在2026年7月舉行的環太平洋軍演(RIMPAC)中,美國海軍研究生院(NPS)與其非營利合作伙伴FLEETWERX測試了一種名為“分佈式先進製造”的新方法,旨在利用3D打印和其他數字製造技術,在遠離本土的太平洋戰區快速生產關鍵備件,以緩解潛在高強度衝突下的後勤壓力。
FLEETWERX項目負責人摩根·鮑爾(Morgan Bower)在接受採訪時直言:“如果現在在印太地區爆發高強度衝突,我們將難以滿足所有的維修和補給需求。”他指出,該項目的核心是找出供應鏈中的缺口。
此次測試構建了一個基於安全但非機密雲(IL-4級別)的網絡,連接了超過50個站點,這些站點配備了多種類型的3D打印機、CNC車床和銑床等計算機控制工具,甚至包括執行無人補給任務的機器人艇。部分設備部署在參與演習的艦船上,而更多設備則分佈在美國本土的基地、倉庫、大學和企業中,通過網絡接收訂單,並通過商業快遞將零件送出。
鮑爾表示,僅讓所有設備實現互聯互通就已“令人驚歎”。項目的一大重點是繪製資源分佈圖,瞭解各站點的能力與侷限,以便合理分配生產任務。
在為期兩週的演習中,網絡共收到2741個零件請求,但實驗網絡僅能處理其中一小部分。有些零件根本無法通過3D打印或CNC加工製造。在適合技術處理的請求中,團隊成功生產了約75種不同零件。
一個顯著的成功案例是重型軟管夾,用於海上艦船補給時固定大型燃油管線。通過傳統渠道,獲得報價可能需要約兩個月,而3D打印的軟管夾經過防腐蝕塗層處理,並在幾天內通過檢驗。
然而,並非所有零件都適合3D打印。鮑爾指出,電池和電路板等高需求零件無法通過該技術實際生產。此外,一些零件雖通過檢驗和初步測試,但在實際安裝後出現意外故障,例如一個為直升機液壓系統CNC加工的鈦制零件在飛行前檢查中發生輕微洩漏(目前正在測試改進版本)。
鮑爾強調,3D打印機並非“魔法盒”,不能像《星際迷航》中的複製器那樣憑空生成物品。打印機需要原材料,如精細金屬或塑料粉末,且打印過程對汙染物極為敏感,尤其是氧氣。氧氣會導致焊接缺陷,產生孔隙和不良焊縫。因此,高端3D打印機通常在充滿氬氣的密封艙內工作。
在RIMPAC 2026期間,FLEETWERX消耗了大量氬氣瓶,在艦上佔用約7000平方英尺的存儲空間。氬氣不僅體積龐大,而且稀有(約佔大氣1%),生產成本高。為緩解供應問題,FLEETWERX正在研究可裝在標準集裝箱內的小型氬氣發生器。同時,在“埃塞克斯”號(USS Essex)上測試了替代氣體——氮氣,氮氣可從空氣中捕獲,設備體積小,可與3D打印機捆綁使用。氮氣比氬氣更活潑,可能導致更多缺陷,但鮑爾表示,對許多零件而言“足夠好”。
確定哪些零件可用廉價氮氣製造、哪些必須使用昂貴氬氣,是FLEETWERX面臨的下一個挑戰。鮑爾認為,不存在“一刀切”的解決方案,分佈式網絡需要多種類型的打印機、CNC車床等工具,並配備AI顧問,幫助用戶選擇最合適的製造工具。
鮑爾透露,FLEETWERX過去曾試驗過AI工具,但RIMPAC 26見證了其能力的顯著提升。去年,AI應用還多限於複製粘貼到微軟Copilot等工具,而今年則有了質的飛躍。
此次演習表明,分佈式先進製造有望成為未來太平洋衝突中後勤保障的重要補充,但仍需解決技術、材料和供應鏈等多方面挑戰。