21次提及增材制造美国发布新版先进制造业国家战略(NSAM)

2022年10月7日星期五是美国“制造日”,当天美国科技政策办公室(OSTP) 发布了最新版的《先进制造业国家战略(NSAM)》。美国科技政策办公室(OSTP) 根据 2010 年美国竞争再授权法案的规定,自2012年起每 5 年更新一次原始文件。

美国的《先进制造业国家战略(NSAM)》关注整个制造业,但鉴于增材制造行业自 2018 年以来持续增长和发展,此次最新的战略更新对美国增材制造市场尤为重要。

△《先进制造业国家战略(NSAM)》封面

新版《战略》引言:制造业与美国的未来

△《先进制造业国家战略(NSAM)》的三大目标

构建制造业供应链的弹性,增材制造将成为先进制造业整体未来的核心

与今年早些时候OSTP对关键和新兴技术国家战略的更新一样,增材制造行业迅速增加的合法性和对投资的吸引力都体现在了《战略》中。新版本给出了迄今为止对增材制造最全面详细的总结,涉及了美国政府对增材制造领域的设想和对其在美国制造业中将发挥的作用。

与2018年的战略更新一致,新版《战略》围绕三个相互相关的目标展开:

(1)开发和实施先进制造技术(与 2018 年的第一个目标基本相同);

(2)培养先进制造劳动力,与2018 年的第二个目标非常相似。主要区别在于更新后的报告更加详细地强调了将新工人带入美国制造业劳动力库的紧迫性。

(3) 构建制造业供应链的弹性。第三点是两份报告最大的区别所在,这是对 2018 年报告第三个目标的细化(“扩大国内制造供应链的能力”)。此次更新经适应了新冠疫情、俄罗斯入侵乌克兰等完全重塑的全球经济的需求。

新版《战略》的第三个目标与增材制造行业自身的战略转变一致,这表明增材制造将成为先进制造业整体未来的核心。尽管报告中只有一个小标题包含“增材制造”一词,但该技术在整篇报告中被直接提及超过 20 次,由此可见增材制造的地位越来越高。此外,在“智能制造”和“供应的数字化转型”等领域,增材制造与其有技术上的重合,例如纳米打印和生物制造。

其中提到增材制造的段落包括:

在所有的目标中,增材制造与“3.2:扩大努力以减少制造供应链漏洞”最为相关。该目标包括“3.2.3:改善供应链风险管理”和“3.2.4:激发供应链敏捷性”等建议。在 3.2.3 的附录中,报告的作者建议,“考虑对供应链进行压力测试以应对‘ 低概率、严重后果’事件。”

鉴于增材制造的军事应用激增,在评估政府各机构在各自先进制造进展方面的进展情况时,该报告的作者得出结论认为,商务部(DOC) 在增材制造应用方面最为突出。国防部(DoD) 和美国国家科学基金会(NSF) 紧随其后,其次是NASA和能源部(DOE) 。教育部(ED)、人类健康与服务部(HHS) 和农业部(美国农业部)是在先进制造业分析的所有机构中最落后的。作者表明,机构之间的差距不太可能继续存在,取而代之的是机构之间的合作,这将决定美国政府如何以最理想的形象塑造美国制造业。国防部和能源部可能会带头将先进制造技术输送到与先进制造相关的所有其他机构,并协调美国未来制造业的劳动力。

换句话说,美国此次提出的战略改变表明,美国未来的许多工人将得到政府的资助,学习如何根据美军的要求为能源项目生产基础设施,以及如何制造和操作设备。此外,预计这些人中有相当一部分将进入所有其他制造业,并教授这些部门如何实现生产流程和供应链的自动化。综上所述,考虑到手头的所有考虑因素,增材制造在先进制造业的所有其他领域中具有独特的重要意义,因为它有可能将推动新的全球发展所需的所有松散的技术协调成一个整体制造环境。

其他公开承诺还包括:

1.通用航空将针对中小型供应商,在使用3D打印或相关技术方面展开合作(50%的产品报价需求),并将从美国中小企业供应商采购30%的增材制造零件;

2.雷神公司将寻求中小企业制造商,参与超过 50% 的增材制造产品的报价请求;还将简化和加速增材制造零件的采购过程;

3.西门子能源的目标是从美国供应商和合作伙伴处采购20-40%的增材制造零件和服务。它将与10-20家美国中小企业供应商合作,以帮助提高他们的增材制造能力。还将对10-20家中小企业供应商进行检验和后处理相关实践培训等。

4.洛克希德马丁公司将与SME供应商合作,开展提高增材制造性能的研究,将重点研发铸件和锻件工艺的替代品。同时,还将进一步参与大学培养3D打印人才,包括课程和学徒制开发;

5、霍尼韦尔同样会扶持美国的中小企业供应商发展,需求3D打印或相关技术的产品、机械、制造工具或工艺开发等报价。它还将为其中小企业供应商提供零件设计、数据生成、机器操作、后处理、零件检查/质量管理方面的技术援助。

为了进一步支持AM Forward政策,美国还颁布了一系列政府扶持计划,美国中小企业制造商可以利用这些政策,来获取增材制造并提高核心竞争力。它们包括:

1、 为中小企业制造商提供融资渠道:通过降低成本来支持3D打印设备的安装。为了解决这个问题,美国农业部将向农村制造商提供商业和工业计划,以支持购买新的3D打印设备,以及提高技工所需的培训。进出口银行计划帮助中小企业升级其现有的生产设备。小企业管理局将与AM Forward的参与者合作,研究504计划和小企业投资公司(SBIC)计划;

2、 向中小企业制造商提供来自政府和3D打印设备制造商的技术援助:中小企业制造商已经注意到技术援助的必要性,可以最大限度地利用3D打印机等技术优势。

为了支持AM Forward计划,能源部将在橡树岭国家实验室提供制造示范基地,供中小企业制造商测试新的3D打印技术。国防部(DOD)将使用其导师保护计划,为大型OEM企业提供各方面的补偿。同时,美国国防部制造技术计划办公室将与美国制造(美国国防部赞助的制造创新研究所)和AM Forward成员一起进行合作;

3、 投资增材制造人才培养:为了充分受益于增材制造的能力,中小企业制造商必须对他们的员工进行不同程度的培训,提高工人的专业技能。因此,美国制造将与AM Forward参与者一起开发3D打印人才培训课程,并将与美国劳工部一起启动增材制造学徒计划;

4、 制定行业标准:最后,由于3D打印需要不同的标准和工艺认证,美国商务部将通过美国国家标准与技术研究院(NIST)将统一制定标准,以克服广泛使用金属基材料时所带来的阻碍。计划与ASTM国际、国际标准化组织(ISO)、美国机械工程师协会(ASME)和其他机构领导标准制定,将这些下发给AM Forward参与者标准机构。