宝马集团如何加速3D打印的工业化？

摘要：随着增材制造技术的不断成熟，宝马集团正在加强增材制造（通常称为“3D打印”）的系统集成，以将该技术用于工业级车辆的开发和生产……

aau讯（编辑 王瑶）据外媒报道，宝马集团正在加强增材制造（通常称为“3D打印”）的系统集成，以将该技术用于工业级车辆的开发和生产。

在该公司位于德国慕尼黑的增材制造园区中，精密的塑料和金属部件是通过基于计算机的3D扫描构造而成的，这些3D扫描数据通过3D打印机逐层“向上打印”直到形成产品。

据宝马表示，增材制造的最大优势是在构建具有复杂结构的零部件时所提供的灵活性。可以使用计算机算法快速轻松地制造具有复杂形式和结构的高品质汽车零件，而这些零件实际上不可能使用常规工具生产。

宝马公司负责生产整合和试点的高级副总裁DanielSchäfer说：“增材制造等技术帮助我们加快了开发周期，并使我们的车辆更快地达到系列成熟度。”

增材制造园区于2020年开放

自2020年6月在慕尼黑郊外开业以来，该公司一直在其增材制造园区汇集其技术专长。

该园区于2018年4月开始开发，拥有80名员工，并运营约500个用于加工金属和聚合物的系统，另外50台机器在全球其他生产基地运行。校园是一个学习中心，员工可以在此接受培训使用现有技术并研究新的增材制造技术。

该公司的主要目标是使以前需要大量人工工作的制造链自动化，并使3D打印在将来更经济地适用于工业规模的生产。

根据宝马的生产目标，该园区预计每年将生产至少50,000个系列零件和10,000多个备件，以在全球范围内广泛使用。

“我们的目标是使3D打印方法越来越工业化，以用于汽车生产，并在流程链中实施新的自动化概念。”宝马生产整合和试点高级副总裁DanielSchäfer说道。“这将使我们能够简化用于批量生产的组件制造并加快开发速度。同时，我们正在与车辆开发、零部件生产、采购、供应商网络以及公司的其他各个领域进行合作，以系统地集成该技术并有效地利用它。”

发展是30年工作的结果

宝马在增材制造领域的进步是该技术开发三十年的成果。该小组于1991年首先开始使用增材制造技术制造概念车的原型零件。到2010年，宝马公司将金属和塑料制造工艺推广到各个领域，以生产诸如德国图伦瓦根大师赛（DTM）赛车的水泵轮之类的产品。并在随后进行了批量生产，2012年为劳斯莱斯（Rolls Royce）配备了各种组件，2017年的宝马i8敞篷跑车和2020年的MINI John Cooper。

自2020年6月以来，宝马一直在为新型Rolls-Royce Ghost 3D打印金属和聚合物组件。总体而言，将在汽车的整个模型寿命期内安装数十万个增材制造零件。

增材制造园区总监Jens Ertel表示：“过去30年来，宝马集团发展了综合技能，我们将在拥有最新机器和技术的新园区内继续提高这一技能。”

发展历程

增材制造可用于生产汽车部件的程度由工程、生产和材料专家确定，他们评估了数百个零件，以了解该技术相对于常规制造的优势。

数据科学家使用特定标准创建了一种“机器语言”，该机器语言可用于选择应进行3D打印的车辆零件，这标志着人工智能系统的开始，它将越来越多地实现更快、更早地零件选择。

以前几乎不可能制造的组件现在可以使用计算机算法快速构建。

这种生成设计提供了优化的产品，这些产品具有增强的形式和功能，比类似的传统版本轻约50％，并充分利用了可用空间。

通过与Desktop Metal等领先公司和Xometry等新兴公司建立长期合作关系，宝马集团获得了最新技术的使用权。

该公司最近与新兴公司ELISE达成合作，这家德国公司可以使工程专家确定从负载要求到生产限制的技术细节。然后，此信息和最新的开发工具将用于自动生产高度优化的组件。

下一步是什么？

研究项目是将增材制造工艺扩大到工业水平的重要组成部分。宝马集团参与的是3D打印汽车批量零件的工业化和数字化（IDAM）项目。

宝马正在与IDAM集团合作，以应对系列、单个零件生产的特定要求。

宝马汽车增材制造园区的团队还将根据EOS领导的POLYLINE项目开发的一种质量保证方法，以提高汽车领域增材制造工艺链的标准、自动化和透明度。

借助3D打印技术，宝马有望将制造成本降低多达50％。

“增材制造已经成为当今全球生产系统不可或缺的一部分，并已建立在我们的数字化战略中，”宝马生产董事会成员MilanNedeljković说。“将来，这种新技术将进一步缩短生产时间，并使我们从无工具制造的潜力中更加充分地受益。”

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