【最新】《美国DoD增材制造战略》
近日，美国国防部发布《增材制造战略》，提出了美国国防部在增材制造方面的战略考虑，提出了5方面战略目标和17项重点任务。
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《战略》指出：
技术正在改变系统的制造方式以及生产信息和数据的管理方式。这场数字制造革命对国防部和国防工业基地具有深远的影响。增材制造(AM)，也称3D打印。AM可以用来：制造不能用任何其他方式制造的零件；独特组合材料；生产过时的零件；快速原型化；创建工装工具。增材制造是实现国防系统创新、现代化、支持战备和提高作战人员战备能力的强大工具。
增材制造是一种数字制造形式，依靠3D模型和模拟来形成定制化解决方案。为了在数字制造中处于领先地位，美国将为数字制造产品和过程以及管理和保护它们所需的数字环境制定标准，如国防部的《数字工程战略》中所概述的。工程过程从设计-构建-测试到模型-分析-构建方法的转变是由快速原型制造和AM的独特制造能力实现。
美国测试和材料协会(简称为ASTM)是一个标准开发组织，描述了七大类增材制造，如图所示。
这些增材制造工艺和相关技术，如冷喷涂，允许维修和生产与国防部要求相关的各种材料。增材制造用于制造从地面到空中系统的金属、陶瓷、复合部件和电子元件(如传感器、天线)，还被用于新的领域，如:生物材料(如美国食品和药物管理局(FDA)批准的人体组织、器官)、能量学、电子学、混凝土和其他建筑材料。
战略目的
目的是为增材制造技术的发展和过渡提供一套共同的指导原则和框架，以支持国防部、军事部门和机构的现代化和作战准备。为了将增材制造纳入国防部的主业务框架，必须解决五个主要需求:
材料和工艺鉴定以及增材制造部件认证的快速和标准化方法；
增材制造数字技术数据签约和获取的新商业模式；
在前方战线生产增材制造部件的物流模式；
标准增材制造技术数据内容；
用于连接和数据管理的可互操作的安全增材制造数字孪生。
战略愿景
在未来，通过增材制造可以推动建立一个更敏捷、适应性更强、更一致的国防工业基地，以便能战胜敌对威胁。增材制造将是国防部和国防工业基地广泛接受的制造技术。它将广泛应用于创新设计，提高武器系统和作战人员的杀伤力和可靠性。新技术将更快地从研究和开发过渡到支持现代化和可持续发展的能力。
数字孪生是一个由相互连接的系统、软件和数据组成的生态系统，它将信息与物理过程联系起来，从而加速增材制造的使用。建模和仿真、人工智能和机器学习等先进技术的使用将更有效地促进新能力的开发和生产。国防部将实施新的商业模式来推进使用数字版权，以提高使用增材制造的成本和维护。
标准、规范和数据集将可用于快速鉴定增材制造机器和材料，并认证增材制造零件。人员将接受与其工作相应的培训。服务人员将熟练使用增材制造解决现场挑战。工程师经过充分培训，可以为增材制造进行设计。制造操作员将被认证用来使用增材制造机器。将教育采办和工业部门在装备研发、生产和使用维护中适当使用增材制造。
战略目标和重点任务
目标1：将AM纳入DoD和国防工业基地
国防部将通过政策、指导方针和部门或机构级实施计划，整合和推广增材制造，以实现武器系统现代化，提高装备战备水平，增强作战人员的能力。
1.1制定政策和指南，以便在最大程度上应用增材制造
1.2修订军种或机构级别的实施计划。
1.3制定标准和方法。
1.4在合同签订和采购中开发和分享AM的新业务模式
1.5采用健全的风险管理实践。
目标2：在国防部内部以及与外部合作伙伴协调增材制造活动
国防部将继续强化合作，并将来自军种、国防工业和学术界的利益相关者聚集在一起，以减少采用自动化制造的障碍，并通过各种协作将自动化制造融入供应链。
2.1跨军种协作的支持和资源。
2.2修订联合路线图并整合资源。
2.3整个联邦政府和外部利益相关方合作伙伴
目标3：提升和推广增材制造的敏捷应用
国防部将在技术和业务流程中修改和采用增材制造政策，包括提高灵活性和整合增材制造机器、材料和技术新发展的资格和认证方法。
3.1开发和分享认证和资格制度的新方法
3.2为设计提供先进技术。
3.3支持AM在现场的前沿部署和应用。
目标4：增强AM的熟练程度:学习、实践和分享知识
各部门将开展增材制造教育和培训。
4.1学习流程和最佳实践
4.2培训零件制造原则
4.3分享知识
目标5：增材制造工作流程的安全保护
国防部将识别面临的挑战，形成推荐解决方案，并实施数字孪生能力，集成增材制造过程，保护和控制增材制造系统，并提供对权威增材制造数据的访问。
5.1保护、控制和管理数据传输和访问。
5.2实现增材制造机器的直接链接和安全连接
5.3使用质量保证实践来验证零件。
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