深度解读3D打印在美国军事领域的应用(3)
AM技术在军队物流与后勤支援中的应用
位于俄克拉荷马州廷克空军基地、佐治亚州罗宾斯空军基地,以及犹他州希尔空军基地的空军后勤支援中心,为空军最尖端的武器系统——从最先进的飞机到直升机——提供基地级大修维护、供应链运作管理,甚至安装支援。对于空中力量后勤支援使命而言,现在时机已经成熟,可以直接把业界成熟的AM技术能力运用到空军后勤物流运作的几乎每个方面。然而,在深入探讨具体例子之前,我们必须首先考虑物流和后勤支援都包含什么任务。从广义上说,“物流”的意思是在合适的时间与合适的地点备好合适的物资,其中包括物资和人员的获得、配送、维持和更换。国防部对“后勤支援”的定义是:供应为维持和延长作战行动所必需的物流和人员服务,直到行动圆满完成。
将来,基本物流运行也许要经常调整方向,为前哨站点供给物资,用于直接在当地加工部件而满足紧急需要,同时也节省时间和资金。“空军未来作战概念”文件就描述了这样的未来情景,其想象的做法是空投一个集装箱的聚合物材料,让孤立的哨所自己直接3D打印部件。在空投物资最终成功送达时,打印所需部件的文件资料也通过一个安全的太空链接传送过来,打印机在几小时之内就能制造出关键的部件,而不用数天时间,在其过程中也节省数百万美元。这种做法将为美国国防事业带来非对称优势,因此激发出有关各界对AM的极大热情。还有许多其它例子,都设想如何利用AM来革新物流、后勤支援、采办,和武器研发。将AM技术应用到物流和后勤支援中,将创造三个机会:
?可利用AM技术进行逆向仿制,为陈旧飞机生产那些已无库存的备品备件。诸如B-52轰炸机等古董飞机正在老化,经常随时需要更换部件,而这些部件可能几十年前早已停产。三维激光测绘和其它技术可用来精确仿造现有的部件。
?可对现有零部件进行设计改进然后再制造出定型部件。俄克拉荷马城空军后勤综合中心的克里斯蒂安·奥利维罗博士说:“在你即将对定型部件开始机加工之前,你还可以先打印五次塑料样品,确保它的几何形状、误差、接口都准确无误,然后才加工出最终的部件。”
?可用AM技术根据实地需要打印备品备件,从而减少不必要的部件购买和部件库存。然而,要将这种新流程纳入供应基地的维护运作,需要一个实施和管理的学习过程。比如,发动机的部件更换目前是经由购买、发送到场、登记入库,和按需取用这样一个流程。但未来,这些备品备件可以根据需要在战地或者在维修和大修场地直接打印,因此消除了预置各种备品备件的需要。
国防部专门设立了一个维护作业增材制造(AMMO)工作组,充分表明国防部与业界合作的意愿:制定一体化的国防部综合战略愿景,推动AM技术合作的战术实施,以支援国防部的全球武器系统维护计划。该AMMO工作组的活动包括:制定国防部部长办公厅指导性建议,选择和排序AM技术的应用机会,协调和规范AM制造活动,将AM纳入现行的国防部维护过程及程序中,制定和维护《AMMO路线图》。
国家制造科学中心作为一个非营利性私营技术发展联合体,领导并参与各产业领域制造商的相关活动。
上述航空和导弹研发与工程中心正与科珀斯·克里斯蒂陆军供应基地合作,探索将激光AM技术用于对“储存、分析、失效评定和回收”设施内现存的高价值航空资产进行修复、回收和再用,并分析其中的受益情况。AM技术将被用来演示对目前无法使用传统制造方法加以修复的陆军航空资产的维修。项目目标包括:缩短部件更换的先期采办时间,降低对操作与支援以及战备有负面影响的成本,制定对备用部件的合格修理程序。
▲国防部对“后勤支援”的定义是：供应为维持和延长作战行动所必需的物流和人员服务，直到行动圆满完成
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