大力发展打印技术

军方投资发展 3D 打印 提高军队效率 和准备就绪程度

《论坛》员工

无论是在战场上还是在人道主义救援任务期间，快速、按需和可定制的技术（例如 3D打印）都能够帮助军事人员更有效地开展工作。印太及其他地区的军方对这一部队现代化工具的研究、开发和采购进行了大量投资。

各国军队至少在过去十年间一直在使用这一技术来修理和更换作战车辆的武器和零部件。驻日美军使用 3D 打印技术制造面罩和口罩，针对新冠病毒提供保护。3D 打印桥梁和房屋的技术已经存在。现在，甚至有计划开发一种足够大的 3D 金属打印机，在一个巨大的部件中制作军用卡车的外部构造。

在专业领域，3D 打印被称为增材制造（AM）——一种将材料连接起来以利用 3D 模型数据制造零件的过程，通常是逐层制作。总部位于英国的自主制造公司 AMFG表示，仅在印太地区，预计到 2024 年 3D 打印支出便将超过 36 亿美元。

2021 年 4 月，通用电气亚太地区增材公司总经理陈泽涵（Czek Haan Tan）在一篇 GE.com 博客上写道：“在全球范围内，我们已经看到政策制定者重新考虑如何将人工智能（AI）、自动化和增材制造融入其产业战略和政策。”“但甚至在疫情爆发之前，亚洲的政策制定者已经在投入发展先进技术。”

根据 AMFG 2019 年 11 月的一份报告，中国在印太地区 3D 打印市场中占有最大份额，随后分别是日本、韩国和东盟。澳大利亚和印度以同等市场份额紧随其后。AMFG 报告称，美国在 3D 打印方面的支出超过了印太其余地区的总支出，而欧盟的数据略低于印太地区。其他行业数据将欧洲置于印太地区之前。

据《商业内幕》（Business Insider）报道，“3D 打印将彻底改变战争和外交政策……不仅通过做出令人难以置信的新设计，而且通过颠覆国防工业，甚至可能通过颠覆全球经济来实现。”“数十亿美元的国防产业处于……这一创新的边缘，美国军方已经在打印制服、合成皮肤以治疗战斗创伤甚至食品方面进行了大量投资。”

作为行业领导者，美国定期更新其3D打印政策，包括于 2021 年 1 月发布《美国国防部增材制造战略》（Additive Manufacturing Strategy）。这份文件将增材制造描述为“一种强大的工具，可以实现防御系统的创新和现代化，支持作战准备并提升作战准备就绪状态。”

美国国防部表示，3D打印可通过三种重要方式加强军事行动。其中包括：

• 实现国防体系现代化。“增材制造通过整合材料、机器和设计流程，实现无法使用传统方式制造的部件几何形状，从根本上改变部件的设计方式。这些创新设计可实现更高的行动表现。系统的性能还可以通过将印刷材料集成到传感器和电子元件的其他部件中来提高。”
• 提升材料就绪程度。“增材制造可缩短实现可使用的时间，确保战士在需要时获得关键能力。它能够迅速生产原型，从而缩短开发时间并加快迭代速度。增材制造系统在功能上是一个盒装工厂，是一条可以轻松打开或关闭的数字控制生产线。”
• 加强作战创新和能力。“增材制造让战术部队能够在战区开发创新解决方案。增材制造可帮助我们将天平转向我们最大的力量——战士。尽管增材制造能够为战斗人员提供更强的能力，但它必须与安全指导规定、训练和系统保持平衡，以支持恰当的使用。”

底线是：3D 打印可运行更具致命性的系统，提高战备状态，增强作战人员的能力，让他们能够实时解决战区问题。

在 3D 打印技术不断发展的同时，军方已对其应用进行了一段时间的调整。比如，据 Dezeen 杂志报道，2013 年阿富汗的美国士兵使用移动 3D 打印实验室去制作备件来维修现场设备，而非等待交付。

“几十年来，从美国到澳大利亚的武装部队已经认识到增材制造的潜力，并已经实地使用了 3D 打印机。3D打印零件目前已经用到关键的航空发动机、坦克和潜艇以及士兵自己身上，”据 3D 打印杂志《All3DP》报道。

澳大利亚陆军已将他们与 SPEE3D 的合作延长至 2022 年。SPEE3D 是一家金属 3D 打印公司，该公司帮助澳陆军第 1 作战服务支援营（1 CSSB）通过现场金属零件的 3D 打印改善其供应链。

“能够在现场设计和打印的定制零件意味着我们可以让设备重新投入使用，并回归我们在战场上的主要角色。根据澳大利亚国防部的报道，第 1 作战服务支援营司令凯恩·赖特（Kane Wright）中校表示，我们可通过采用这样的现代技术在短时间内准确地做出所需要的东西来加强供应链。”“我们精通科技的士兵现在拥有这些技能和 SPEE3D 的技术，可以减轻行政和物流负担，成为他们自己的解决方案，而不必返回基地或依赖传统商业制造商。”

澳大利亚的试点项目证明，士兵从备件设计到打印可以控制整个工作流程，全部在现场完成。

中国人民解放军（PLA）在 2015 年举行了一次公开演习，展示了他们对 3D 打印的使用。据 3DPrint.com 报道，演习过程中，解放军士兵在应对油轮火灾时注意到他们的车辆受损。在没有必要的库存部件的情况下，这些士兵们使用 3D 打印机让车辆重新投入使用，而不是等待技术人员作出反应和修理。

据 3DPrint.com 报道，参加演习的解放军士兵董凯义 （Dong Kaiyi，音译）表示，“传统零件加工方法不再有必要。不再需要经历规划、打磨、布线或其他复杂的流程。”“现在 3D 打印机已经准备好投入使用，随着现场维修效率的提高，向许多重型维护机器道别吧。”

专家表示，公开来源证实的中国军事技术进步可能会构成挑战。据中国人民解放军网站中国军方称，中国空间技术研究院在 2020 年中期宣布，他们已经在太空进行了第一次 3D 打印实验——制作了一个蜂窝形结构的平面部分以及该空间研究院的母公司——中国航天科技集团公司的徽章。

与任何技术一样，3D 打印也有其相应的挑战。兰德公司在一份题为《2040 增材制造：强大的促成因素及破坏性威胁》（Additive Manufacturing in 2040: Powerful Enabler, Disruptive Threat）的报告中探讨了这个问题。

“一些安全隐患并不难想到。随着印刷武器变得更容易、更便宜，动态攻击（即通过致命武力实施的暴力）造成的威胁可能会显著增加，”兰德报告指出。“外国恐怖分子和其他暴力极端分子很可能随时可以通过互联网获得更危险的可打印新型武器设计。增材制造还将使本土持不同政见者和“孤狼”更容易在他们之前无法接触到武器的地方（例如，学校、政府建筑、机场）快速打印武器。”

兰德警告称，在进行培训的同时，必须提高对个人、社会和军队面临的安全风险的认识。兰德表示，政策制定者也需要平衡 3D 打印技术监管，包括专利保护，而不是非故意扼杀军队及其他人使用该技术的能力。

“任何新技术都会带来潜在的好处和威胁。尽管充满风险，但决策者必须着手解决增材制造将带来的棘手安全问题。今天做出的决定可以塑造未来将面临的机会和威胁，”兰德报告总结道，并称应开展更多研究以了解潜在的安全影响。“现在是时候开始考虑这种强大的新技术令人敬畏的潜力和可能的负面影响了。”