3D打印是美國先進制造國家戰(zhàn)略的核心
時間：2022-10-11 09:07 來源：南極熊 作者：admin 閱讀：次
2022年10月9日星期五，美國科技政策辦公室(OSTP) 發(fā)布了先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略(NSAM)。OSTP
是總統(tǒng)執(zhí)行辦公室 (EOP) 的一部分，根據(jù) 2010 年美國競爭再授權(quán)法案的規(guī)定，自2012年起每 5
年更新一次原始文件。盡管此戰(zhàn)略不僅僅關注增材制造 (AM)領域，但鑒于增材制造行業(yè)自 2018
年以來持續(xù)增長和發(fā)展，此次最新的戰(zhàn)略更新對美國增材制造市場尤為重要。
與今年早些時候OSTP對關鍵和新興技術國家戰(zhàn)略的更新一樣，AM行業(yè)迅速增加的合法性和對投資的吸引力都體現(xiàn)在了NASM中。總體而言，后一份給出了迄今為止對AM最全面詳細的總結(jié)，涉及了美國政府對增材制造領域的設想和對其在美國制造業(yè)中將發(fā)揮的作用。
△橡樹嶺國家實驗室 (ORNL) 的多材料打印機。圖片由 ORNL 提供
與2018年的戰(zhàn)略更新一致，NSAM圍繞三個相互相關的目標展開。第一個是“（1）開發(fā)和實施先進制造技術”（與 2018 年的第一個目標基本相同）。第二個是“（2）培養(yǎng)先進制造勞動力”，與第二個目標非常相似2018 年的目標。主要區(qū)別在于更新后的報告更加詳細地強調(diào)了將新工人帶入美國制造業(yè)勞動力庫的緊迫性。兩份報告最大的區(qū)別在于最后一個目標，“(3) 構(gòu)建制造業(yè)供應鏈的彈性”。這是對 2018 年報告第三個目標的細化（“擴大國內(nèi)制造供應鏈的能力”）。此次更新經(jīng)適應了因 COVID、俄羅斯入侵烏克蘭等完全重塑的全球經(jīng)濟的需求。
該戰(zhàn)略的第三個目標與增材制造行業(yè)自身的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變一致，這表明增材制造將成為先進制造業(yè)整體未來的核心。盡管報告中只有一個小標題包含“增材制造”一詞，但該技術在整篇報告中被直接提及超過 20 次，由此可見增材制造的地位越來越高。此外，在“智能制造”和“供應的數(shù)字化轉(zhuǎn)型”等領域，AM 與其有技術上的重合，例如納米打印和生物制造。
△美國陸軍中士 3D 打印零件。圖片由 DVIDS 提供
在所有其他目標中，AM 與“3.2：擴大努力以減少制造供應鏈漏洞”最為相關。該目標包括“3.2.3：改善供應鏈風險管理”和“3.2.4：激發(fā)供應鏈敏捷性”等建議。在 3.2.3 的附錄中，該報告的作者建議，“考慮對供應鏈進行壓力測試以應對‘ 低概率、高后果’事件。”
鑒于增材制造的軍事應用激增，在評估政府各機構(gòu)在各自先進制造進展方面的進展情況時，該報告的作者得出結(jié)論認為，商務部(DOC) 在AM應用方面最為突出。國防部(DoD) 和美國國家科學基金會(NSF) 緊隨其后，其次是NASA和能源部(DOE) 。教育部(ED)、人類健康與服務部(HHS) 和農(nóng)業(yè)部（美國農(nóng)業(yè)部）是在先進制造業(yè)分析的所有機構(gòu)中最落后的。作者表明，機構(gòu)之間的差距不太可能繼續(xù)存在，取而代之的是機構(gòu)之間的合作，這將決定美國政府如何以最理想的形象塑造美國制造業(yè)。國防部和能源部可能會帶頭將先進制造技術輸送到與先進制造相關的所有其他機構(gòu)，并協(xié)調(diào)美國未來制造業(yè)的勞動力。
換句話說，美國此次提出的戰(zhàn)略改變表明，美國未來的許多工人將得到政府的資助，學習如何根據(jù)美軍的要求為能源項目生產(chǎn)基礎設施，以及如何制造和操作設備。此外，預計這些人中有相當一部分將進入所有其他制造業(yè)，并教授這些部門如何實現(xiàn)生產(chǎn)流程和供應鏈的自動化。綜上所述，考慮到手頭的所有考慮因素，增材制造在先進制造業(yè)的所有其他領域中具有獨特的重要意義，因為它有可能將推動新的全球發(fā)展所需的所有松散的技術協(xié)調(diào)成一個整體制造環(huán)境。
與今年早些時候OSTP對關鍵和新興技術國家戰(zhàn)略的更新一樣，AM行業(yè)迅速增加的合法性和對投資的吸引力都體現(xiàn)在了NASM中。總體而言，后一份給出了迄今為止對AM最全面詳細的總結(jié)，涉及了美國政府對增材制造領域的設想和對其在美國制造業(yè)中將發(fā)揮的作用。
△橡樹嶺國家實驗室 (ORNL) 的多材料打印機。圖片由 ORNL 提供
與2018年的戰(zhàn)略更新一致，NSAM圍繞三個相互相關的目標展開。第一個是“（1）開發(fā)和實施先進制造技術”（與 2018 年的第一個目標基本相同）。第二個是“（2）培養(yǎng)先進制造勞動力”，與第二個目標非常相似2018 年的目標。主要區(qū)別在于更新后的報告更加詳細地強調(diào)了將新工人帶入美國制造業(yè)勞動力庫的緊迫性。兩份報告最大的區(qū)別在于最后一個目標，“(3) 構(gòu)建制造業(yè)供應鏈的彈性”。這是對 2018 年報告第三個目標的細化（“擴大國內(nèi)制造供應鏈的能力”）。此次更新經(jīng)適應了因 COVID、俄羅斯入侵烏克蘭等完全重塑的全球經(jīng)濟的需求。
該戰(zhàn)略的第三個目標與增材制造行業(yè)自身的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變一致，這表明增材制造將成為先進制造業(yè)整體未來的核心。盡管報告中只有一個小標題包含“增材制造”一詞，但該技術在整篇報告中被直接提及超過 20 次，由此可見增材制造的地位越來越高。此外，在“智能制造”和“供應的數(shù)字化轉(zhuǎn)型”等領域，AM 與其有技術上的重合，例如納米打印和生物制造。
△美國陸軍中士 3D 打印零件。圖片由 DVIDS 提供
在所有其他目標中，AM 與“3.2：擴大努力以減少制造供應鏈漏洞”最為相關。該目標包括“3.2.3：改善供應鏈風險管理”和“3.2.4：激發(fā)供應鏈敏捷性”等建議。在 3.2.3 的附錄中，該報告的作者建議，“考慮對供應鏈進行壓力測試以應對‘ 低概率、高后果’事件。”
鑒于增材制造的軍事應用激增，在評估政府各機構(gòu)在各自先進制造進展方面的進展情況時，該報告的作者得出結(jié)論認為，商務部(DOC) 在AM應用方面最為突出。國防部(DoD) 和美國國家科學基金會(NSF) 緊隨其后，其次是NASA和能源部(DOE) 。教育部(ED)、人類健康與服務部(HHS) 和農(nóng)業(yè)部（美國農(nóng)業(yè)部）是在先進制造業(yè)分析的所有機構(gòu)中最落后的。作者表明，機構(gòu)之間的差距不太可能繼續(xù)存在，取而代之的是機構(gòu)之間的合作，這將決定美國政府如何以最理想的形象塑造美國制造業(yè)。國防部和能源部可能會帶頭將先進制造技術輸送到與先進制造相關的所有其他機構(gòu)，并協(xié)調(diào)美國未來制造業(yè)的勞動力。
換句話說，美國此次提出的戰(zhàn)略改變表明，美國未來的許多工人將得到政府的資助，學習如何根據(jù)美軍的要求為能源項目生產(chǎn)基礎設施，以及如何制造和操作設備。此外，預計這些人中有相當一部分將進入所有其他制造業(yè)，并教授這些部門如何實現(xiàn)生產(chǎn)流程和供應鏈的自動化。綜上所述，考慮到手頭的所有考慮因素，增材制造在先進制造業(yè)的所有其他領域中具有獨特的重要意義，因為它有可能將推動新的全球發(fā)展所需的所有松散的技術協(xié)調(diào)成一個整體制造環(huán)境。
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