2021年1月，隸屬於美國防部研究與工程副部長辦公室的美國國防製造技術規劃辦公室發布綜合性增材製造戰略報告，簡要分析了制定增材製造戰略的目的，明確了增材製造的未來發展願景、戰略目標及發展重點。
一、制定增材製造戰略的主要目的
增材製造是一種快速、按需且可定製的製造手段，可有效推動美國2018年《國防戰略報告》（NDS）摘要中所述的後勤保障和運營改革，支持美國的經濟和國防領域繼續保持全球主導地位。
主要途徑包括：
（1）利用基於增材製造設計的裝備，推進國防系統現代化，增強國防實力；
（2）增加增材製造材料儲備能力，可進行快速原型製作和直接生產零件，從而降低老舊過時零部件引起的風險；
（3）使作戰人員能利用增材製造能力在戰場上採用創新解決方案。
美國防部制定此戰略的目標是，為增材製造技術研發與技術轉移提供一套共享的指導原則和框架，以支持美國防部、軍事部門和相關機構的現代化發展和戰備能力。
▲美國防部製造創新研究機構分布圖
二、五大戰略目標及其關鍵發展領域
美國防部認為，雖然增材製造在整個國防工業基礎中的應用不斷增長，但仍具有很大發展潛力，屬於一項新興技術。基於此，美國防部提出增材製造技術的發展願景：增材製造將促進建立更敏捷、適應性更強和更統一的國防供應基礎，將成為國防部和國防工業基礎廣泛使用的製造技術，應用於武器系統創新設計，提高武器系統可靠性和作戰能力。
針對該發展願景，美國防部提出五大戰略目標及其關鍵發展領域，具體如下：
戰略目標1：將增材製造集成到國防部和國防工業基礎中
美國防部將通過政策、指導方針和實施計劃，整合和促進增材製造在整個國防部運營和工業供應鏈（從工程、採購到維護）中的應用，推動武器系統現代化，提高裝備戰備水平，增強作戰能力。
關鍵發展領域包括：
（1）制定政策和指導方針，以在最大範圍內切實可行地使用增材製造；
（2）修訂國防部增材製造實施計劃；
（3）制定成功的指標和度量標準；
（4）在國防部合同管理和武器系統採辦管理中開發並共享增材製造業務模型；
（5）採用合理的風險管理措施。
戰略目標2：協調國防部和外部合作夥伴的增材製造活動
美國防部將通過與其他政府合作夥伴、工業界、學術界合作，調整增材製造相關領導機構、資源、指南和工作流程，以減少採用增材製造的障礙，改善整個武器系統的可維護能力。
關鍵發展領域包括：
（1）合作活動的支持以及跨軍種資源的共享協作；
（2）修訂聯合路線圖並調整資源；
（3）與聯邦政府及外部利益相關者合作。
▲3D列印的混凝土結構橋
戰略目標3：推動和促進增材製造的敏捷應用
美國防部將在整個技術和業務流程中，修改增材製造相關政策，增強對增材製造的科學理解、創新設計，推動增材製造設備、材料和技術的融合發展，擴大增材製造在國防部各軍種以及工業基礎中的採用率，提高增材製造應對戰爭需求的敏捷性。
關鍵發展領域包括：
（1）開發並共享新的增材製造資格認證和鑑定方法；
（2）利用先進技術指導設計；
（3）利用數字線索/數字孿生支持增材製造的現場部署和應用。
戰略目標4：通過學習、實踐和分享知識以提高增材製造應用熟練程度
國防部各軍種將教育和培訓從事增材製造的技術和業務人員，以保障國防工業基礎中足夠的增材製造勞動力。
關鍵發展領域包括：
（1）學習流程和最佳實踐；
（2）進行零件製造實踐；
（3）分享知識。
戰略目標5：確保增材製造工作流程的安全
美國防部將通過構建數字線索、整合增材製造工作流程、控制權威增材製造數字數據的訪問權限等途徑，保障整個增材製造工作流程的網絡安全。
關鍵發展領域包括：
（1）保護、控制和管理數據傳輸和訪問；
（2）將增材製造機器直接與安全網絡連接；
（3）利用質量保證流程驗證零件質量。
轉載自「國防科技要聞」
來源 | 美國國防部網站
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2018-12-25
導語：增材製造（AM）對全球技術進步的影響是深遠的，美國軍方更是把AM技術視為未來重要的裝備材料製造技術。從美國國防部（DoD）的規劃部署來看，美國空軍、陸軍、海軍、海軍陸戰隊都在努力推進AM材料、工藝和製造技術的投資和應用推廣力度。
美國正在大力振興工業製造業，其中的一項努力是大力拓展增材製造技術所具備的有效設計和快速樣機製造能力。美軍每個軍種以及大部分供應基地和軍械庫，都在進行獨立的增材製造技術研發及應用。因為相較其他製造技術，增材製造技術在時間和成本、複雜性和定製需求、技術新穎性方面都更滿足國防部的要求。
增材製造技術滿足美國國防部的多方需求（Defense AT&L）
目前，美國空軍和美國海軍都已經制定了增材製造技術戰略實施計劃，陸軍也正在進行相應技術實施規劃草案的制定工作。
美國空軍的增材製造戰略規劃
在美國空軍的增材製造戰略實施計劃中，增材製造技術的開發基於現在、近期和長期三步走策略，並結合了以下9個關鍵技術挑戰的解決：
√ 材料標準和可用性
√零件選擇
√技能組合開發
√配置控制
√重複性
√網絡安全
√部件驗證和資格認證
√流程驗證和資格認證
√逆向工程
作為近期目標美國空軍將以集中方式開發限定目標非關鍵部件的選擇性增財製造功能。並在國防部供應商中建立可共享和擴展的增材製造設備、培訓、流程、工具、後處理程序等的相關標準。美國軍方的長期願景是建立增材製造全球製造網絡，以實現按需列印流程來降低成本並有效提高軍隊靈活性。
美國空軍增材製造能力發展路線圖
美國空軍還進行了一系列功能性增材製造技術演示項目。包括利用Direct-Write Plasma技術列印了MQ-9 Reaper無人機的銅製天線、高溫碳纖維複合材料的列印以及用Images of Silver Ink技術將彈性混合電子列印到PEEK（底部）上等。其中利用選擇性雷射燒結製成的高溫聚合物複合材料將適用於極端環境材料，可用於下一代戰鬥機噴氣機的前緣和後緣。
左上：Direct-Write Plasma技術列印MQ-9 Reaper無人機銅製天線、
右上：選擇性雷射燒結技術製成高溫碳纖維複合材料
下：Images of Silver Ink技術將彈性混合電子列印到PEEK（聚醚醚酮）上
美國海軍的增材製造戰略規劃
美國海軍部在增材製造技術開發及應用方面具有完善的組織結構。海軍增材製造執行委員會（The Naval Additive Manufacturing Executive Committee），由海軍副協助秘書組成，負責研究，開發，測試和評估。該委員會聯合海軍多個部門研究並發布了海軍增材製造實施計劃（IP）。美國海軍增材製造實施計劃 V2.0確定了以下五個目標
√增加增材製造系統的開發和集成。
√培養對增材製造零件進行認證的能力。
√增材製造框架和工具進行數字標準化，實現端到端流程集成。
√建立美國海軍先進的集成數位化製造網格。
√對海軍員工的增材製造教育、培訓和認證的流程化
除了這些廣泛的目標之外，DON AM IP V2.0還打破了要克服的特定重點領域和實施挑戰，同時還展示了跨越2017年至2021年的進展裡程碑和示範。
DON AM IP V2.0 Progression Milestones and Demonstrations
美國陸軍的增材製造戰略規劃
美國陸軍的增材製造的具體實施計劃目前正由美國陸軍裝備司令部制定中。據悉，陸軍增材製造技術路線圖（AAMTR）包括15個技術目標，65個有序活動，以及跨越設計、材料、流程和價值鏈四個重點領域的241個要求
陸軍增材製造技術路線圖在國防部路線圖基礎上又細化了要求
美國陸軍規劃的增材製造應用領域包括：
√維護和維護，
√新部件/系統的生產和採購
√增材製造在急需和遠徵環境中的應用。
此外，陸軍計劃還詳細闡述了成功實施增材製造技術必須解決的其他幾個非技術關鍵推動因素，包括文化變革，勞動力發展，數據管理和政策變革等。
美國陸軍增材製造應用路線圖
文章來源：高端裝備產業研究中心