从两周到几小时:美军在CJLOTS演习中依靠增材制造现场修复价值60万美元的刚性充气艇
在韩国浦项举行的「联合岸上后勤26」演习中,一艘海岸警卫队的船只突然需要更换一个部件,但常规供应渠道最快也要两到三周。演习不等人,海军陆战队第3后勤大队的成员接手任务,用3D打印技术几小时就造出了替换件。

这次演习是美韩联合训练,目的是在恶劣环境下完成海上到岸上的人员装备转运。当那艘海岸警卫队的刚性充气艇急需部件时,第3维修营、第35战斗后勤团和第3后勤大队的海军陆战队员,利用他们的远征制造系统接手了任务。这个系统包括一个叫X-FAB(远征制造设施)的移动车间,他们用逆向工程扫描原件,在电脑里重建,然后3D打印出来。
原本需要两到三周才能到手的部件,现在几小时就搞定了。第3维修营北区区域维修运营连公用事业官、二级准尉乔纳森·B·萨拉斯(Jonathan B. Salas)表示,「我们迫切需要减少供应缺口和积压订单,以加快维修速度并快速补充物资。先进制造是解决这一问题的方案之一。在此次案例中,我们将原本需要两到三周的运输延误缩短到了仅几小时。该替换部件的打印成本约为12美元,与原件相当,但我们还可以选择更便宜的耗材,在不牺牲性能的情况下再节省4美元。」

在X-FAB移动车间里,海军陆战队员通过逆向工程重建了原件,然后3D打印出替换部件。经过微调,部件被安装并成功运行,那艘船随即恢复了演习任务。参与打印的金属加工兵、下士肯齐·加朗(Kenzie Gallang)说,「第一个原型就成功了;他们对一个像过滤器这样的部件能在不到半天内完成逆向工程并完全3D打印感到惊讶。」
萨拉斯还提到,「3D打印部件对任务的即时影响是,加速了海岸警卫队每艘价值约60万美元的刚性充气艇的持续使用,这让海岸警卫队能够执行快速反应部队和巡逻任务,确保CJLOTS演习周边水域的安全。」修好后,它又能继续执行快速反应和巡逻任务,保障演习区域水域的安全。这个部件其实是个滤网。
这种打印出自X-FAB,也就是海军陆战队集装箱化、可部署的3D打印实验室,一个自给自足的远征制造设施。海军陆战队从2017年开始评估它,把它当成按需应急响应的工具。当时这个20英尺乘20英尺的方舱里,装了四台3D打印机、CAD软件和一台3D扫描仪,四人小组能在两到三小时内就地完成部署。

海军陆战队设施与后勤部的增材制造负责人、中校霍伊·马罗托在实验室早期评估时说,在船只无法轻易靠岸、飞机也没法飞进来送物资的对抗环境中,海军陆战队员需要一种至少能临时自我支持的办法。可部署的X-FAB能提供另一条自我补给途径,直到常规后勤或供应链跟上来。军士长卡洛斯·勒穆斯也参与了初期评估,这种能力一开始就是为缩短第3后勤大队在浦项体验过的那种供应链等待时间。他说,与其等上几周甚至一个月才拿到部件,机械师可以在当天结束前就把东西交出去。
海军陆战队还在用这个平台装新东西,比如3D打印无人机,这也是国防部推进各军种自建增材制造能力的一部分。未来的计划是把X-FAB跟海军陆战队的车间设备机械车间(SEMS)铣削能力结合,组成更完整的野战维修配置。

这次修复不只是救了一条船。第3后勤大队领导层觉得,它证明了朝鲜半岛联合后勤的韧性。在野外直接生产零件,而不是把所有请求都塞回传统供应节点,盟军就能维持装备战备,还能在军种和国家之间共享制造办法。第35战斗后勤团指挥官、上校罗伯特·费尔利(Robert Fairley)表示,「我们正在展示,即使是在远征环境中,非传统制造方法也能生产出有意义的部件,从而提升联合部队的战备水平。」
海军陆战队把这种战术级的维持能力,看成这次演习更广泛目标的核心,也就是加强美韩互操作性。他们希望经过验证的3D打印流程,能推广到未来的联合和联军演习里。从更大的视角看,CJLOTS 26的修复案例跟整个国防战略的方向一致,就是把制造能力推向需求点,不依赖漫长又脆弱的后勤补给线。
其他军种也在用不同的硬件冲同一个缺口。美国陆军主攻金属冷喷涂打印,在田纳西州的一个训练场,SPEE3D公司的可部署远征制造单元在不到十小时内打印出一个关键车辆部件,然后无人机直接送走,把原本六到十周的标准后勤时间压到了一个作战日里。SPEE3D的首席执行官拜伦·肯尼迪直说,等待部件不只是延误,更是战术上的脆弱性。陆军在材料上也是同样的思路,作战能力发展司令部给M1艾布拉姆斯坦克发动机打印了AF96钢叶轮风扇,用来验证能不能减少备件运输车队。只要打印部件能通过原厂性能标准的认证,一台打印机和一堆原材料就能顶替成卡车的预置库存。
各个军种绕来绕去,逻辑都一样:缩短从故障到维修的距离,少拉维修用的运输车队。海军陆战队员花12美元打印出来的那个滤网,正是整个国防部正在推广的战略的小小缩影。


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