīng)用推廣力度。
美國正在大力振興工業(yè)制造業(yè)，其中的一項努力是大力拓展增材制造技術(shù)所具備的有效設(shè)計和快速樣機制造能力。美軍每個軍種以及大部分供應(yīng)基地和軍械庫，都在進行獨立的增材制造技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用。因為相較其他制造技術(shù)，增材制造技術(shù)在時間和成本、復(fù)雜性和定制需求、技術(shù)新穎性方面都更滿足國防部的要求。
美國空軍的增材制造戰(zhàn)略規(guī)劃
在美國空軍的增材制造戰(zhàn)略實施計劃中，增材制造技術(shù)的開發(fā)基于現(xiàn)在、近期和長期三步走策略，并結(jié)合了以下9個關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)的解決：
√ 材料標準和可用性
√ 零件選擇
√ 技能組合開發(fā)
√ 配置控制
√ 重復(fù)性
√ 網(wǎng)絡(luò)安全
√ 部件驗證和資格認證
√ 流程驗證和資格認證
√ 逆向工程
作為近期目標美國空軍將以集中方式開發(fā)限定目標非關(guān)鍵部件的選擇性增財制造功能。并在國防部供應(yīng)商中建立可共享和擴展的增材制造設(shè)備、培訓、流程、工具、后處理程序等的相關(guān)標準。美國軍方的長期愿景是建立增材制造全球制造網(wǎng)絡(luò)，以實現(xiàn)按需打印流程來降低成本并有效提高軍隊靈活性。
美國海軍部在增材制造技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用方面具有完善的組織結(jié)構(gòu)。海軍增材制造執(zhí)行委員會（The Naval Additive Manufacturing Executive Committee），由海軍副協(xié)助秘書組成，負責研究，開發(fā)，測試和評估。該委員會聯(lián)合海軍多個部門研究并發(fā)布了海軍增材制造實施計劃（IP）。美國海軍增材制造實施計劃 V2.0確定了以下五個目標
√ 增加增材制造系統(tǒng)的開發(fā)和集成。
√ 培養(yǎng)對增材制造零件進行認證的能力。
√ 增材制造框架和工具進行數(shù)字標準化，實現(xiàn)端到端流程集成。
√ 建立美國海軍先進的集成數(shù)字化制造網(wǎng)格。
√ 對海軍員工的增材制造教育、培訓和認證的流程化
除了這些廣泛的目標之外，DON AM IP V2.0還打破了要克服的特定重點領(lǐng)域和實施挑戰(zhàn)，同時還展示了跨越2017年至2021年的進展里程碑和示范。
美國陸軍的增材制造的具體實施計劃目前正由美國陸軍裝備司令部制定中。據(jù)悉，陸軍增材制造技術(shù)路線圖（AAMTR）包括15個技術(shù)目標，65個有序活動，以及跨越設(shè)計、材料、流程和價值鏈四個重點領(lǐng)域的241個要求
√ 維護和維護，
√ 新部件/系統(tǒng)的生產(chǎn)和采購
√ 增材制造在急需和遠征環(huán)境中的應(yīng)用。
此外，陸軍計劃還詳細闡述了成功實施增材制造技術(shù)必須解決的其他幾個非技術(shù)關(guān)鍵推動因素，包括文化變革，勞動力發(fā)展，數(shù)據(jù)管理和政策變革等。
主要資料來源：
[1]AdditiveManufacturing in the DoD，DSIAC 2018
[2]Opportunities andChallenges of Additive Manufacturing in the DoD，DSIAC 20153-D-Printed Weapons:Challenges and Opportunities in Advanced Manufacturing，DSIAC 2018，
[3]AdditiveManufacturing: From Form to Function，Strategic StudiesQuarterly，2016 fall
[4]The December 2016issue of the Defense Acquisition, Technology and Logistics (AT&L) Magazine
[5]AdditiveManufacturing Fundamental Concepts， DAU Lunch& Learn，2018
[6]PERATIONALIZINGADDITIVE MANUFACTURING TO ENHANCE WARFIGHTER CAPABILITIES AND STRENGTHEN THEORGANIC INDUSTRIAL BASE，U.S. ARMY ARMAMENT RESEARCH,DEVELOPMENT & ENGINEERING CENTER
[7]Department of theNavy (DON) Additive Manufacturing (AM) Implementation Plan V2.0 (2017)
增材制造技術(shù)滿足美國國防部的多方需求（Defense AT&L）
目前，美國空軍和美國海軍都已經(jīng)制定了增材制造技術(shù)戰(zhàn)略實施計劃，陸軍也正在進行相應(yīng)技術(shù)實施規(guī)劃草案的制定工作。美國空軍的增材制造戰(zhàn)略規(guī)劃
在美國空軍的增材制造戰(zhàn)略實施計劃中，增材制造技術(shù)的開發(fā)基于現(xiàn)在、近期和長期三步走策略，并結(jié)合了以下9個關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)的解決：
√ 材料標準和可用性
√ 零件選擇
√ 技能組合開發(fā)
√ 配置控制
√ 重復(fù)性
√ 網(wǎng)絡(luò)安全
√ 部件驗證和資格認證
√ 流程驗證和資格認證
√ 逆向工程
作為近期目標美國空軍將以集中方式開發(fā)限定目標非關(guān)鍵部件的選擇性增財制造功能。并在國防部供應(yīng)商中建立可共享和擴展的增材制造設(shè)備、培訓、流程、工具、后處理程序等的相關(guān)標準。美國軍方的長期愿景是建立增材制造全球制造網(wǎng)絡(luò)，以實現(xiàn)按需打印流程來降低成本并有效提高軍隊靈活性。
美國空軍增材制造能力發(fā)展路線圖
美國空軍還進行了一系列功能性增材制造技術(shù)演示項目。包括利用Direct-Write Plasma技術(shù)打印了MQ-9 Reaper無人機的銅制天線、高溫碳纖維復(fù)合材料的打印以及用Images of Silver Ink技術(shù)將彈性混合電子打印到PEEK（底部）上等。其中利用選擇性激光燒結(jié)制成的高溫聚合物復(fù)合材料將適用于極端環(huán)境材料，可用于下一代戰(zhàn)斗機噴氣機的前緣和后緣。
左上：Direct-Write Plasma技術(shù)打印MQ-9 Reaper無人機銅制天線、
右上：選擇性激光燒結(jié)技術(shù)制成高溫碳纖維復(fù)合材料
下： Images of Silver Ink技術(shù)將彈性混合電子打印到PEEK（聚醚醚酮）上
美國海軍的增材制造戰(zhàn)略規(guī)劃美國海軍部在增材制造技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用方面具有完善的組織結(jié)構(gòu)。海軍增材制造執(zhí)行委員會（The Naval Additive Manufacturing Executive Committee），由海軍副協(xié)助秘書組成，負責研究，開發(fā)，測試和評估。該委員會聯(lián)合海軍多個部門研究并發(fā)布了海軍增材制造實施計劃（IP）。美國海軍增材制造實施計劃 V2.0確定了以下五個目標
√ 增加增材制造系統(tǒng)的開發(fā)和集成。
√ 培養(yǎng)對增材制造零件進行認證的能力。
√ 增材制造框架和工具進行數(shù)字標準化，實現(xiàn)端到端流程集成。
√ 建立美國海軍先進的集成數(shù)字化制造網(wǎng)格。
√ 對海軍員工的增材制造教育、培訓和認證的流程化
除了這些廣泛的目標之外，DON AM IP V2.0還打破了要克服的特定重點領(lǐng)域和實施挑戰(zhàn)，同時還展示了跨越2017年至2021年的進展里程碑和示范。
DON AM IP V2.0 Progression Milestones and Demonstrations
美國陸軍的增材制造戰(zhàn)略規(guī)劃美國陸軍的增材制造的具體實施計劃目前正由美國陸軍裝備司令部制定中。據(jù)悉，陸軍增材制造技術(shù)路線圖（AAMTR）包括15個技術(shù)目標，65個有序活動，以及跨越設(shè)計、材料、流程和價值鏈四個重點領(lǐng)域的241個要求
陸軍增材制造技術(shù)路線圖在國防部路線圖基礎(chǔ)上又細化了要求
美國陸軍規(guī)劃的增材制造應(yīng)用領(lǐng)域包括：√ 維護和維護，
√ 新部件/系統(tǒng)的生產(chǎn)和采購
√ 增材制造在急需和遠征環(huán)境中的應(yīng)用。
此外，陸軍計劃還詳細闡述了成功實施增材制造技術(shù)必須解決的其他幾個非技術(shù)關(guān)鍵推動因素，包括文化變革，勞動力發(fā)展，數(shù)據(jù)管理和政策變革等。
美國陸軍增材制造應(yīng)用路線圖
[1]AdditiveManufacturing in the DoD，DSIAC 2018
[2]Opportunities andChallenges of Additive Manufacturing in the DoD，DSIAC 20153-D-Printed Weapons:Challenges and Opportunities in Advanced Manufacturing，DSIAC 2018，
[3]AdditiveManufacturing: From Form to Function，Strategic StudiesQuarterly，2016 fall
[4]The December 2016issue of the Defense Acquisition, Technology and Logistics (AT&L) Magazine
[5]AdditiveManufacturing Fundamental Concepts， DAU Lunch& Learn，2018
[6]PERATIONALIZINGADDITIVE MANUFACTURING TO ENHANCE WARFIGHTER CAPABILITIES AND STRENGTHEN THEORGANIC INDUSTRIAL BASE，U.S. ARMY ARMAMENT RESEARCH,DEVELOPMENT & ENGINEERING CENTER
[7]Department of theNavy (DON) Additive Manufacturing (AM) Implementation Plan V2.0 (2017)
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