深度解讀3D打印在美國軍事領域的應用(3)
AM技術在軍隊物流與后勤支援中的應用
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——從最先進的飛機到直升機——提供基地級大修維護、供應鏈運作管理,甚至安裝支援。對于空中力量后勤支援使命而言,現在時機已經成熟,可以直接把業界成熟的AM技術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。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:供應為維持和延長作戰行動所必需的物流和人員服務,直到行動圓滿完成。
將來,基本物流運行也許要經常調整方向,為前哨站點供給物資,用于直接在當地加工部件而滿足緊急需要,同時也節省時間和資金。“空軍未來作戰概念”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就能制造出關鍵的部件,而不用數天時間,在其過程中也節省數百萬美元。這種做法將為美國國防事業帶來非對稱優勢,因此激發出有關各界對AM的極大熱情。還有許多其它例子,都設想如何利用AM來革新物流、后勤支援、采辦,和武器研發。將AM技術應用到物流和后勤支援中,將創造三個機會:
?可利用AM技術進行逆向仿制,為陳舊飛機生產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,經常隨時需要更換部件,而這些部件可能幾十年前早已停產。三維激光測繪和其它技術可用來精確仿造現有的部件。
?可對現有零部件進行設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技術根據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基地的維護運作,需要一個實施和管理的學習過程。比如,發動機的部件更換目前是經由購買、發送到場、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需要在戰地或者在維修和大修場地直接打印,因此消除了預置各種備品備件的需要。
國防部專門設立了一個維護作業增材制造(AMMO)工作組,充分表明國防部與業界合作的意愿:制定一體化的國防部綜合戰略愿景,推動AM技術合作的戰術實施,以支援國防部的全球武器系統維護計劃。該AMMO工作組的活動包括:制定國防部部長辦公廳指導性建議,選擇和排序AM技術的應用機會,協調和規范AM制造活動,將AM納入現行的國防部維護過程及程序中,制定和維護《AMMO路線圖》。
國家制造科學中心作為一個非營利性私營技術發展聯合體,領導并參與各產業領域制造商的相關活動。
上述航空和導彈研發與工程中心正與科珀斯·克里斯蒂陸軍供應基地合作,探索將激光AM技術用于對“儲存、分析、失效評定和回收”設施內現存的高價值航空資產進行修復、回收和再用,并分析其中的受益情況。AM技術將被用來演示對目前無法使用傳統制造方法加以修復的陸軍航空資產的維修。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：供應為維持和延長作戰行動所必需的物流和人員服務，直到行動圓滿完成
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