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美国高端装备制造业发展分析

2021-07-09 来源:湖南工程机械网

美国高端装备制造业发展分析

国防高端制造装备是以高新技术为引领,决定国防装备制造业整体竞争力的高附加值装备。国防高端制造装备最能体现一个国家装备制造业的技术水平,也是武器装备研制能力的重要基础。自奥巴马政府提出“重振制造业”以来,美国立足国家大工业基础,充分运用协同创新机制,推出一系列顶尖水平的国防高端制造装备,包括极端制造装备、智能制造装备、增减材复合制造装备、太空制造装备等,这对实现武器装备大型化、高效化、智能化研制生产具有重要意义。

一、发展背景

1.制造业重新成为全球经济竞争的焦点,国防高端制造装备迎来快速发展机遇期

经济危机后,实体经济的战略意义再次凸显,美国等世界主要发达国家纷纷实施以重振制造业为核心的“再工业化”战略,瞄准高端制造领域,谋求打造新的竞争优势。国防高端制造装备作为武器装备研制生产的基础和支柱,以及国防工业不可或缺的战略资源,已成为发达国家国防制造业争夺技术优势的关键点,其水平和拥有量是衡量国防工业综合竞争力的重要指标。

2.在新一代信息技术与制造业的融合促动下,国防高端制造装备向智能化方向发展

美欧等国加大智能制造相关创新力度,推动3D打印、移动互联、云计算、大数据等新兴技术取得新突破,并致力于发展基于赛博实物系统(CPS)的智能制造装备,积极布局“智能工厂”,推进“智能生产”,引领制造模式的智能化转型。为在新一轮工业革命中占据先机,美国于2013年发布《工业互联网战略》,其核心是实现智能机器、高级分析和人的有机融合,推动智能制造成为美国制造业的发展重点和未来方向。

3.美国政府顶层谋划、大力扶持国防制造技术与装备发展

2011年,美政府发布《确保美国先进制造的领先地位》,提出重点发展新一代机器人、创新型节能制造工艺等;2012~2014年,相继出台《制造业促进法案》、《先进制造伙伴计划》、国防部《制造技术(ManTech)战略规划》、《振兴美国制造与创新法案》等,重点支持模块化、智能化、增材制造、绿色可持续制造等国防高端制造装备发展。2012年,美政府启动“国家制造创新网络”计划,拟投资10亿美元,并吸引高于10亿美元的社会资金,组建超过15家制造创新机构,截至2016年4月已成立8家,其中6家由国防部负责,对促进国防高端制造技术与装备创新发展具有重要意义。

二、发展态势

美国防高端制造装备日益呈现出极端化、智能化、复合化、模块化、绿色化发展态势,制造工艺已逐步从“以减材制造为主”向“增减材制造并举”的方向发展,制造环境已从“在地球制造”向“太空制造”拓展。

1.极端化

为满足新一代重型和超大型武器装备发展需求,美国高度重视极端制造装备发展,建造了代表世界最高水平的巨型搅拌摩擦焊装备、机器人制造装备、锻造装备等。

为支撑“航天发射系统”(SLS)重型运载火箭的建造,2014年NASA和波音公司以及伊萨公司等联合建造出全球最大的搅拌摩擦焊装备“垂直集成中心”。该装备高51.8米、宽23.8米,集成了焊缝质量无损检测功能,可支撑SLS第一级(直径8.46米、高约61米)箭体结构焊接集成,是极端制造和绿色制造的典型;2016年,NASA将使用“垂直集成中心”完成SLS第一级的焊接集成,为2018年SLS的首飞奠定基础。

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