После первого знакомства с институтом America Makes, когда он назывался Национальным институтом инноваций в области аддитивного производства, я начал задаваться вопросом, чего хотят Министерство обороны (DoD) и оборонная промышленность от 3D-печати. Если Центр новой американской безопасности (CNAS) представляет интересы Министерства обороны США в этой технологии, то 3D-печать для оборонной промышленности означает опережение мировых конкурентов, гораздо более быстрое внедрение боевых технологий на поле боя и создание более быстрые инновации и усовершенствования технологий, когда они уже используются. В отчете Аарона Мартина и Бена Фитцджеральда для CNAS под названием «Процесс важнее платформ: изменение парадигмы в приобретении посредством передового производства» авторы утверждают, что для достижения этих целей Министерству обороны следует проводить исследования в области аддитивного производства, робототехники и беспилотных технологий. авиационные системы (БАС).
Доклад начинается с объяснения того, что доминирование Соединенных Штатов в области ведения войны скоро будет оспорено из-за технологических разработок, происходящих во всем мире. По мере удешевления технологий другие страны и «насильственные негосударственные субъекты» получат доступ к более сложному оружию. В то же время, по словам Мартина и Фитцджеральда, нынешнее состояние оборонного производства медленное, дорогостоящее и неэффективное. Министерство обороны вкладывает огромные средства в самолеты, для окончательного использования которых требуются годы исследований и разработок, тратя еще больше времени и денег на техническое обслуживание самолетов, потому что сделать это намного доступнее, чем производить совершенно новые:
Из-за значительных инвестиций, необходимых для эксплуатации современных военных самолетов, Министерство обороны часто планирует продолжать их эксплуатацию в течение 20–50 лет после того, как они достигнут IOC. Текущие планы предусматривают вывод F-22 из эксплуатации не позднее 2049 года, почти через 45 лет после достижения IOC и через 66 лет после первоначального запроса предложений. Если бы такие планы существовали в
к концу Второй мировой войны Соединенные Штаты вывели бы из эксплуатации F-86 Sabre примерно в 2011 году. Возможности системы не могут оставаться неизменными в течение такого длительного периода, поэтому Министерство обороны США продолжает инвестировать в исследования и разработки. и модификации программ самолетов для улучшения возможностей постпродакшна.
Это, как вы могли догадаться, мешает Минобороны и оборонным производителям быстро внедрять инновации.
Авторы предполагают, что вместо этого Министерство обороны сосредоточится на новых, эффективных и автоматизированных производственных технологиях. Аддитивное производство, как отмечается в отчете, позволяет производить сложные детали, снижая при этом материальные затраты и общее количество компонентов в данной системе. В сочетании с передовой робототехникой можно создать производственную систему, которая печатает и собирает детали без необходимости значительного вмешательства человека. Традиционные методы производства по-прежнему будут необходимы для установки и производства некоторых компонентов, «таких как двигатели и датчики, для которых процессы АД либо менее эффективны, либо непригодны для производства», но авторы утверждают, что такая система сможет сократить время и стоимость производства новых самолетов в разы. Вместо того, чтобы тратить огромное количество времени на производство новых самолетов, автоматизированный процесс позволил бы ускорить циклы разработки:
Новая парадигма будет характеризоваться более короткими и более частыми циклами сбора данных, основанными на итеративном процессе разработки, который может быстро разработать множество различных авиационных систем, что позволит планировщикам сосредоточиться на ближайшей перспективе и, следовательно, лучше понять, угрозы.
Каждый цикл разработки завершался бы через несколько лет, и продуктом каждого цикла был бы другой тип самолета, который будет построен на общей сборочной линии, которая интегрирует AM с роботизированной сборкой. Запланированное количество самолетов любого типа, вероятно, будет низким, но общая сборочная линия будет спроектирована так, чтобы по мере необходимости быстро увеличивать производство любого разработанного самолета. Беспилотными системами могут управлять «цифровые пилоты», управляемые боевыми менеджерами-людьми. Поскольку эксплуатационная ценность системы будет короткой, требования могут быть более скромными и ориентированными на краткосрочную перспективу. Короткий срок службы и сокращение часов обучения, необходимых для работы с беспилотными системами, также сократит требования к усталостной долговечности самолета, что приведет к снижению удельных затрат.
Такой производственный процесс уже используется компанией iRobot, производителями нескольких других транспортных средств Министерства обороны США, которые подали заявку на патент на универсальную станцию 3D-печати и сборки.
Затем авторы утверждают, что Министерству обороны следует сосредоточиться на производстве беспилотных летательных аппаратов для дальнейшего повышения эффективности наших вооруженных сил. Пилотам беспилотных летательных аппаратов требуется меньше часов обучения, чем пилотируемым, поскольку пилотов можно обучать только на тренажерах. Кроме того, в ближайшем будущем пилоты БПЛА могут управлять целым парком дронов. В целом стоимость жизненного цикла БАС примерно вдвое меньше, чем у пилотируемых летательных аппаратов:
Согласно анализу Центра стратегических и бюджетных оценок, проведенному в 2011 году, «общая стоимость жизненного цикла беспилотной системы составляет менее половины стоимости пилотируемой системы». Эта экономия достигается за счет сокращения летных часов обучения, меньших потребностей в закупках и меньшего количества персонала, необходимого для обслуживания самолета на протяжении всего срока его службы. Более широкое использование автономии в БАС дает возможность увеличить количество самолетов и значительно повысить эффективность работы персонала.
Конечно, в отчете основное внимание уделяется производству самолетов. Что касается других технологий, то интеграция 3D-печати и робототехники в производство может быть несколько иной, отмечают авторы.
Потому что этот отчет написан доктором Аароном Мартином, директором по стратегическому планированию в Northrop Grumman, и Беном Фитцджеральдом, старшим научным сотрудником и директором программы технологий и национальной безопасности в Центре новой американской безопасности., оно обязательно будет смещено в пользу оборонного производства. Пресыщенное отношение, с которым это написано, ужасает по сравнению с реальным насилием, наблюдаемым на фронтах войны. Например, особое беспокойство вызывает использование тренажеров для обучения пилотов БПЛА:
Поскольку самолет будет беспилотным, тренировочный парк может быть намного меньше, поскольку большую часть обучения можно проводить на тренажерах. Кроме того, вместо того, чтобы приобретать флот для удовлетворения всех потенциальных потребностей, Министерство обороны могло бы закупить парк, достаточно большой для проведения эксплуатационных испытаний и требований передового присутствия.
Мне вряд ли нужно описывать ту отстраненность, которая может возникнуть при обучении солдат исключительно с помощью симуляций войны, которые могут превратить людей в «потенциальные требования» работы.
Если бы министерство обороны действительно было заинтересовано в защите интересов американского народа, оно могло бы рассмотреть возможность использования своих значительных средств - около 716 миллиардов долларов в долларах налогоплательщиков США в 2013 году - для удовлетворения наших внутренних потребностей. В декабре длинный список некоммерческих организаций, в который, по совпадению, не вошел CNAS, написал письмо в Конгресс и Белый дом, призывая к огромным сокращениям оборонного бюджета в пользу столь необходимых внутренних расходов. Ральф Нейдер резюмирует, как можно потратить деньги с большей пользой:
Консорциум активистов просит Конгресс сократить раздутый военный бюджет и использовать значительные сбережения для улучшения важнейших социальных программ, которые действительно помогают людям, таких как продовольственные талоны, социальное обеспечение и улучшенная полная программа Medicare для -все здравоохранение. Они также предложили обширную программу общественных работ, которая создаст хорошо оплачиваемые неэкспортируемые рабочие места в каждом сообществе по всей стране - рабочие места, которые включают чистую, возобновляемую энергию для будущего. А как насчет разрушающейся инфраструктуры Америки? Наши поликлиники, дороги, школы, мосты, библиотеки, общественный транспорт, водопровод и канализация, национальные парки остро нуждаются в ремонте и модернизации. Экономия от расходов на оборону может быть использована для восстановления инфраструктуры, большая часть которой была результатом «Нового курса» Рузвельта в 1930-х годах, и обеспечения более чистой, безопасной и процветающей Америки.