美國軍隊用3D打印機按需制造工具和配件

 　　3D打印技術(shù)在小批量制造領(lǐng)域所體現(xiàn)的成本和速度優(yōu)勢，為實現(xiàn)產(chǎn)品的按需定制化生產(chǎn)創(chuàng)造了條件。從長遠來看3D打印將對現(xiàn)有的制造模式、供應(yīng)鏈產(chǎn)生一定影響。3D打印技術(shù)對供應(yīng)鏈模式的潛在影響，已經(jīng)受到了多家企業(yè)的重視，其中不乏有UPS、亞馬遜、波音等這樣的著名公司，他們正在以自己的方式打造基于3D打印技術(shù)的按需制造模式和更加高效的供應(yīng)鏈。

　　3D打印技術(shù)在實現(xiàn)高效供應(yīng)鏈和按需生產(chǎn)方面的潛力也受到了美國軍方的重視，他們將3D打印機用于制造急需更換的零配件或者是必要的工具，甚至還計劃將人工智能與3D打印設(shè)備相結(jié)合，實現(xiàn)車輛零部件的智能化定制生產(chǎn)。

　　近日，美國軍隊的增材制造發(fā)展與實施部門的負責(zé)人表示，美國某海軍陸戰(zhàn)部隊已部署了3D打印機，希望以此技術(shù)來加快供應(yīng)鏈速度，快速恢復(fù)戰(zhàn)場上損壞的裝備。在此之前，美國部分特種部隊已經(jīng)配備了3D打印機，具體的使用是在工程師協(xié)助下完成的，而這支海軍陸戰(zhàn)隊所配備的3D打印機將由接受培訓(xùn)的士兵直接使用。

　　該負責(zé)人還表示，迄今為止在美國軍隊的車隊中配有40臺3D打印機，由于需求持續(xù)增長，到今年秋天3D打印機的數(shù)量將增長至60-70臺。

　　在戰(zhàn)區(qū)中，這些3D打印機主要用于快速制造所需的零部件，例如損壞的收音機塑料外殼。通過部隊中配備的3D打印機制造這些零件，在幾個小時之內(nèi)即可完成。而如果按照傳統(tǒng)方式，將需求反饋給千里之外的供應(yīng)站，再將零件運輸?shù)綉?zhàn)區(qū)當(dāng)中，則需要幾天時間，甚至是更長的時間。除了收音機外殼之外，軍隊還用3D打印機設(shè)備制造專用扳手、武器中用到的夾板以及一些必要的醫(yī)療設(shè)備。

　　美國海軍陸戰(zhàn)隊還計劃將人工智能與3D打印系統(tǒng)結(jié)合起來，實現(xiàn)車輛零部件的智能化快速制造。海軍陸戰(zhàn)隊裝備和物流副司令邁克爾·達納表示，下一代海軍陸戰(zhàn)隊卡車將使用智能診斷來識別破損的零部件，在人工智能系統(tǒng)識別出這些零部件之后，將自動下訂單，然后由3D打印設(shè)備進行按需制造。

　　安裝這種系統(tǒng)的過程已經(jīng)在進行中，2016年美國某海軍陸戰(zhàn)隊已為20多輛軍車配備了專門的發(fā)動機傳感器，用于診斷零部件故障。今年夏季這些傳感器將完成測試，在投入使用之后軍車維修、更換配件的效率將大幅提升。

　　據(jù)了解，在傳統(tǒng)制造模式中，標(biāo)準化的產(chǎn)品需要在特定的工廠中集中進行大批量生產(chǎn)，然后通過倉儲、物流、分銷抵達用戶手中。在此過程中，不僅生產(chǎn)時間長，碳排放高，還包含了昂貴的物流成本。

　　通過這張3D打印供應(yīng)鏈的示意圖，我們不難看出，3D打印技術(shù)對供應(yīng)鏈的影響主要是體現(xiàn)在能夠?qū)崿F(xiàn)與傳統(tǒng)大規(guī)模制造不同的小批量、按需制造，并通過分布式的服務(wù)中心，將產(chǎn)品快速交付到用戶手中。

　　據(jù)了解，UPS、亞馬遜、波音等企業(yè)都在探索基于3D打印的按需制造模式。UPS的模式是為用戶搭建了按需制造服務(wù)平臺，通過在美國10大城市建立的UPS商店，用戶可以就近在UPS網(wǎng)點中訂購3D打印產(chǎn)品。

　　亞馬遜公司則申請了3D打印按需制造服務(wù)模式的專利，專利文件的內(nèi)容大致可以概括如下：以汽車零部件為例，顧客可以在亞馬遜網(wǎng)站下單訂購置換件，并在訂貨當(dāng)天就收到3D打印的商品。這套系統(tǒng)的優(yōu)點在于，亞馬遜可以保證隨時發(fā)貨，而不用在意是否有庫存。為了保證速度，3D打印工作有時甚至可以在送貨卡車中完成。波音公司在按需制造方面，申請了一個針對飛機備品備件按需3D打印的專利。按照這個專利進行管理，波音公司可以不用設(shè)立多個庫存中心存放零件備件，然后再運輸?shù)叫枰奈恢茫ㄒ糁恍璐罱ㄆ湟粋€擁有零備件CAD設(shè)計文件的在線模型庫，任何地方只需一臺3D打印機就可以在短時間內(nèi)制造出他們想要的備件。

　　除了UPS、亞馬遜、波音等企業(yè)為增強自身按需制造能力方面所做的準備，MakeTime和西門子等公司還針對3D打印按需制造模式推出了在線平臺。其中，MakeTime的商業(yè)模式與滴滴打車類似，都是解決用戶與服務(wù)承接方之間的信息不對稱問題。用戶在線上傳所需要生產(chǎn)的產(chǎn)品設(shè)計圖紙，MakeTime將自動查找到合適的接單工廠，并進行零件生產(chǎn)和交付。西門子則正在開發(fā)一個新的基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作平臺，該平臺將為按需產(chǎn)品設(shè)計和3D打印生產(chǎn)實現(xiàn)有效的無縫銜接。西門子新的平臺將更容易鏈接買家到微型工廠，允許用戶在世界范圍內(nèi)按需訂購3D打印的零件。該平臺一大好處是可以簡化供、需雙方的合作過程并促進創(chuàng)新過程，同時加速使用工業(yè)用途最終零部件通過3D打印技術(shù)來生產(chǎn)的過程。