通過工業3D打印流程的系統集成,寶馬集團計劃充分利用該技術的優勢-例如組件的快速可用性,設計和生產的靈活性而無需復雜的工具。寶馬集團生產整合和試點工廠負責人丹尼爾·謝弗(DanielSchäfer):“增材制造等流程在滿足產品質量標準的同時幫助我們縮短了開發周期,從而使我們的車輛生產效率更高。”
為勞斯萊斯汽車提供3D打印組件
自今年年中以來,寶馬集團一直在為新型勞斯萊斯Ghost生產金屬和塑料的增材制造的汽車零部件。它們是沿著流程鏈在全球生產網絡中的各個位置制造的,然后在專屬汽車誕生的英國小鎮古德伍德進行組裝。該公司將在勞斯萊斯Ghost的汽車模型壽命中安裝數十萬個增材制造零件。
這些組件位于汽車的車身以及乘客廂中,并具有高度的功能性和剛性。寶馬集團已經在其內部能力中心“增材制造園區”中準備了用于汽車批量生產的組件制造過程。還使用Multi Jet Fusion工藝和選擇性激光燒結在此制造塑料部件。
在德國蘭茨胡特的寶馬集團工廠中,目前使用選擇性激光束熔化工藝來制造金屬部件。在不遠的地方,在丁戈爾芬(Dingolfing)的寶馬集團工廠,有300多名經驗豐富的員工制造勞斯萊斯汽車的各個車身,包括新型的勞斯萊斯Ghost。自2000年以來,寶馬Z8開始生產,在那里生產了高質量的鋁制車身。
3D打印的金屬組件在生產過程中幾乎完全自動化安裝。在增材制造園區生產的塑料組件和裝飾性裝飾板的金屬載體的組裝將稍后在所謂的Woodshop和Goodwood工廠的組裝中進行。
使用生成設計進行組件開發
即使在新型勞斯萊斯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,并測試了使用增材制造工藝進行生產的可行性。重點是重量和幾何形狀相對于傳統工藝的優勢以及經濟利益。在選擇適合添加劑系列生產的組件時,專家定義了3D打印組件的標準和要求,并在數據科學家的幫助下將其翻譯為“機器語言”。這是新AI系統的開始,該系統使BMW集團能夠更快,更早地識別未來車輛中潛在的3D打印組件。
生成設計的使用,借助于計算機算法對組件的設計,使工程師和設計人員以前難以實現的形式可以在短時間內創建。專家和計算機一起工作以設計組件的方式,使它們可以使用最佳的材料制造。
在生成設計的幫助下,許多潛在的應用程序才能變成現實。3D打印技術特別適用于以前無法使用常規工具生產的復雜形狀和結構。
已經為勞斯萊斯Ghost創建了拓撲優化的組件,即由于這種設計方法而在形式和功能方面得到了顯著改進的零件。平均而言,這些部件的重量比傳統的可比較部件輕近50%。此外,它們可以最佳利用車輛中的可用安裝空間。一個示例是后擋板的阻尼器支架。