美海军陆战队将建立“3D打印微型工厂”变革后勤保障流程

美海军陆战队计划进一步采取措施来推动3D打印系统（如无人侦察机）的原型制作、制造以及部署。海军陆战队是第一个装备3D打印军用级弹药和武器系统备件的部队。在接下来的几周内，海军陆战队将部署一个名为“Nibbler”的无人机，这将是海军陆战队常规部队作战中使用的第一款3D打印无人机，海军陆战队将此作为给战场部队以新方式提供装备的开始。

美军一直在追求数字化制造技术的进步。一月份，五角大楼披露了部分3D打印无人机试验的相关消息，大量的3D打印微型无人机成功从海军“超级大黄蜂”战机发射。对于海军陆战队来说，Nibbler是一种十分重要的装备，因为它可以像其它昂贵的便携式无人机一样运行用于开展高空情报、监视和侦察工作。

克里斯·J·伍德上尉主要负责海军陆战队设备和后勤部门的创新工作，其表示海军陆战队不仅对Nibbler很感兴趣，同时他们对Nibbler代表的未来战争装备更加感兴趣。3D打印技术在军方早期的实验中就已经大获成功，因为其被视为解决武器系统备件老化的重要途径。伍德说：“想象一下，在前沿阵地，你可以像在亚马逊购物一样订购你第二天需要的武器和设备，很多战术方案可以在一夜之间改变，以便适应新的要求。在小范围内，Nibbler向我们展示了目前我们可以在无人机家族中实现这个目标。未来海军陆战队使用这种方法来制造设备和备件将产生巨大的影响力，其将掀起未来供应链的革命。”

伍德举例说：“以前，如果一个作战小组需要部署12架不同的无人机，那么我们就需要采购12种或者更多种不同类型的相关维护部件。但如果未来我们的目标能够实现，在作战地拥有一个小型制造工厂，而这个小工厂只需一个台式打印机、一盒组件以及3D打印塑料丝。可以设想一下，我们可以使用这些设备和原材料制造出接近无限的不同的无人机。”

伍德说：“Nibbler将与海军陆战队其他一直在研发的3D打印无人机一样用于侦察任务，我们可以将背包式固定翼无人机开展长时间的ISR任务。我们还可以用小型直升机进行建筑清理作业。我们将尽快将这些能力部署到战区。”伍德表示，从成本角度来看，3D打印无人机从长远来说为政府节省了一大笔资金。由于军方是小批量采购，在前期成本上，3D打印无人机的价格可能高于300美元一架的商业无人机，但与具有类似性能的军用UAS相比，3D打印无人机的价格要便宜的多。


伍德表示，海军陆战队在移动军车上制造的无人机显然不能代替五角大楼承包商制造的高端飞行器。但实际上今天的很多任务都可以通过低端设备来实现。而且，我们通常优先考虑的如何快速完成任务，这也是3D打印无人机技术快速进步的原因。增材制造和现场制造使我们能够以前所未有的规模和速度完成任务。负责设备和后勤的副司令迈克尔·达纳一直是3D打印的倡导者，在上周德勤增材制造论坛上，他呼吁工业部门的主管应该重视并赶上3D打印技术的潮流。

海军陆战队拥有明确的目标，但是他们也认识到目前技术和企业文化还没有形成。目前要利用“微型工厂”去实现大工厂的所有功能还不现实，例如，美海军陆战队通过购买一台2000美元的3D打印机，制造出一件符合军用标准的车轴是不可能的。但未来，通过“微型工厂”在美国、海外战区甚至是大型海军舰船上制造制造无人机和小型无线电灯等零配件和系统是很有前景的。海上后勤专家霍华德·马洛托（Howard Marrotto）上校表示，使装备和零配件更加接近需求地点是我们之前无法做到的。当我们在前沿部署时，我们需要携带我们需要的各种装备来以防万一。但目前我们的能力无法满足我们的设想和需求。

马洛托在德勤论坛上表示，海军陆战队需要私营部门的帮助，以更好地发挥经济激励和数字制造的潜在能力。马洛托称，我们需要了解现在技术发展的程度以及可能性。好在对军方来说，新来的军人可能比上级更加熟悉3D打印技术，他们在军校中学习这门技术，这将是掌握熟练技能的生力军。

海军装备制造商似乎正在蓄势待发。目前已经有25个制造商单位被分布在美国和海外，还有4个实验室正在建设中。制造商实验室将对每一个人开放，无论职业、职级或之前是否有使用经验。制造商单位配备了3D打印机或小型轧机以及笔记本电脑和软件，以支持设计和生产。任何规模或类型的单位都可以向海军陆战队安装与后勤部门申请支持成为制造商单位。

值得一提的是，军用3D打印技术有一个令人担忧的问题，就是如何保护敏感数据免受黑客和恶意软件的侵扰。马洛托表示，军方如何将网络安全引入数字制造迄今已经引起了大量的讨论，但并没有太多的行动。问题是如何保护系统的“数字线程”，这与每个产品的数据都有关系，并将在整个制造生命周期中使用。

五角大楼尚未解决这个问题。行业专家建议，军方可以从比特币金融系统获取经验，创建所谓的“区块链”（Blockchain）网络，以确保数据的完整性。数据区块链是比特币金融系统中的重要概念，记录了整个比特币网络上的交易记录数据，并且这些数据被所有比特币节点共享。“区块链”网络虽然不能阻止网络攻击，但使用者可以审核那些未经授权的更改数据。


来源：国防科技信息网
作者：史腾飞 丁宏 中国船舶工业综合技术经济研究院
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