英国国防先进制造战略，加速3D打印技术应用，增强供应链弹性

2025年4月，南极熊获悉，英国国防部（MOD）近期发布了新版国防先进制造战略，强调了3D打印对英国军方战略路线图的重要性，并明确指出该技术在增强供应链弹性方面的关键作用。

英国国防部（MOD）发布的新版国防先进制造战略.pdf 下载请到南极熊网站 https://www.nanjixiong.com/thread-174584-1-1.html

最新战略文件突出了加速采用增材制造技术的紧迫性。为此，国防部提出了三项核心举措：投资以激励行业、调整政策以消除障碍，以及将增材制造技术整合到国防供应链中。

3D打印为国防带来的关键优势包括：更快的生产速度、更短的交货时间、能够获取过时部件，以及提高可持续性。2021年，国防科学技术实验室（Dstl）指出，过时部件是影响军事行动的首要供应问题，影响到新旧平台。国防部库存超过130万件物品，3D打印被视为许多过时部件的潜在解决方案。

英国国防领导层认为，增材制造将显著提高平台和设备的可用性。国防创新部门（DIU）委托的一份报告发现，未来15年内，若使用3D打印来制造15%的国防库存，可节省1.1亿英镑，之后每年的净收益可达3550万英镑。根据新的国防战略，3D打印被视为国防部更广泛采用其它先进制造技术的“第一步”。

国防后勤与支援部部长、海军中将Andy Kyte评论说：“该战略概述了我们在新设计中采用增材制造的意图，以帮助解决过时问题，并通过开发快速战斗损伤修复技术来提高我们的竞争优势。”

Kyte补充道：“这项令人兴奋的技术已经存在了一段时间，现在是时候让国防认识到它在提高运营可用性、增强供应链弹性和效率方面所提供的巨大潜在好处。”

△英国国防部的增材制造愿景

英国国防部的国防先进制造战略

乌克兰冲突和中东的敌对行动加剧了全球供应短缺，影响了关键产品和原材料的获取，从而突显了增强供应链弹性的必要性。同时，部队和公务员的裁员，车队规模的缩减，以及设备老化，都削弱了可用性、生产力和效率。

为了应对这些挑战，英国国防部正积极采纳3D打印技术。这项先进制造计划展示了3D打印如何构建一个分散的合格供应商网络，旨在缩短交货时间、解决过时问题，并提高可持续性。国防部增材制造愿景的四个核心支柱是：设计源、数字线程、认证和移动生产能力。

设计源涉及3D打印部件的生成，包括为新组件采用增材制造设计（DfAM）或使用逆向工程实现现有部件的3D打印。数字线程确保从设计库安全传输敏感设计信息到3D打印机，并允许用户或制造商将更改反馈给设计师，保持网络安全和信息一致性至关重要。国防部正探索创建一个统一、完全集成的数字服务，以便与设计库链接。最终设计在获得军事行动认证并进行3D打印之前，可能还需要在前线附近完成。

这些阶段将融入一个基于3D打印材料可回收性和可重复使用的循环经济。英国军方正致力于将废金属回收利用为新的3D打印原料。例如，劳斯莱斯与国防部合作，将旧的Tornado战斗机部件改造成新的金属3D打印喷气发动机。这项名为Tornado 2 Tempest的计划已经用于3D打印Orpheus喷气发动机概念的组件，支持未来作战航空系统（FCAS）计划。

△英国皇家空军龙卷风战斗机

如何提高国防领域增材制造的采用率

英国国防部的国防先进制造战略概述了加速采用和发展3D打印技术的战略框架。

为激励行业，国防部计划通过额外投资促进3D打印机的采纳，无论是直接采购还是与增材制造公司合作。这将包括将3D打印技术整合到现有和未来的设计中，以及数字化具有战略意义的库存和备件。同时，将努力确保数字信息能够安全地从行业传输至国防部单位和前线指挥部（FLC）。

解除限制是国防部增材制造战略的另一个关键支柱。国防部将与行业合作伙伴合作，建立易于访问的跨职能流程，确保符合最新政策并推动技术采纳。此外，将创建一个“知识中心”以改善对关键信息的访问，并制定新的指标来更准确地追踪财务和非财务的3D打印收益。

国防部计划设计和构建一个供应网络，使3D打印技术能够融入国防供应链。设备、培训和耗材将实现标准化，并通过常规供应渠道供应，以满足行业标准和资质要求。

将鼓励工业合作伙伴、前线指挥部（FLC）和国防部单位之间建立新的合作伙伴关系。目标是通过扩展的“中心”和“辐射”供应网络中的“受信任代理身份”促进快速学习和建立信任。同时，将激励行业间合作伙伴关系，以增强供应链弹性并提升3D打印能力。此外，国防部计划与英国高价值制造业弹射中心建立战略合作伙伴关系，以提高效率并支持英国工业基础。

这些战略重点将指导一项涉及国防部、工业界和研究界的综合工作计划。此计划不会创建新的治理结构，而是将由国防部现有的指导小组之一进行管理。

△英国陆军士兵使用SPEE3D的XSPEE3D冷喷3D打印机

英国军队加速拥抱3D打印技术

自2016年以来，英国军方已证明3D打印在国防应用中的价值。2021年，国防后勤和支援部（CDLS）部长委托开展了TAMPA项目。该项目旨在建立一个供应商网络，能够在需求时按需3D打印军用级备件。国防部表示，TAMPA项目已验证增材制造愿景，并确认增加行业激励是提高采用率的关键因素。

英国军队积极利用3D打印技术，各国防部单位和联邦后勤中心都建立了增材制造中心以支持战损修复。这些工作主要独立完成，每个单位都开发了自己的3D打印流程和数字线程。

原子武器研究所（AWE）正在使用3D打印技术生产复杂部件，而DE&S国防电子和零部件局（DECA）正在3D打印原型。另一个利用增材制造技术的国防部组织是潜艇交付局（SDA）。根据先进制造战略，SDA正在使用3D打印技术支持服役潜艇（ISS）、无畏舰和舰载核潜艇（攻击）（SSN(A)）计划。ISS利用增材制造技术3D打印替换部件、进行维护并增强供应链弹性，以提高潜艇的可用性。3D打印技术在SSN(A)中用于提高平台生产率。

发展3D打印技术的几个关键挑战

尽管如此，国防部声称目前并未强制有关制造合作伙伴加速采用3D打印技术以改善供应链。同时，它强调了制约英国增材制造发展的几个关键挑战。

例如，国防部强调需要更灵活的市场渠道，特别是在采购过时部件时。它建议为3D打印组件创建专门的供应链，以避免传统方法造成的延误。这是因为如果供应过程放缓，增材制造的优势（如更快的生产和响应速度）就会丧失。

互操作性挑战同样受到关注。TAMPA项目已证明，随着3D打印技术的发展和机器多功能性的提高，3D打印文件可能会迅速过时。即使是使用相同的3D打印方法，不同的机器也会产生不同的结果，影响可重复性。TAMPA项目在进行过程中发现，目前在3D打印领域缺乏一套全面且统一的标准，而ASTM正在努力改善这些标准，以推动行业发展。

国防部还指出了与全生命周期支持、培训、消耗品获取、数字线程不确定性和高制造成本相关的挑战。

总的来说，目前，英国国防部明确指出，3D打印的主要好处在于解决因技术或商业过时导致的库存物品短缺问题。这项技术还能缩短交货时间，并创建一个更具弹性、灵活性和分散性的供应网络。

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