美国海军部发布首份《先进制造战略》
2024-12-27 美国海军部2024年11月12日,美国海军部(DON)发布首份《先进制造战略》,该战略概述了指导原则并为开发和转变先进制造技术提供了全面的框架,旨在扩大海军对增材制造等技术的应用,以用于零件的制造、维修、返工或逆向工程。根据该战略,先进制造涵盖多种对海战和国防工业基础具有重大影响和应用的交叉技术,包括增材制造(AM)或3D打印、减材制造(即计算机数控,CNC)、冷喷涂和定向能沉积和涂层去除、机器人和自动化、数据分析、先进加工、先进传感、测量、模拟和建模以及数字化和连接。该战略的主要方向包括三个。具体如下:
LOE 1——“利用尖端的商业能力实现战略推进”
该战略指出,海军部保持竞争优势的能力取决于国防工业基地(DIB)是否能够将先进制造作为可行的设计、生产流程来使用、投资和实施,并将现代技术集成到其供应链和物流中。与制造商建立牢固的合作伙伴关系是通过先进制造专业知识增强DON能力的关键方面。与私营部门实体的合作使DON能够获得尖端技术、创新和效率。
LOE 1的影响将包括传统制造方法无法实现的新设计,这些设计可以实现更快的生产和更高的可靠性。在LOE 1中实施和应用先进制造能够推动大规模永久性变革,以实现仓库级维修(LOE 2)和作战人员自给自足(LOE 3)。
战略目标
1. DON将扩大先进制造在造船、航空、弹药和陆地系统采购计划中的应用,以实现先进制造商业产量的提高。
2. DON扩大工程资格和认证范围,以实现先进制造商业化。
(1)巩固使先进制造可采购的标准。标准将向DIB传达关键性能参数和资格/认证要求。
(2)实施符合行业和国际标准的认证流程,培养对先进制造技术可靠性的信任。
(3)确定促进快速资格和认证流程的能力。
(4)为采购制定军事规范(MILSPEC),为流程和生产制定军事标准(MILSTD)。
(5)确定是否存在一种混合方法,以利用商业标准作为基准,并纳入额外要求以满足特定的运营需求,旨在平衡成本效率和必要的性能标准。
3. 通过培育和开发国内资源,扩大先进材料的供应基础。
4. 与商业制造商建立更紧密的合作伙伴关系,以利用他们的专业知识、能力和创新速度。
5. 通过与海军供应系统司令部和国防后勤局合作,增加使用合格和认证的先进制造流程制造的商业备件的采购。
6. 实现供应链的完全可追溯性,无缝跟踪从原产地到最终产品的组件和材料,确保整个过程的问责制和透明度。
7. 建立供应链运营的反馈机制,不断改进和适应新兴技术,确保持续增强和响应能力。
8. 增加先进制造在设施和基础设施的创建和维护中的应用。
9. 推动海军部与业界之间的合作,利用先进制造缓解之前可获得的零件或服务的不可用情况,从而应对零件过时问题。
LOE 2——“实现有机仓库现代化和加强中层能力”
有机仓库现代化是确保海军部工业厂房设备保持先进、高效并能够满足不断变化的国防行动需求的关键方面。先进制造技术在此现代化过程中发挥着关键作用,可提高灵活性、成本效益和能力。
海军的有机仓库、固定中间能力和劳动力需要投资来利用和扩展先进制造技术。从本质上讲,LOE 2与LOE 3相似,通过增强能力和不同的劳动力实现了更大的自给自足。
LOE 2将利用LOE 3的投入来促进LOE 1的实施和商业生产。
战略目标
1. 通过改进、灵活和敏捷的制造和维修能力来增强有机仓库。
l 通过在现场/按需制造零件来最大限度地减少物流足迹。
2. 利用现代化有机工业基础的努力来实现可扩展性。
(1)造船厂基础设施优化计划(SIOP)。
(2)海军航空兵舰队战备中心基础设施优化计划(FIOP)。
(3)海军陆战队有机工业基地(MCOIB)扩大规模。
3.实施数字化制造实践,以采用增材制造(AM)、机器人和数字孪生等先进制造技术。
4. 实施开放式架构,以促进未来技术的成熟和扩展。
5. 集成车间以将合格的制造设计与机械连接起来,监控设备健康状况,并增强工作流程连接性。
LOE 3——“加强作战人员自给自足完成任务的能力”
竞争激烈的后勤、供应链脆弱性和地缘政治不确定性的复杂相互作用,已成为决定现代武装部队成功的关键因素。可部署组织和中级先进制造能力是增强海军部队敏捷性和自给自足能力的重要组成部分。先进制造提供快速响应能力,以在严酷的环境中维持作战。
海军部部署的先进制造方向除了组织能力外,还将包括移动中级能力。这些单位可以部署到前沿作战基地、应急地点或受灾地区,提供按需制造支持。LOE 3将承担更多风险,瞄准需求点机会,并充分利用作战人员的创新。虽然LOE 2和LOE 3中的努力也可能是永久性的变化,但所有努力都应利用在役平台临时变化的灵活性。
战略目标
1. 在战术机会高、技术风险低的现场部署和扩展适合的先进制造技术,供水兵和海军陆战队员使用。
2. 优化配置管理流程(包括控制和文档),以便按需使用先进制造部件,实现运营自给自足。
3. 促进仓库级、中级和组织级先进制造活动之间的协调,以增强对前沿部署用户的先进制造能力支持。
4. 建立必要的支持基础设施,以推进先进制造技术的成熟。
5. 将机械直接链接到合格的制造和维修设计/说明。
6. 实施用于实时监控设备健康状况的软件。