การปรับโครงสร้างความพร้อมทางทหารด้วยการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ

ในสภาพแวดล้อมโลกที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในปัจจุบัน ความยืดหยุ่นของห่วงโซ่อุปทานจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อภารกิจ อุตสาหกรรมป้องกันประเทศของสหรัฐอเมริกา ตั้งแต่กองทัพเรือและนาวิกโยธิน ไปจนถึงกองทัพบกและกองทัพอากาศ กำลังนำการพิมพ์ 3 มิติมาใช้ในการป้องกันประเทศ เพื่อลดระยะเวลาหยุดทำงาน, เร่งนวัตกรรม และปรับปรุงความพร้อมรบ

การใช้ประโยชน์จากการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ (Additive Manufacturing) เพื่อการป้องกันประเทศ ช่วยให้นักรบสามารถผลิตชิ้นส่วนที่แข็งแรงและมีน้ำหนักเบาได้ตามต้องการ ทุกที่ทุกเวลา ตั้งแต่โครงการพิมพ์ 3 มิติบนเรือไปจนถึงห้องปฏิบัติการนวัตกรรมฐานทัพอากาศ เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติช่วยให้บุคลากรทางทหารสามารถพิมพ์ชิ้นส่วนสำคัญในภารกิจได้ภายในไม่กี่ชั่วโมง แทนที่จะต้องรอหลายสัปดาห์หรือหลายเดือนสำหรับห่วงโซ่อุปทานแบบเดิม

การพิมพ์ 3 มิติของกองทัพ: การเปลี่ยนชิ้นส่วนเก่าตามขนาด

ที่ Fort Irwin กองทหารใช้เทคโนโลยีเสริมแรงด้วยเส้นใยต่อเนื่อง (CFR) ในการพิมพ์ทุกอย่างตั้งแต่อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคล (PPE) ไปจนถึงส่วนประกอบของยานพาหนะ

หนึ่งในความสำเร็จที่โดดเด่นคือ ปลั๊กอุดช่องเก็บของที่เลิกผลิตแล้ว ซึ่งจำเป็นสำหรับปฏิบัติการกลางคืน เดิมมีราคา 10,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ และมีระยะเวลาเตรียมการ 3 เดือน กองทัพบกสามารถผลิตชิ้นส่วนนี้ขึ้นมาใหม่ได้โดยใช้วัสดุ Markforged Onyx และสเตนเลสสตีล 17-4PH ในราคาต่ำกว่า 1,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ ประหยัดค่าใช้จ่ายได้มากกว่า 244,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ พร้อมทั้งยังคงความพร้อมในการปฏิบัติการ

ประโยชน์หลักของกองทัพ:

• การเปลี่ยนชิ้นส่วนที่ล้าสมัยอย่างรวดเร็ว
• อุปกรณ์สำคัญที่แข็งแกร่งและเบากว่า
• ลดต้นทุนและเวลาหยุดทำงาน

การพิมพ์ 3 มิติของกองทัพอากาศ: อุปกรณ์ที่เบากว่าและแข็งแกร่งกว่า

ที่ฐานทัพอากาศแคนนอน นักบินในกองปฏิบัติการพิเศษที่ 27 ใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติแบบคอมโพสิตเพื่อลดภาระในการฝึกฝนการรบ

การเปลี่ยนเครื่องมือหนักมาใช้ไนลอนเสริมแรงคาร์บอนไฟเบอร์ ช่วยให้นักบินมีพละกำลังและความคล่องตัวมากขึ้น ฐานทัพยังพิมพ์ขายึดกล้องมองกลางคืน (NVG) แบบกำหนดเองได้ในราคาไม่ถึง 5 ดอลลาร์ต่อชิ้น ซึ่งขายึดเหล่านี้ “แข็งแรงพอ ๆ กับ” ขายึดแบบอะลูมิเนียม แต่ราคาหลายร้อยดอลลาร์และใช้เวลาจัดส่งหลายสัปดาห์

ประโยชน์หลักของกองทัพอากาศ:

• การลดน้ำหนักของเครื่องมือภาคสนาม
• ชิ้นส่วนทดแทนที่เร็วกว่าและถูกกว่า
• ความคล่องตัวที่มากขึ้นในการฝึกการต่อสู้

การพิมพ์ 3 มิติของกองทัพเรือ: การพิมพ์บนเรือ ณ จุดที่ต้องการ

ผ่านโครงการต่าง ๆ เช่น AFLOAT กองทัพเรือได้นำเครื่องพิมพ์ 3 มิติทางอุตสาหกรรมมาติดตั้งบนเรือโดยตรง ช่วยให้ลูกเรือสามารถพิมพ์เครื่องมือ, อุปกรณ์ และชิ้นส่วนทดแทนในทะเลได้

แทนที่จะเร่งการขนส่งไปทั่วโลก ลูกเรือสามารถผลิตส่วนประกอบต่าง ๆ บนเรือได้ ซึ่งจะช่วยลดระยะเวลาหยุดทำงาน ปรับปรุงความพร้อมของกองเรือ และรับรองความเป็นอิสระในการปฏิบัติการในน่านน้ำที่ห่างไกล

ประโยชน์หลักของกองทัพเรือ:

• การผลิตชิ้นส่วนบนเรือ
• ส่วนประกอบที่แข็งแกร่งและทำซ้ำได้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
• เพิ่มความยืดหยุ่นของห่วงโซ่อุปทาน

นาวิกโยธิน: การผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการรบ

ผู้เชี่ยวชาญด้านการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุของนาวิกโยธิน (MOS 6044) ใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติแบบคอมโพสิตและโลหะเพื่อผลิตชิ้นส่วนตามความต้องการสำหรับยานพาหนะ, โดรน และระบบอาวุธ

ด้วยการข้ามระยะเวลาเตรียมการผลิตหลายสัปดาห์และการพิมพ์ด้วยการเสริมใยอย่างต่อเนื่อง นาวิกโยธินจึงมั่นใจได้ว่าส่วนประกอบที่สำคัญจะพร้อมใช้งานภายในไม่กี่ชั่วโมง ไม่ใช่หลายเดือน โดยตรง ณ จุดที่ต้องการ

ประโยชน์หลักของนาวิกโยธิน:

• การผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุที่นำไปใช้งานภาคสนามได้
• ชิ้นส่วนคอมโพสิตและโลหะที่ทนทานสำหรับสภาวะที่สมบุกสมบัน
• การตอบสนองที่รวดเร็วยิ่งขึ้นสำหรับอุปกรณ์ที่สำคัญต่อภารกิจ

ทหารผ่านศึก: เทคโนโลยีช่วยเหลือและอุปกรณ์เทียม

นอกเหนือจากความพร้อมรบแล้ว กรมกิจการทหารผ่านศึก (VA) ยังใช้การพิมพ์ 3 มิติเพื่อปรับปรุงคุณภาพชีวิตของทหารผ่านศึกอีกด้วย

ระบบการดูแลสุขภาพของ VA ในรัฐเวอร์จิเนียตอนกลางผลิตขาเทียมแบบแข็งที่ผลิตจากวัสดุ Onyx และขาเทียมแบบยืดหยุ่นที่ผลิตจาก TPU 95A เพื่อมอบโซลูชันที่ทนทานและปรับแต่งได้ตามความต้องการสำหรับทหารผ่านศึกที่ได้รับบาดเจ็บ วิศวกรของ VA คนหนึ่งกล่าวว่า “เครื่องพิมพ์เหล่านี้ใช้งานได้จริง และช่วยให้เราสามารถมอบผลลัพธ์ที่มีคุณภาพสูงให้กับผู้ป่วยของเรา”

ประโยชน์หลักของ VA:

• อุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ปรับแต่งได้และราคาไม่แพง
• ผู้ป่วยกลับมาได้เร็วขึ้น
• คุณภาพชีวิตของทหารผ่านศึกดีขึ้น

เหตุใดจึงต้องใช้ Markforged สำหรับการพิมพ์ 3 มิติในอุตสาหกรรมการป้องกันประเทศ?

Markforged มอบให้แก่กองทัพสหรัฐฯ ด้วย:

• การพิมพ์แบบผสมและโลหะ: ตั้งแต่ Onyx น้ำหนักเบาไปจนถึงสแตนเลส 17-4PH
• การเสริมแรงด้วยเส้นใยต่อเนื่อง (CFR): ชิ้นส่วนมีความแข็งแรงมากกว่าพลาสติกถึง 10 เท่า เทียบเท่ากับอะลูมิเนียม
• วัสดุที่ทนต่ออุณหภูมิสูง: ULTEM™ 9085 และ Vega™ สำหรับใช้ในอุตสาหกรรมอวกาศและกองทัพเรือ
• การปฏิบัติตามความปลอดภัย: ได้รับการรับรอง ISO 27001, สอดคล้องกับ STIG และมีเวิร์กโฟลว์การพิมพ์แบบเข้ารหัส
• การฝึกอบรมตามขนาด: Markforged University ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานพร้อมสำหรับการใช้งานได้อย่างรวดเร็ว

บทสรุป: การผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุคืออนาคตของการป้องกันประเทศ

ตั้งแต่ความพร้อมรบไปจนถึงการดูแลทหารผ่านศึก การพิมพ์ 3 มิติในอุตสาหกรรมป้องกันประเทศกำลังเปลี่ยนโฉมหน้าการปฏิบัติงานของกองทัพสหรัฐฯ ไม่ว่าจะเป็นการเปลี่ยนชิ้นส่วนเดิม, การลดน้ำหนักอุปกรณ์ หรือการพิมพ์กลางทะเล การผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุของ Markforged มอบความแข็งแกร่ง, ความเร็ว และความปลอดภัย ในทุกที่และทุกเวลาที่สำคัญ