深度解讀3D打印在美國軍事領(lǐng)域的應(yīng)用(3)
AM技術(shù)在軍隊物流與后勤支援中的應(yīng)用
位于俄克拉荷馬州廷克空軍基地、佐治亞州羅賓斯空軍基地,以及猶他州希爾空軍基地的空軍后勤支援中心,為空軍最尖端的武器系統(tǒng)——從最先進的飛機到直升機——提供基地級大修維護、供應(yīng)鏈運作管理,甚至安裝支援。對于空中力量后勤支援使命而言,現(xiàn)在時機已經(jīng)成熟,可以直接把業(yè)界成熟的AM技術(shù)能力運用到空軍后勤物流運作的幾乎每個方面。然而,在深入探討具體例子之前,我們必須首先考慮物流和后勤支援都包含什么任務(wù)。從廣義上說,“物流”的意思是在合適的時間與合適的地點備好合適的物資,其中包括物資和人員的獲得、配送、維持和更換。國防部對“后勤支援”的定義是:供應(yīng)為維持和延長作戰(zhàn)行動所必需的物流和人員服務(wù),直到行動圓滿完成。
將來,基本物流運行也許要經(jīng)常調(diào)整方向,為前哨站點供給物資,用于直接在當(dāng)?shù)丶庸げ考鴿M足緊急需要,同時也節(jié)省時間和資金�！翱哲娢磥碜鲬�(zhàn)概念”文件就描述了這樣的未來情景,其想象的做法是空投一個集裝箱的聚合物材料,讓孤立的哨所自己直接3D打印部件。在空投物資最終成功送達時,打印所需部件的文件資料也通過一個安全的太空鏈接傳送過來,打印機在幾小時之內(nèi)就能制造出關(guān)鍵的部件,而不用數(shù)天時間,在其過程中也節(jié)省數(shù)百萬美元。這種做法將為美國國防事業(yè)帶來非對稱優(yōu)勢,因此激發(fā)出有關(guān)各界對AM的極大熱情。還有許多其它例子,都設(shè)想如何利用AM來革新物流、后勤支援、采辦,和武器研發(fā)。將AM技術(shù)應(yīng)用到物流和后勤支援中,將創(chuàng)造三個機會:
?可利用AM技術(shù)進行逆向仿制,為陳舊飛機生產(chǎn)那些已無庫存的備品備件。諸如B-52轟炸機等古董飛機正在老化,經(jīng)常隨時需要更換部件,而這些部件可能幾十年前早已停產(chǎn)。三維激光測繪和其它技術(shù)可用來精確仿造現(xiàn)有的部件。
?可對現(xiàn)有零部件進行設(shè)計改進然后再制造出定型部件。俄克拉荷馬城空軍后勤綜合中心的克里斯蒂安·奧利維羅博士說:“在你即將對定型部件開始機加工之前,你還可以先打印五次塑料樣品,確保它的幾何形狀、誤差、接口都準確無誤,然后才加工出最終的部件�！�
?可用AM技術(shù)根據(jù)實地需要打印備品備件,從而減少不必要的部件購買和部件庫存。然而,要將這種新流程納入供應(yīng)基地的維護運作,需要一個實施和管理的學(xué)習(xí)過程。比如,發(fā)動機的部件更換目前是經(jīng)由購買、發(fā)送到場、登記入庫,和按需取用這樣一個流程。但未來,這些備品備件可以根據(jù)需要在戰(zhàn)地或者在維修和大修場地直接打印,因此消除了預(yù)置各種備品備件的需要。
國防部專門設(shè)立了一個維護作業(yè)增材制造(AMMO)工作組,充分表明國防部與業(yè)界合作的意愿:制定一體化的國防部綜合戰(zhàn)略愿景,推動AM技術(shù)合作的戰(zhàn)術(shù)實施,以支援國防部的全球武器系統(tǒng)維護計劃。該AMMO工作組的活動包括:制定國防部部長辦公廳指導(dǎo)性建議,選擇和排序AM技術(shù)的應(yīng)用機會,協(xié)調(diào)和規(guī)范AM制造活動,將AM納入現(xiàn)行的國防部維護過程及程序中,制定和維護《AMMO路線圖》。
國家制造科學(xué)中心作為一個非營利性私營技術(shù)發(fā)展聯(lián)合體,領(lǐng)導(dǎo)并參與各產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域制造商的相關(guān)活動。
上述航空和導(dǎo)彈研發(fā)與工程中心正與科珀斯·克里斯蒂陸軍供應(yīng)基地合作,探索將激光AM技術(shù)用于對“儲存、分析、失效評定和回收”設(shè)施內(nèi)現(xiàn)存的高價值航空資產(chǎn)進行修復(fù)、回收和再用,并分析其中的受益情況。AM技術(shù)將被用來演示對目前無法使用傳統(tǒng)制造方法加以修復(fù)的陸軍航空資產(chǎn)的維修。項目目標包括:縮短部件更換的先期采辦時間,降低對操作與支援以及戰(zhàn)備有負面影響的成本,制定對備用部件的合格修理程序。
▲國防部對“后勤支援”的定義是：供應(yīng)為維持和延長作戰(zhàn)行動所必需的物流和人員服務(wù)，直到行動圓滿完成
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