大规模军援凸显美国防制造业产量不足和生态系统脆弱
美国国防部在2022年发布的《国防工业基础内部的竞争状况》报告指出,美国国防承包商大规模合并,数量由51家缩减至5家,关键国防技术可能只有一个主要生产商,美国防制造生态系统脆弱,已经威胁到主要武器系统的供应。Defense news 2024年2月文章称,俄乌战争和巴以冲突等对美军事装备的需求给美国防制造业带来了一定压力,且时常出现供不应求的状况。大西洋理事会文章称,一旦与中国开战,美国可能面临弹药短缺。美国防制造业存在的空心化趋势明显、供应商数量不断缩减、人才短缺和整体产量不足等问题凸显,让美国政府深刻认识到增强国防制造能力的紧迫性。
2024年1月,美国国防部发布历史上首份《国防工业战略》草案,明确提出要加强国防供应链韧性和国防制造人才培养,并在国防工业原料和关键零部件供应链上剥离中国。然而,仅依靠美国传统制造业难以在短期内实现这一目标。解决美国防制造业产量和稳定性问题的一个重要手段是大力推进先进制造技术的研发和落地,尤其是融合制造。
融合制造具备多项技术优势,受美国两党大力支持
融合制造是集成增材制造(3D打印)、减材制造、变质/变形制造、热处理和检测系统等多个先进制造技术的智能制造系统,该技术强调各模块之间的连接与协同工作,通过数字制造线程将各系统连接,以提升生产速度。相较于传统制造工艺,该技术具备以下特点:
融合制造在美国防制造业的典型应用
未来发展趋势
小型化。美国开发先进制造技术的关键目标之一是实现关键零部件的现场制造,以此摆脱作战环境下对于传统供应链的依赖,同时实现太空制造替换部件和太空基础设施,重复使用、回收、再制造关键部件。这两点需求均需确保融合制造设备的小型化和可移动性。未来,融合制造系统尺寸将继续缩小,可移动性增强,以实现“战壕工厂”和“太空制造”等理念。
多材料融合。现有融合制造设备使用均为单一材料,如镍铝青铜、铜、不锈钢和纤维复合材料,仅可完成单一材料部件的生产。而实际结构如太空基础设施往往是铝合金和纤维复合材料等多种材料的组合,未来的融合制造或将专注于不同材料之间的连接。
启示
参考文献:
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来源 I 全球技术地图