3D打印是美國(guó)先進(jìn)制造國(guó)家戰(zhàn)略的核心
時(shí)間：2022-10-11 09:07 來源：南極熊 作者：admin 閱讀：次
2022年10月9日星期五，美國(guó)科技政策辦公室(OSTP) 發(fā)布了先進(jìn)制造業(yè)國(guó)家戰(zhàn)略(NSAM)。OSTP
是總統(tǒng)執(zhí)行辦公室 (EOP) 的一部分，根據(jù) 2010 年美國(guó)競(jìng)爭(zhēng)再授權(quán)法案的規(guī)定，自2012年起每 5
年更新一次原始文件。盡管此戰(zhàn)略不僅僅關(guān)注增材制造 (AM)領(lǐng)域，但鑒于增材制造行業(yè)自 2018
年以來持續(xù)增長(zhǎng)和發(fā)展，此次最新的戰(zhàn)略更新對(duì)美國(guó)增材制造市場(chǎng)尤為重要。
與今年早些時(shí)候OSTP對(duì)關(guān)鍵和新興技術(shù)國(guó)家戰(zhàn)略的更新一樣，AM行業(yè)迅速增加的合法性和對(duì)投資的吸引力都體現(xiàn)在了NASM中。總體而言，后一份給出了迄今為止對(duì)AM最全面詳細(xì)的總結(jié)，涉及了美國(guó)政府對(duì)增材制造領(lǐng)域的設(shè)想和對(duì)其在美國(guó)制造業(yè)中將發(fā)揮的作用。
△橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室 (ORNL) 的多材料打印機(jī)。圖片由 ORNL 提供
與2018年的戰(zhàn)略更新一致，NSAM圍繞三個(gè)相互相關(guān)的目標(biāo)展開。第一個(gè)是“（1）開發(fā)和實(shí)施先進(jìn)制造技術(shù)”（與 2018 年的第一個(gè)目標(biāo)基本相同）。第二個(gè)是“（2）培養(yǎng)先進(jìn)制造勞動(dòng)力”，與第二個(gè)目標(biāo)非常相似2018 年的目標(biāo)。主要區(qū)別在于更新后的報(bào)告更加詳細(xì)地強(qiáng)調(diào)了將新工人帶入美國(guó)制造業(yè)勞動(dòng)力庫(kù)的緊迫性。兩份報(bào)告最大的區(qū)別在于最后一個(gè)目標(biāo)，“(3) 構(gòu)建制造業(yè)供應(yīng)鏈的彈性”。這是對(duì) 2018 年報(bào)告第三個(gè)目標(biāo)的細(xì)化（“擴(kuò)大國(guó)內(nèi)制造供應(yīng)鏈的能力”）。此次更新經(jīng)適應(yīng)了因 COVID、俄羅斯入侵烏克蘭等完全重塑的全球經(jīng)濟(jì)的需求。
該戰(zhàn)略的第三個(gè)目標(biāo)與增材制造行業(yè)自身的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變一致，這表明增材制造將成為先進(jìn)制造業(yè)整體未來的核心。盡管報(bào)告中只有一個(gè)小標(biāo)題包含“增材制造”一詞，但該技術(shù)在整篇報(bào)告中被直接提及超過 20 次，由此可見增材制造的地位越來越高。此外，在“智能制造”和“供應(yīng)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型”等領(lǐng)域，AM 與其有技術(shù)上的重合，例如納米打印和生物制造。
△美國(guó)陸軍中士 3D 打印零件。圖片由 DVIDS 提供
在所有其他目標(biāo)中，AM 與“3.2：擴(kuò)大努力以減少制造供應(yīng)鏈漏洞”最為相關(guān)。該目標(biāo)包括“3.2.3：改善供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)管理”和“3.2.4：激發(fā)供應(yīng)鏈敏捷性”等建議。在 3.2.3 的附錄中，該報(bào)告的作者建議，“考慮對(duì)供應(yīng)鏈進(jìn)行壓力測(cè)試以應(yīng)對(duì)‘ 低概率、高后果’事件。”
鑒于增材制造的軍事應(yīng)用激增，在評(píng)估政府各機(jī)構(gòu)在各自先進(jìn)制造進(jìn)展方面的進(jìn)展情況時(shí)，該報(bào)告的作者得出結(jié)論認(rèn)為，商務(wù)部(DOC) 在AM應(yīng)用方面最為突出。國(guó)防部(DoD) 和美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)(NSF) 緊隨其后，其次是NASA和能源部(DOE) 。教育部(ED)、人類健康與服務(wù)部(HHS) 和農(nóng)業(yè)部（美國(guó)農(nóng)業(yè)部）是在先進(jìn)制造業(yè)分析的所有機(jī)構(gòu)中最落后的。作者表明，機(jī)構(gòu)之間的差距不太可能繼續(xù)存在，取而代之的是機(jī)構(gòu)之間的合作，這將決定美國(guó)政府如何以最理想的形象塑造美國(guó)制造業(yè)。國(guó)防部和能源部可能會(huì)帶頭將先進(jìn)制造技術(shù)輸送到與先進(jìn)制造相關(guān)的所有其他機(jī)構(gòu)，并協(xié)調(diào)美國(guó)未來制造業(yè)的勞動(dòng)力。
換句話說，美國(guó)此次提出的戰(zhàn)略改變表明，美國(guó)未來的許多工人將得到政府的資助，學(xué)習(xí)如何根據(jù)美軍的要求為能源項(xiàng)目生產(chǎn)基礎(chǔ)設(shè)施，以及如何制造和操作設(shè)備。此外，預(yù)計(jì)這些人中有相當(dāng)一部分將進(jìn)入所有其他制造業(yè)，并教授這些部門如何實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程和供應(yīng)鏈的自動(dòng)化。綜上所述，考慮到手頭的所有考慮因素，增材制造在先進(jìn)制造業(yè)的所有其他領(lǐng)域中具有獨(dú)特的重要意義，因?yàn)樗锌赡軐⑼苿?dòng)新的全球發(fā)展所需的所有松散的技術(shù)協(xié)調(diào)成一個(gè)整體制造環(huán)境。
與今年早些時(shí)候OSTP對(duì)關(guān)鍵和新興技術(shù)國(guó)家戰(zhàn)略的更新一樣，AM行業(yè)迅速增加的合法性和對(duì)投資的吸引力都體現(xiàn)在了NASM中。總體而言，后一份給出了迄今為止對(duì)AM最全面詳細(xì)的總結(jié)，涉及了美國(guó)政府對(duì)增材制造領(lǐng)域的設(shè)想和對(duì)其在美國(guó)制造業(yè)中將發(fā)揮的作用。
△橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室 (ORNL) 的多材料打印機(jī)。圖片由 ORNL 提供
與2018年的戰(zhàn)略更新一致，NSAM圍繞三個(gè)相互相關(guān)的目標(biāo)展開。第一個(gè)是“（1）開發(fā)和實(shí)施先進(jìn)制造技術(shù)”（與 2018 年的第一個(gè)目標(biāo)基本相同）。第二個(gè)是“（2）培養(yǎng)先進(jìn)制造勞動(dòng)力”，與第二個(gè)目標(biāo)非常相似2018 年的目標(biāo)。主要區(qū)別在于更新后的報(bào)告更加詳細(xì)地強(qiáng)調(diào)了將新工人帶入美國(guó)制造業(yè)勞動(dòng)力庫(kù)的緊迫性。兩份報(bào)告最大的區(qū)別在于最后一個(gè)目標(biāo)，“(3) 構(gòu)建制造業(yè)供應(yīng)鏈的彈性”。這是對(duì) 2018 年報(bào)告第三個(gè)目標(biāo)的細(xì)化（“擴(kuò)大國(guó)內(nèi)制造供應(yīng)鏈的能力”）。此次更新經(jīng)適應(yīng)了因 COVID、俄羅斯入侵烏克蘭等完全重塑的全球經(jīng)濟(jì)的需求。
該戰(zhàn)略的第三個(gè)目標(biāo)與增材制造行業(yè)自身的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變一致，這表明增材制造將成為先進(jìn)制造業(yè)整體未來的核心。盡管報(bào)告中只有一個(gè)小標(biāo)題包含“增材制造”一詞，但該技術(shù)在整篇報(bào)告中被直接提及超過 20 次，由此可見增材制造的地位越來越高。此外，在“智能制造”和“供應(yīng)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型”等領(lǐng)域，AM 與其有技術(shù)上的重合，例如納米打印和生物制造。
△美國(guó)陸軍中士 3D 打印零件。圖片由 DVIDS 提供
在所有其他目標(biāo)中，AM 與“3.2：擴(kuò)大努力以減少制造供應(yīng)鏈漏洞”最為相關(guān)。該目標(biāo)包括“3.2.3：改善供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)管理”和“3.2.4：激發(fā)供應(yīng)鏈敏捷性”等建議。在 3.2.3 的附錄中，該報(bào)告的作者建議，“考慮對(duì)供應(yīng)鏈進(jìn)行壓力測(cè)試以應(yīng)對(duì)‘ 低概率、高后果’事件。”
鑒于增材制造的軍事應(yīng)用激增，在評(píng)估政府各機(jī)構(gòu)在各自先進(jìn)制造進(jìn)展方面的進(jìn)展情況時(shí)，該報(bào)告的作者得出結(jié)論認(rèn)為，商務(wù)部(DOC) 在AM應(yīng)用方面最為突出。國(guó)防部(DoD) 和美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)(NSF) 緊隨其后，其次是NASA和能源部(DOE) 。教育部(ED)、人類健康與服務(wù)部(HHS) 和農(nóng)業(yè)部（美國(guó)農(nóng)業(yè)部）是在先進(jìn)制造業(yè)分析的所有機(jī)構(gòu)中最落后的。作者表明，機(jī)構(gòu)之間的差距不太可能繼續(xù)存在，取而代之的是機(jī)構(gòu)之間的合作，這將決定美國(guó)政府如何以最理想的形象塑造美國(guó)制造業(yè)。國(guó)防部和能源部可能會(huì)帶頭將先進(jìn)制造技術(shù)輸送到與先進(jìn)制造相關(guān)的所有其他機(jī)構(gòu)，并協(xié)調(diào)美國(guó)未來制造業(yè)的勞動(dòng)力。
換句話說，美國(guó)此次提出的戰(zhàn)略改變表明，美國(guó)未來的許多工人將得到政府的資助，學(xué)習(xí)如何根據(jù)美軍的要求為能源項(xiàng)目生產(chǎn)基礎(chǔ)設(shè)施，以及如何制造和操作設(shè)備。此外，預(yù)計(jì)這些人中有相當(dāng)一部分將進(jìn)入所有其他制造業(yè)，并教授這些部門如何實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程和供應(yīng)鏈的自動(dòng)化。綜上所述，考慮到手頭的所有考慮因素，增材制造在先進(jìn)制造業(yè)的所有其他領(lǐng)域中具有獨(dú)特的重要意義，因?yàn)樗锌赡軐⑼苿?dòng)新的全球發(fā)展所需的所有松散的技術(shù)協(xié)調(diào)成一個(gè)整體制造環(huán)境。
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