先進的な製造により最前線に押し上げられる米軍のイノベーション

Nov 10, 2023

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少なくとも第一次世界大戦以来、米軍は米国の技術革新の主な推進者であった。 これは、核兵器からインターネットに至るまであらゆるものの起源を包括する、今では使い古された物語であるため、これをさらに拡大する必要はほとんどありません。 しかし最近、物語にますます重要な調整が加えられており、それは将来の戦闘とテクノロジーの関係に永続的な影響を与えることになる。 さらに、これには画期的な新しい発明が含まれるわけではありません。 むしろ、あらゆる先進的な製造技術を触媒として、物事がどのように発明されるかという行為そのものに対する広範な革新が必要となります。

軍事研究開発はもはや学術機関や非営利機関のみに委ねられているのではなく、地上レベルで即時に行われており、今後 10 年間で指数関数的な速度で最前線に移行する態勢が整っています。 この変革にはさまざまな技術分野が関係していますが、3D プリンティングとロボット工学が中心的な分野であり、国防総省 (DoD) の最新の研究開発資金調達活動では、この 2 つの重複分野が特に優先度が高いようです。

戦闘の最前線に近い場所、または最前線でさえ、スペアパーツだけでなくまったく新しい製品も作成できるという考えは新しいものではなく、実際、米国防総省が積層造形 (AM) の能力を段階的に増強する原動力となっています。過去 10 年間で防衛産業基盤が強化されました。 現在の違いは、地球上の他のすべての軍隊は言うまでもなく、このアイデアがついに米軍の日常生活の中で実現に近づきつつあるということだ。

これは、米国軍のあらゆる分野、国防総省という広大なリヴァイアサンのあらゆるレベルで明らかです。 たとえば、数週間前、国防総省の製造技術局は「Point of Need Challenge」と呼ばれるコンテストの優勝者を発表しましたが、その目的はまさに皆さんが期待しているとおりです。 優勝者の 1 社は、私が頻繁に記事を書いている会社で、ほぼ常に最前線での生産という同じ一般的な文脈で取り上げられています。SPEE3D というオーストラリアのコールド スプレー AM 相手先商標製品製造会社 (OEM) です。 SPEE3D は、氷点下という極度の温度で同等以上の部品を印刷するという提案で受賞しました。

別の 3D プリンティング OEM、オーランドの nScrypt も、同社の nRugged プラットフォームを使用して -40 度の天候下で交換用 PCB を製造するという同様の提案で勝利しました。 nScrypt の受賞提案には、同じ種類の環境でカスタマイズされた生物医学用装具を印刷することも含まれていました。 特に、これは、この機器がすべて大規模に導入されることに成功した後、単にレガシー部品の代替品を印刷するために使用されるだけではないことを正確に示しています。 実際、より広範な点は、米軍が兵士たちに、必要が生じるまで必要になるかどうかさえ分からないものを兵站上で製造できる能力を求めているということだ。

先週だけでも、空軍、陸軍、海軍、海兵隊において、まさにこのテーマに焦点を当てたニュース記事やプレスリリースがいくつか掲載されました。 おそらく最も印象的な例は、フロリダ州メイポートにある米海軍の南東部地域整備センター (SERMC) での最近の開発でしょう。

SERMC の AM コーディネーター主任の機械工の仲間であるニコラス・ハインリッヒは、センターの民間技術者の 1 人であるテリー・ヘンダーソンと協力して、まったく新しいツールを発明しました。 このツールの発明は、MK 15 ファランクス近接武器システム (CWIS) の最新バージョンの問題によって必要となりました。CWIS には、電気光学安定化サブシステム (EOSS) に動力を供給する新しいギア モーターが搭載されており、このシステムの破壊を可能にする機能が備わっています。ドローンと小型高速水上艦艇。

問題はそれらの新しいモーターの交換に関係します。 以前は、作業を行う技術者に高度な経験が求められていましたが、依然として故障率が比較的高かったのです。 ヘンダーソン氏が DVIDS に説明したように、「取り外しと交換のためにモーターに固定されたワイヤー ストラップを利用していました…再組み立て中の新しいモーターの物理的な制御が不足していたため、経験に基づく技術に大きく依存していました…」新しい機械加工ツールではまだ的外れだったため、チームは金属 3D プリンティングに移行し、その結果、合計 6 週間で真新しい、そして成功したツールの作成、設計、製造、テストが完了しました。

MK 15 Phalanx CIWS のモーターの取り外しと交換のための古いツール。 画像提供：DVIDS、SERMC、Scott Curtis

新しいツールに関する DVIDS の投稿の中で、ハインリッヒ氏は次のように説明しました。「私たちが考案した自動調整設計により、モーターを素早く簡単に取り外したり、非常に正確に取り付けたりすることができます…私たちのハンドルは、モーターをサポート スリーブに同心円状に位置合わせすることで固着を防ぎますそのため、技術は必要なくなり、個人のスキル レベルに関係なく、毎回モーターを焼き付きなく交換できるようになります。」 SERMCの指揮官であるジャスティン・ダウド船長は、「3Dプリンターは、船員が修理の責任を負えるようにすることで、創造的な問題解決の機会を提供します。SERMCの継続的な技術的成長は、私たちの組織の誰かが『もっと良い方法がある』と言ったからです」と述べた。これを行うために」と私たちの [AM] 機能を活用しました。

3D プリントツールを手に持つニコラス・ハインリッヒ。 画像提供：DVIDS、SERMC、Scott Curtis

この最後の声明は、国防総省をこの方向に推し進めている中心的な統一の糸口を完璧に要約している。つまり、日々の米軍任務の遂行に実際に責任を負っている人々は、常により高いレベルの要求を待っていては、もはや仕事をすることができないのだ。 - ドライバーを回すか、ボタンを押すたびに承認します。 これは、SERMC が作成したような新しいツールがすぐに製図段階から量産されるという意味ではありません。 むしろ、これは史上最大の官僚機構の行政側が現在、一般大衆からのフィードバックに真の関心を持っていることを意味している。

さらに、そのフィードバックは現在、最高のアイデアを軍事サプライチェーン全体に現実的に導くことができる実際のチャネルで対応されています。 SERMC の場合、同組織は現在、発明記録プロセスを通じて新しいツールの特許を取得しており、同時に米海軍中部大西洋地域整備センター (MARMC) にも青写真を提供しています。 SERMC によると、このツールの製造コストはわずか 30 ～ 40 ドルで、技術者は修理時間を 5 時間近く節約できます。

一方、今週の海兵隊やその他の支部からの話は、米軍のどの部分に焦点を移しても、同じプロセスが定着しつつあることを示唆している。 2023年6月5日月曜日に発表されたForce Design 2030計画の最新情報の中で、海兵隊はインテリジェントロボット工学と自律システムの操作のみに特化した新しい職域の形成を検討していると発表した。 このアップデートは主に、東ヨーロッパで進行中の紛争からの教訓に基づいて行われました。 海兵隊がその目的のために全く新しい専門分野を創設しないとしても、いずれにせよ、海兵隊は今年9月までに訓練センターにロボット工学を組み込むことを計画している。

同様に、フェイエットビル・オブザーバー紙の記事は、フォートブラッグの米陸軍第82空挺師団に今年3月にすでに編成された新しい部隊について紹介した。 Gainey Company と呼ばれるこの部隊は 3 つの小隊と、わずか 2 人の兵士、3 人の民間請負業者、および 3D プリンターを含む製造装置で構成される空挺イノベーション ラボと呼ばれるもので構成されています。 Gainey Company は、イノベーションのための最新ツールの指導にも重点を置いており、最も注目すべき点は、参加を 1 つの職業専門分野に限定していないことです。その目標は、新しいスキルをできるだけ多くの人々に届けることです。

師団の上級下士官リーダーとして、指揮軍曹。 ランドルフ・デラペナ少佐はオブザーバー紙に次のように語った、「兵士たちは編隊を助けるために何かを作りたいと思っている、そして彼らが取り組んでいるような小さなことすべて、兵舎や仲間内で彼らが話し合っていること、そこがあなたが描かなければならないところだ」そのエネルギーから。」

最後に、その精神は6月6日にフロリダ州にある米空軍のエルギン空軍基地で展示され、興味深いことに、第350スペクトル戦航空団（SWW）が「シャークタンク2023」と呼ばれるイベントを開催した。 （政府の研究開発資金は急速にゲームショーの形をとっており、驚くべきことに、これはアプレンティスの司会者がかつて大統領だったという事実とほんの少しだけ関係しているようだ。）「各部門のあらゆるレベル」からの 14 人のメンバーがそれぞれ、このアイデアは 5 人の専門家からなる委員会に提出され、そのうちの 1 つが今月後半に資金を獲得したと発表される予定です。

第350SWWの司令官デビッド・S・サウソールはこう述べた、「素晴らしいアイデアやイノベーションが、資金、資源、能力を備えた意思決定者に届く前に、空軍の官僚組織のレベルを通過できないことが非常に多い」イエスと言う'。" 最も現実離れしたやり方で、国防総省は大企業から直接ヒントを得ている。 同社は平均的な消費者の意見に耳を傾けていますが、唯一のユニークな点は、この場合、平均的な消費者が米軍の一員であることです。

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