戦争が勃発すると、3Dプリント技術によってこのように軍需物資を補充できる

3D プリンティングは民間部門ですでにその能力を実証しており、現在では軍事部門でもその可能性が認められています。長いサプライチェーンを通って交換部品を最前線に輸送するには数週間かかる場合があり、あらゆる種類の部品を在庫しておくのは現実的ではありません。需要に応じてタイムリーに製造できることが最善です。米海軍は、3D プリントが将来のサプライチェーンの重要な部分になると信じ、率先して 3D プリントを導入しています。アンタークティック・ベアによれば、中国軍も基礎部品や3次元地図の作成にこれを使い始めているという。

軍事補給ライン、輸送の必要がないので、戦場に部品を輸送する代わりに、その場で印刷してみませんか?

「素人は戦略を語り、専門家は兵站を語る。」この軍事格言の最新の結果は、世界中の軍隊が最前線で3Dプリント技術を採用し始めたことです。頑丈で耐久性のある軍用兵器がオンデマンドで印刷できるようになるまでには、しばらく時間がかかるでしょう（民間用の兵器はもはや問題ではありません）。しかし、壊れた小さな重要な部品を交換するだけであれば（過去に馬の蹄鉄を交換したように）、このタイプのオンサイト製造には大きな可能性があります。交換部品を長いサプライチェーンを経由して遠方の船舶や基地まで輸送するには、数週間かかる場合があります。さらに、戦争が激化すれば、そのような船団は攻撃の格好の標的となるだろう。しかし、あらゆる種類のスペアパーツを最前線の近くに備蓄するのは現実的ではありません。需要に応じてタイムリーに製造できればベストです。

プリンターを最前線に置くことで、イノベーションが促進される可能性もあります。たとえば、USSハリー・S・トルーマン航空母艦は、2015年11月に始まった東地中海とペルシャ湾への最近の任務中に2台の3Dプリンターを搭載していました。海上での8か月間、乗組員は、燃料タンクの漏斗（こぼれを減らすため）、照明スイッチのカバー（人がぶつかって誤って操縦室全体が暗闇になることを防ぐため）、インターコムにクリップして接続を強化し、海上での激しい作戦中に接続が切れるのを防ぐ、TruClipと呼ばれる独創的な小さな部品を設計し、印刷しました。トルーマンの整備士官アル・パーマー少佐は、クランプだけで交換部品代が4万ドル以上節約できたと語った。比較すると、プリンター 1 台あたりのコストはわずか 2,000 ドル程度です。パーマー氏は自身の経験に基づき、3D プリントが米国海軍のサプライチェーンの重要な部分になると考えています。

粉末を丁寧に扱う

現在、海上で印刷できるのはプラスチック製品のみです。陸上で使用する場合、プリンターは金属物体を印刷することができます。まず金属粉末を層状に重ねて形を作り、次にレーザーまたは電子ビームで溶かし、最後に冷却して固体にします。しかし、プリンターも人間と同じように船酔いすることがあります。船の絶え間ない揺れと回転は金属粉末の形成を妨げ、さらなる熱溶融の形成を妨げます。そのため、カナダ海軍の船舶用金属部品プリンターの 1 つが、ノバスコシア州ハリファックスのケープスコット船舶修理施設の陸上に設置されました。

しかし、将来的には金属部品も海上で印刷されるようになるかもしれません。米海軍の兵站部門の技術主任、アルメン・クルディアン大佐は、同部門は船の不安定性の問題を克服するために取り組んでいると語った。 1 つの方法は、プリンターを減衰振動絶縁プラットフォームに取り付け、容器の動きを補正して安定性を保つことです。別の方法としては、金属の「インク」を粉末ではなくワイヤーとして作るという方法があります。ワイヤーは金属粉の層よりも固定しやすいからです。この場合、レーザーまたは電子ビームをワイヤーの先端に当てて溶かします。

軍隊において 3D プリント技術の恩恵を受けるのは海軍兵だけではない。中国軍では、ラチェットなどの基本的な部品の製造に加えて、地元の地形を示す立体地図の作成にもプリンターが使用されている。このような地図は、紙に書かれた地図や画面に表示された地図よりも、兵士が戦闘作戦をより効果的に展開するのに役立ちます。イスラエル空軍は、1980年代に製造された航空機の修理とメンテナンス用に、アルミニウムと同等の強度を持つプラスチック部品を印刷した。米国は、同盟国のサプライチェーンの高速化を支援するため、オーストラリア、英国、フランスの政府に3Dプリントソリューションを提供していると、国防総省で共同プロジェクトを監督する海兵隊大佐のクリス・ウッド氏は述べた。

ウッド氏は今後3カ月以内に、ヨーロッパ、中東、太平洋地域の米海兵隊への3Dプリンターの配送も指揮する予定だ。 10月、カリフォルニア州キャンプ・ペンドルトンの海兵隊は輸送コンテナを、トラック、船、列車、飛行機で輸送できる頑丈な「遠征製造工場」に改造した。ワークショップには 3D プリンターのほかに、従来の機械設備もいくつか設置されています。ノースカロライナ州にも、同様の移動式ワークショップが建設中です。米軍も行動を起こし、アフガニスタンの米軍基地に3Dプリンターを出荷した。

現時点では、すでに船舶に搭載されているものと同様に、これらの「事前配備」プリンターはプラスチックしか印刷できません。彼らにとって、金属部品の印刷の問題は揺れではなく、ざらつきです。結局のところ、金属部品の印刷はプラスチックの印刷よりもはるかに繊細なプロセスなのです。しかし、米陸軍研究所（ARL）によれば、この制限も克服されるだろう。 ARL は、コンテナワークショップで金属ブロックを印刷可能な粉末に変える技術を開発するために 2 つの企業を雇用しました。この取り組みの目的は、戦場の廃棄物を新しい装備品にリサイクルすることです。

現在、この「製粉」工程は、昔ながらの銃製造塔のようなものです。容器の上部から注がれた溶融金属は液滴に分散され、落下するにつれて冷えて固まります。しかし、これはコンテナの高さが少なくとも6メートル必要であることを意味し、標準的な輸送コンテナに直立させて設置することが困難になります。カリフォルニア州ロスガトスに拠点を置くARLアウトソーシング会社、MolyWorks Materialsは、コンテナを輸送コンテナ内に収められるようプロセスを縮小することに成功した。同社のアプローチは、容器を斜めに傾けて不活性ガスを噴霧し、冷却前に液滴が容器の側壁に接触するのを防ぐというものだ。固体化した金属の液滴を消耗品として使うこのタイプのプリンターが、戦場の環境に耐えられるようどんどん強くなれば、破損した部品自体もリサイクルでき、将来的には原材料を輸送するサプライチェーンも必要なくなるかもしれない。さらに、兵站が整備されれば、軍は戦略という小さな問題にもっと集中できるようになります。

出典: エコノミスト・ビジネス・レビュー

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