為積極推動製造業技術創新,American Makes 與美國國家國防製造與機械中心 (NCDMM) 合作,宣布推出七個突破性計畫。該項目總投資額為 1,100 萬美元,來自聯邦政府和工業界,凸顯了美國對發展增材製造能力以及培養知識淵博、具有前瞻性思維的勞動力的重視。
員工發展與創新的雙層方法
此次發布的策略核心是雙管齊下的策略,既針對革命性技術,也針對全面的勞動力培訓。一位美國製造營運總監評論說,需要將工業研發與強大的教育和社會服務項目結合。雙重努力不僅應加速創新技術的創造和商業化,還應確保製造業工人具備利用這些進步所需的能力。
這些項目將解決五個關鍵技術領域——設計、材料、工藝、價值鍊和增材製造基因組,同時涵蓋勞動力、教育和社會服務 (WEO) 計劃要求。這種綜合方法旨在促進具有商業意義且長期可行的創新解決方案的創造。
重點介紹 7 個項目
針對高性能飛機生產優化的核心結構
該計畫由卡內基美隆大學牽頭,並得到洛克希德馬丁和西門子等產業合作夥伴的支持,將解決設計和生產航空航太 3D 核心結構所面臨的挑戰。團隊利用有限元素分析、非線性高維度最佳化和先進的積層製造設計 (DFAM) 方法,力求突破傳統手動設計方法的限制。同時,也將創建一套電腦講座、軟體包和教程來協助行業培訓。
帶有嵌入式佈線的多功能 BAAM
該計畫由德州大學埃爾帕索分校(UTEP)牽頭,旨在將大規模積層製造能力與現場佈線系統結合。透過創建硬體和軟體解決方案,該專案將複雜的 3D 佈線模式轉換為五軸加工路徑,以便直接在 BAAM(大面積增材製造)機器上運行。
此外,該計畫還尋求啟動遠距工程培訓課程,以便讓新畢業生掌握未來可能進入行業就業所需的技能。
大米級金屬增材製造系統
該計畫由林肯電氣旗下一家子公司牽頭,將打造一個生產大型金屬零件的可擴展多軸機器人系統。透過改進現有的「CAD 到路徑」軟體工具並進行廣泛的流程測試,該專案將致力於填補現有原型解決方案與整合商業 3D 列印系統之間的空白。最終產品有望成為一個強大的軟體工具,具有滿足中型和大型製造需求的潛力。用於多噴頭列印 (MJP) 的仿生材料
該計畫由 3D Systems 領導並與領先的軍事研究實驗室合作,將彌補醫學界的仿生可列印材料的短缺。該研究將使原料標準化,制定基準性能標準,並優化微觀結構控制。隨著技術進步,我們將為醫療專業人員創建客製化的培訓模組,將這些新材料納入手術規劃中。
晶格結構積層製造的預測模型
該計畫由菲尼克斯分析與設計技術公司牽頭,與霍尼韋爾和亞利桑那州立大學合作,致力於開發一種非經驗的、基於物理的模型,能夠準確預測 3D 列印晶格結構的性能。透過結合熔融沈積成型、雷射粉末床熔合和電子束熔化等多種增材製造工藝,該專案旨在提高材料效率並優化設計模擬。為了成功實現技術轉讓,教育推廣中將包括線上「直播」教科書和客製化課程。
使用積層製造技術 (AM4MC) 塑造金屬鑄件
在福特等產業合作夥伴和賓州州立大學等學術合作夥伴的支持下,該計畫旨在改變金屬鑄造產業。透過創建下一代砂型印表機,專案團隊計劃使型芯和模具的生產更加精簡,從而將積層製造整合到傳統鑄造工作流程中既經濟可行又具有可擴展性。我們將透過全面的研討會、指導和線上模組來促進勞動力培訓並實現全行業的採用。嵌入式電子結構和設備的多材料 3D 列印該項目由雷神公司牽頭,通用電氣等行業巨頭參與,旨在將 3D 列印結構部件與電子產品結合。其旨在透過為航空航太、國防、生物醫學和商業用途提供整合、高密度且經濟實惠的解決方案來打破二維設計的限制。
為了實現從研究到現實世界的無縫過渡,該計畫為各級工程師創建了基於網路的認證課程和實驗室培訓計劃。
展望:
製造業的新時代這七個項目不僅是技術成就,更是將創新與實際勞動力發展結合的明智理念的體現。隨著這些項目的成熟,它們將推動各行業在設計、製造和整合複雜工藝和材料的方式上發生驚人的轉變。
在 Kazida Global,憑藉超過 30 年的工具機產業經驗,我們深知與快速發展的產業保持同步的重要性。隨著我們擴大全球影響力,從此類專案中獲得的見解非常寶貴。他們不僅展望製造業的未來,也展望全球向更智慧、更有效率的生產流程的轉變。透過跟上當前趨勢並投資最先進的技術,我們致力於為全球客戶提供創新的解決方案。這股由私人和公共投資推動的創新浪潮為增材製造帶來了光明的未來。這再次反映了產學官合作對世界經濟維持競爭優勢、實現永續發展的重要貢獻。