寶馬批量3D打印零件，實現產品開發與制造的系統化集成

魔猴君  行業資訊   1411天前

產品開發與制造的系統化集成，通過創成式設計來進行3D打印-增材制造組件開發，通過人工智能來識別合適的組件，這一切都不是未來，而是已經成為現實。通過寶馬集團為新型勞斯萊斯Ghost所產業化的3D打印組件來領略未來已來的3D打印產業化。

寶馬集團將3D打印技術推向產業化

仿真提升設計與制造的自由度

根據來自德國慕尼黑寶馬集團2020年12月3日的最新消息，寶馬集團正朝著工業3D打印流程的系統集成邁出下一步。

隨著項目實施的開花結果，目前寶馬已經獲得了階段性的成功。這主要包括將3D打印-增材制造技術用于車輛的開發和生產方面。寶馬集團希望充分利用3D打印技術的優勢-例如組件的快速可用性、實現創新設計和制造中的靈活性。

根據寶馬集團生產整合和中試工廠負責人Daniel Sch?fer，增材制造有助于寶馬集團加快產品開發周期，從而使車輛開發更快地達到系列成熟度。借助3D打印，組件的生產時間也更短，同時可以滿足高質量的要求。

勞斯萊斯汽車的3D打印組件

自2020年年中以來，寶馬集團一直在為新型勞斯萊斯Ghost（古斯特）車型通過3D打印-增材制造技術生產金屬和塑料汽車零部件。這些零部件是沿著流程鏈在寶馬全球生產網絡中的不同位置制造的，并在英國古德伍德進行組裝。該公司將在勞斯萊斯Ghost中安裝數十萬個3D打印-增材制造零件。

寶馬集團為勞斯萊斯3D打印的組件。©BMW

這些組件位于車輛的車身和乘客艙中，功能強大且堅固。寶馬集團已經在其位于慕尼黑的“增材制造園區”中調試了用于汽車批量生產的組件增材制造流程。在那里，塑料零件也使用了惠普的多射流噴射Multi Jet Fusion工藝制造。在蘭茨胡特的寶馬集團工廠，目前正在使用選區激光熔化工藝來制造金屬組件。

寶馬集團為勞斯萊斯提供的3D打印產品。©BMW

而在丁戈爾芬（Dingolfing）寶馬集團工廠的工作網絡中，有300多名經驗豐富的員工制造勞斯萊斯汽車的各個車身，包括新型勞斯萊斯Ghost的車身，并為BMW Z8生產車身。

使用創成式設計進行組件開發

即使在新的勞斯萊斯Ghost的開發初期，工程師、制造和材料專家也分析了數百個組件，并檢查了使用3D打印-增材制造工藝制造的可行性。這里的重點是：與傳統方法相比，如何實現重量和幾何形狀方面的優勢以及如何結合經濟效益。在選擇適合增材制造技術生產組件時，專家定義了3D打印組件的標準和要求，通過人工智能系統，該系統使BMW集團能夠更快、更早地識別未來車輛中潛在的可通過3D打印來批量生產的組件。

寶馬集團通過創成式設計加速產品迭代。BMW

通過使用創成式設計，借助計算機算法來設計零件，可以在很短的時間內創建復雜的形狀，這對于工程師和設計師而言在以前幾乎是不可能的依靠人工來完成的。創成式設計提供了人機交互的工作方式，專家和計算機一起設計組件，以便獲得最優化的設計結果。創成式設計使得許多潛在的應用變成現實，而3D打印技術特別適用于制造這些復雜的設計，這些設計在以前無法通過常規傳統制造工藝生產出來。

使用創成式設計開發產品。©BMW

寶馬集團為勞斯萊斯Ghost創建了經過拓撲優化的組件，這些組件的重量平均比傳統組件少近50％，還可以充分利用車輛中的可用空間，一個典型示例是后擋板阻尼器的支架。

新的勞斯萊斯Ghost車型。©BMW

寶馬慕尼黑增材制造園區

自2020年6月以來，寶馬投資1500萬歐元（超1億元人民幣）的慕尼黑3D打印工廠正式啟動，這奠定了寶馬集團在汽車行業增材制造技術的領先地位。在德國里程碑式的IDAM計劃支持下，寶馬慕尼黑的3D打印工廠還建設了模塊化和幾乎完全自動化的3D打印-增材制造生產線。增材制造生產線涵蓋了從數字化設計到零件3D打印制造一直到后處理的整個過程。由于生產線的模塊化結構，必要時可以升級換代，各個模塊可以適應不同的生產要求，此外，可以靈活地控制工藝步驟。通過綜合考慮融入汽車生產線的要求，項目合作伙伴計劃將流程鏈中的手工部分從目前的約35％減少到不到5％。與此同時，3D打印金屬零部件的單位成本應該減半。

IDAM計劃每年通過3D打印制造的零件的總產量至少為50,000個系列零件，從而使寶馬集團能夠幫助加強德國作為3D打印先驅者的角色。IDAM計劃的合作伙伴包括Fraunhofer和亞琛工業大學（ACAM研發團隊成員），其他合作伙伴包括Aconity德國，GKN粉末冶金等。

ACAM總裁解釋ACAM如何為復雜的增材制造導航， Schleifenbaum教授（同時是DAP學院院長及Fraunhofer ILT激光研究所激光材料加工領導）與Arntz博士（同時是Fraunhofer IPT生產制造研究所制造流程領導）

DAP學院與Fraunhofer為寶馬集團發起的IDAM項目核心研發成員。ACAM亞琛增材制造中心

寶馬集團目前在慕尼黑增材制造園區工作的員工達80名，大約50多臺工業金屬和塑料3D打印設備已經投入運營。此外，寶馬在全球其他生產基地也投入使用了50多臺工業3D打印系統。據了解，SLM Solutions發布的配備了12臺1千瓦的激光器和一個600x600x600毫米的成型艙室的最新SLM?3D打印設備-NXG XII 600，寶馬集團是該設備的第一批交貨用戶。

來源：https://www.3ddayin.net/xinwenpindao/guowaikuaidi/39851.html