寶馬批量3D打印零件，實現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)與制造的系統(tǒng)化集成

魔猴君  行業(yè)資訊   1476天前

產(chǎn)品開發(fā)與制造的系統(tǒng)化集成，通過創(chuàng)成式設(shè)計來進行3D打印-增材制造組件開發(fā)，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(jīng)成為現(xiàn)實。通過寶馬集團為新型勞斯萊斯Ghost所產(chǎn)業(yè)化的3D打印組件來領(lǐng)略未來已來的3D打印產(chǎn)業(yè)化。

寶馬集團將3D打印技術(shù)推向產(chǎn)業(yè)化

仿真提升設(shè)計與制造的自由度

根據(jù)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(yè)3D打印流程的系統(tǒng)集成邁出下一步。

隨著項目實施的開花結(jié)果，目前寶馬已經(jīng)獲得了階段性的成功。這主要包括將3D打印-增材制造技術(shù)用于車輛的開發(fā)和生產(chǎn)方面。寶馬集團希望充分利用3D打印技術(shù)的優(yōu)勢-例如組件的快速可用性、實現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)計和制造中的靈活性。

根據(jù)寶馬集團生產(chǎn)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(chǎn)品開發(fā)周期，從而使車輛開發(fā)更快地達到系列成熟度。借助3D打印，組件的生產(chǎn)時間也更短，同時可以滿足高質(zhì)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(shù)生產(chǎn)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(chǎn)網(wǎng)絡(luò)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(shù)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(jīng)在其位于慕尼黑的“增材制造園區(qū)”中調(diào)試了用于汽車批量生產(chǎn)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(qū)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(chǎn)品。©BMW

而在丁戈爾芬（Dingolfing）寶馬集團工廠的工作網(wǎng)絡(luò)中，有300多名經(jīng)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(chǎn)車身。

使用創(chuàng)成式設(shè)計進行組件開發(fā)

即使在新的勞斯萊斯Ghost的開發(fā)初期，工程師、制造和材料專家也分析了數(shù)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(tǒng)方法相比，如何實現(xiàn)重量和幾何形狀方面的優(yōu)勢以及如何結(jié)合經(jīng)濟效益。在選擇適合增材制造技術(shù)生產(chǎn)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(tǒng)，該系統(tǒng)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(chǎn)的組件。

寶馬集團通過創(chuàng)成式設(shè)計加速產(chǎn)品迭代。BMW

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

使用創(chuàng)成式設(shè)計開發(fā)產(chǎn)品。©BMW

寶馬集團為勞斯萊斯Ghost創(chuàng)建了經(jīng)過拓撲優(yōu)化的組件，這些組件的重量平均比傳統(tǒng)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(qū)

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(yè)增材制造技術(shù)的領(lǐng)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(shè)了模塊化和幾乎完全自動化的3D打印-增材制造生產(chǎn)線。增材制造生產(chǎn)線涵蓋了從數(shù)字化設(shè)計到零件3D打印制造一直到后處理的整個過程。由于生產(chǎn)線的模塊化結(jié)構(gòu)，必要時可以升級換代，各個模塊可以適應(yīng)不同的生產(chǎn)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(chǎn)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(yīng)該減半。

IDAM計劃每年通過3D打印制造的零件的總產(chǎn)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(qū)者的角色。IDAM計劃的合作伙伴包括Fraunhofer和亞琛工業(yè)大學(xué)（ACAM研發(fā)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(fù)雜的增材制造導(dǎo)航， Schleifenbaum教授（同時是DAP學(xué)院院長及Fraunhofer ILT激光研究所激光材料加工領(lǐng)導(dǎo)）與Arntz博士（同時是Fraunhofer IPT生產(chǎn)制造研究所制造流程領(lǐng)導(dǎo)）

DAP學(xué)院與Fraunhofer為寶馬集團發(fā)起的IDAM項目核心研發(fā)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(qū)工作的員工達80名，大約50多臺工業(yè)金屬和塑料3D打印設(shè)備已經(jīng)投入運營。此外，寶馬在全球其他生產(chǎn)基地也投入使用了50多臺工業(yè)3D打印系統(tǒng)。據(jù)了解，SLM Solutions發(fā)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(shè)備-NXG XII 600，寶馬集團是該設(shè)備的第一批交貨用戶。

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