美军正通过前线3D打印与移动制造单元，实现无人系统和无人机的即时生产与快速修复。士兵接受先进制造培训，掌握操作、维护和设计技能，同时在战场上回收废料再造零件，降低对脆弱供应链的依赖。这些措施借鉴俄乌冲突经验，提升无人平台在复杂和受限环境下的作战持续性与任务就绪率，显著节约成本并增强前线自主保障能力。
美军正在积极现代化其在战场上维护自主与半自主系统的方式。借鉴俄乌冲突的经验，美军正在部署移动3D打印和加工单元，训练士兵掌握先进制造技能，并尝试在现场回收材料，以保持无人机和无人车辆的持续运作。这些举措旨在减少对易受攻击供应链的依赖，加快维修速度，并确保自主平台即使在受控环境下也能保持任务就绪状态。
封面图显示第91步兵团（91E）联合贸易专家尼科尔森（Masson A. Nicholson）士兵，在太平洋联合多国训练中心26-01期间，从构建平台上取下新制造的3D打印零件。图片来源：美军。
前线制造实现快速维修
现代战场越来越依赖自主和半自主系统。然而，俄乌冲突的经验表明一个关键脆弱点：当传统供应链和维修基础设施受阻时，这些系统往往会失效。
在作战区维护自主系统需要即时获取替换零件，但集中化供应线路常常成为目标并遭到破坏。可部署的移动适应性制造单元——现场可部署的3D打印和数控设备——提供了一个解决方案。这些单元允许士兵在现场生产关键任务组件，绕过脆弱的物流网络，减少停机时间。
DARPA的远征制造计划以及海军陆战队的集装箱化3D打印实验室的演示验证了现场生产的有效性。《军事评论》指出：“强大的3D打印能力将提供二级物流链，并允许快速替换损坏或不可用的物品。”
美国海军预计，采用这些系统可带来显著成本降低，包括合同费用最高减少97.5%，制造成本约减少30%，人工成本减少10%。除了直接节省开支外，部署配备3D打印机、CNC机床和挤出机的模块化集装箱单元，还能为作战灵活性提供持久优势。
在美军演习中部署的AMOS 3D打印机。图片来源：太平洋海军信息战争中心（NIWC Pacific）。
训练保障人员掌握先进制造技能
即便是最强大的移动制造单元，如果没有训练有素的操作员，也无法发挥作用。培训士兵操作、排查故障及维护先进生产设备，对于维持自主平台至关重要。像美军的全方位健康与体能（H2F）部署前训练计划提供了一个模型：针对性、实践性的指导显著提升了战备能力。
包括英国国防部在内的北约盟国已将增材制造纳入物流训练，确保人员能够处理远征维修任务。结合课堂教学、部队演练和实践操作的结构化计划，将保障人员转变为敏捷的解决问题者。按每年约5700万美元的预算投资技术培训，可确保自主车辆在现场得到维修，最大限度减少停机时间并保持系统任务就绪。
美军士兵使用MRAP车辆进行操作检查和驾驶训练。图片来源：美军。
将战场废料回收为制造资源
前线作战经常面临材料短缺，迫使无人机和其他自主系统进入一次性使用循环。将废弃塑料及其他废料转化为3D打印丝材，能够应对这一挑战，同时降低环境影响。民间项目如Precious Plastic已证明低成本挤出机可以将废料转化为可用材料，美军海军和陆战队也在舰船和前沿基地试点类似解决方案。
通过将战场废弃物转化为替换组件，士兵可以制造外壳、修复零件及其他关键物品，而无需依赖脆弱的供应线。将回收纳入现场保障，不仅可降低成本，还可确保自主系统在补给有限的区域持续运作。
科罗拉多大学博尔德分校ITLP回收项目中，将3D打印废料碎片制备用于再利用。图片来源：科罗拉多大学博尔德分校。
局限性与剩余挑战
美军的移动制造、先进培训及现场回收计划解决了关键保障空白——零件不足、供应线脆弱以及一次性自主系统。然而，这些举措仍存在明显局限性。现场生产和回收依赖可用原材料，设备在恶劣环境下的尺寸、精度和耐用性有限。战场废料回收虽有用，但材料质量不一致、污染以及加工时间可能降低或限制其效果。操作和维护这些系统需要在作战压力下掌握技术技能，数字文件仍可能受到网络攻击或损坏。
即便存在这些挑战，这些努力直接针对维修、可持续性和灵活性方面的空白，有助于确保自主平台在受控环境下持续运作并保持任务就绪状态。
按需生产：美军如何将3D打印带到战场
近期发展显示，增材制造正在从实验室和物流仓库走向战场保障。美军单位如第173空降旅，已部署移动3D打印实验室，在演习中为前线第一人称视角（FPV）无人机制造和维护任务硬件，实现按需生产，并与传统采购相比节省成本和交付时间。同样，美军已设立正式课程，例如无人机先进杀伤力课程（UALC），教授士兵使用3D打印机和CAD工具操作、维修及设计无人机，将增材制造技能直接嵌入部队训练管线。
在美军特定计划之外，专为前沿环境开发的防务增材系统也在推进：像ForgeX这样的模块化、气候控制3D打印庇护所，使部队能够在无永久设施的环境下制造替换工具、零件及无人航空系统。这些努力显示了一个明显限制：在受控环境下，保障依赖于现场生产零件，而非运输供应。
