深度解读3D打印在美国军事领域的应用
2016年国务院印发了“健康中国2030规划纲要”，明确提出发展精准医疗与智能医疗技术，3D打印凭借其技术优势，在医疗领域有着广泛应用，在医学模型构建，可植入医疗器械等领域缺乏大量专业技能人才，泛锐研究院3D打印人才培养中心联合西安点云生物科技有限公司，第四军医大学二附院等开展“数字化骨科3D打印技术”技能培训，普及3D打印在骨科中的应用，为数字化骨科储备人才，“第三期“数字化骨科3D打印技术”技能培训班”就要开课啦！
美国《空天力量杂志》在其网站发表了代顿大学材料工程学博士阿曼达·希兰德的文章,对当下大热的增材制造技术在军事领域的应用现状及前景进行了深度分析与解读。阿曼达·希兰德是引信电子学与设计项目的首席研究员,负责美国空军研究实验室弹药部的“柔性电子与通用兵器制造”和“极端环境中的电子集成电路”项目。
▲AM技术能保障机敏性，它以快速而低廉的设计和制造，迅速产生出单一或多种原型机件，满足一系列任务需要，包括实地即时修理和更换部件
我们可能拥有每一种技术资源……但是如果没有充分的语言来表述,我们的想象就飘忽无形,我们的思维和感受就徘徊不前,我们的程序也许带有“革命性”,但带不来改革——诗人雅德安·瑞奇
战略机敏性概念,以灵活、适变和速度为其属性,藉此来应对快速和意外变化带来的挑战。战役机敏性也是这样,其特征是针对特定的挑战迅速生成多个应对方案,并能在不同的方案之间切换,由此应对新现的威胁。增材制造(以下简称AM,又称3D打印)技术适时而生,正好能够满足战略和战役层次的机敏性需要。长远来看,AM有可能是一项改变游戏规则的技术,即能最大限度地利用多域(陆地、天空、海上、太空、网络)整合,从而生成巨大的灵活性。正视现实,21世纪的防务挑战不可能用单独一个方案来解决,只能依靠机敏性来提供多种对应方式。飞速的变化既对那些滞后落伍者构成难以逾越的障碍,也为那些机敏应变者带来长久的优势。我们虽不需要总是以最快速度行动,但是保持这样的速度选择,就能减少对手的反应机会。AM技术能保障机敏性,它以快速而低廉的设计和制造,迅速产生出单一或多种原型机件,满足一系列任务需要,包括实地即时修理和更换部件。我们把3D打印设备和材料预置或投放于各战略地点——包括陆地、海洋、太空——就形成按需生产机件的能力,从而缩短设计和装配这两个阶段的制造周期。有充分的理由相信,AM技术有潜力支持美国众多面向的国防使命,同时生成长远的成本节约效益。
本文考察美国空军的一些关键报告、规划文件和其他相关资源,通过这些战略框架文件研判AM能力在军队的现状和发展,并在此基础上提出对未来联合研发努力的一些认识和看法。虽然本文主要关注美国空军,但文中的AM研发概念可以适用于国防部的所有军种和机构。本文首先概述AM技术在军队的发展,然后探索此技术在物流和后勤支援领域的作用,进一步,本文评估AM技术对国防采办流程的影响,最后讨论此技术的未来机遇和挑战。
▲为了实现多域整合效果，美国空军研究实验室正积极将AM技术应用于各种领域
AM技术在军事领域的发展
美国正在大力振兴工业制造业,其中的一项努力是大力拓展AM技术所具备的有效设计复制和快速样机制造能力。例如,《沃勒斯2015年报告》称,AM工业自1995年以来有了巨大发展,最初的市场规模为2.95亿美元,在2014年估计达到41亿美元。工业3D打印机制造商也从1995年的15家增加了两倍多,如今在13个国家有49家公司,共售出12850套系统,每套系统价值5000美元到50万美元不等。使用AM技术的主要产业,按从大到小的顺序排列,有工/商业机械(17.5%)、消费产品/电子产品(16.6%)、汽车(16.1%)、航空航天(14.8%)、医疗/牙科(13.1%)、学术机构(8.2%)、政府/军事(6.6%)、“其他”产业如油、气、商用产品(3.9%)、及建筑业(3.2%)。虽然根据这份报告,政府/军界对AM技术和产品的使用仅占统计总值的6.6%,但这比之前2014年的数据增长了1.2%。
军队每个军种以及大部分供应基地和军械库,都在进行独立的AM开发努力和上马项目。比如,陆军、海军及国防部承包商,从2012年到2014年把3D打印机前沿部署到了“战地”,并在继续推进这项努力。军种之间也有重大合作,所有合作项目已在过去两年内启动或加强,投资也在持续增加。
(责任编辑：admin)
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