国防高级研究计划局希望重新定义制造

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国防高级研究计划局（DARPA）正在启动一系列总计耗资3亿美元的研究项目，该项目可能改变军方模拟、设计和最终制造下一代交通工具和武器的模式。该项目旨在以协作的方式研发一辆新型水陆坦克，设计师们可以在坦克造好前就预测其所有部件如何协同运作。

极少有国家有能力制造同时具备电子、新材料和先进推进系统的军用飞机和战舰。问题通常在于大型项目被划分为子系统并予以区分。一个团队可能负责设计引擎，另一个团队负责结构，第三个团队负责电子部分。诸如应力开裂等问题可能发生在这些系统相互作用的方式中，但是在许多情况下，完整的原型被建造起来后，问题才会显现，进而导致高昂的重做费用。

来看看五角大楼制造F-35型联合攻击战斗机所耗费的努力，计划是军队所有部门都可以使用该机型。因为无法预见的缺陷，项目严重迟延，预计每架花费1.35亿美元，整个项目预计花费15000亿美元，这是军事史上最昂贵的武器系统。

DARPA设计和建造水陆突击车是为了对新想法进行测试，避免在未来发生此类问题。它的目标是在2016年前开始一周制造两辆车，这比比普通的采购方法下快五倍。

项目第一阶段是一个于一月份开始的公开设计比赛，该车动力传动系统的最佳设计可获得一百万美元的奖金。据DARPA称，居住在美国的、“拥有电脑的任何人”都可以参加比赛，获奖设计将于今夏在岩岛兵工厂予以组装，这是一个位于密西西比河一个岛上的军事基地。类似的竞赛会决定底盘和装甲的设计。

为了确保这些各自设计的系统可以共同正常工作，DARPA使用软件模拟它们在坦克中相互作用的方式。DARPA也希望当根据设计直接制造复杂结构时，使用激光切割和叠加式制造法（3D打印）以节省费用。

DARPA的方案也包括在非常初期阶段就聘用制造业专家。宾州州立大学应用研究实验室制造系统部门负责人马克特拉班德说：“设计第一，但设计师可能无法理解材料选择和公差等的意义或者系统是如何相互作用的。”去年夏天，特拉班德从DARPA处获得了一份价值4800万美元的合同。

DAPRA为底盘选择了最佳设计后，宾夕法尼亚州立大学有七天时间可以估算制造地盘所需的成本。实验室也会协助制造底盘。特拉班德说：“制造工程师通常位于设计过程的末端。一般而言，当他们拿到设计时，他们必须为可制造性而再设计。”