里程碑！寶馬投資超1億元的慕尼黑3D打印工廠啟動

在3D打印催生輕量化汽車生產趨勢的潮流下，3D打印是一個必然的生產手段之一。寶馬要捍衛領先的汽車品牌地位，則必須通過3D打印技術實現汽車體驗的升級。近日，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。

寶馬慕尼黑增材制造工廠里的PBF金屬3D打印

寶馬慕尼黑增材制造工廠里的塑料3D打印

是工廠亦是3D打印加速器

寶馬慕尼黑3D打印工廠將原型生產和批量零件的生產整合到了一起，并且對新的3D打印技術進行了研究，并為寶馬全球無模具生產的推廣提供了相關培訓。

寶馬看到增材制造已成為當今全球生產系統不可或缺的重要技術，寶馬已經確立了其數字化生產發展戰略，將來，3D打印新技術將進一步縮短生產時間，并使汽車生產商從無模具制造的潛力中更加充分地受益。寶馬慕尼黑3D打印工廠的目標是將越來越多的3D打印技術用于汽車生產，并在流程鏈中實施新的自動化概念。這將使寶馬能夠簡化用于批量生產的組件制造并加快迭代速度。同時，寶馬正在與車輛開發、零部件生產、采購和供應商網絡以及寶馬的其他各個領域進行合作，以系統地集成3D打印技術并有效地利用。

2019年，寶馬集團通過增材制造生產了約30萬個零件，慕尼黑增材制造工廠目前雇用多達80名員工，并運營著約50臺金屬、塑料等3D打印設備。寶馬慕尼黑工廠還積聚了寶馬風險投資公司（BMW i Ventures）所投資的設備與技術，包括其投資的位于硅谷的Carbon公司，根據3D科學谷的了解，寶馬在正式上線MINI 3D打印服務之前，曾使用CLIP 3D打印設備，在小范圍內為MINI 部分客戶定制化制造3D打印零件。

寶馬還投資了Desktop metal，通過Desktop metal生產系統采用專有的單通道噴射（SPJ）技術，可將金屬零件加工速度提高到現有激光金屬3D打印系統的100倍。DM生產系統將使制造商能夠顯著降低其成本，從而使該技術成為鑄造的替代技術，寶馬與Desktop metal的緊密合作仍在繼續。

聚焦于效率與經濟性，除了3D打印設備，BMW i Ventures還投資了美國初創公司Xometry，與許多其他3D打印服務平臺不同，Xometry本身不提供任何3D打印服務，而是僅自動匹配交易，并從離線服務制造商處獲得一定比例的訂單傭金。他們與制造工廠合作形成按需制造的線上線下網絡，使他們能夠始終如一地保持快速交貨時間，同時提供廣泛的能力，包括CNC加工、3D打印、鈑金加工、注塑和聚氨酯鑄造。

寶馬最新的投資是德國初創公司ELISE，ELISE開發的創成式設計（Generative Design），是通過編寫算法和程序來設計的過程，是一個人機交互、自我創新的過程，具體來說由設計師選擇生成模型的策略、編寫算法，根據客觀的設計目標，結合仿真、優化方法，直到獲得最優化的設計。

通過與創新合作伙伴和大學的合作，寶馬集團增材制造工廠的預開發部門優化了新技術和材料，可在公司范圍內全面使用。主要重點是使以前需要大量人工工作的流程鏈自動化，從而使3D打印更經濟、更可行，可長期用于工業規模的制造。

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。

寶馬增材制造園區也為塑料零件的批量生產做出了重要貢獻。在POLYLINE項目中，重點是開發諸如數字鏈制造流程以及為整個流程鏈開發質量一致的保證方法。在這里，寶馬增材制造工廠將為該項目的15個合作伙伴組成的聯盟提供研發環境，以開發和測試面向未來的、無縫銜接的塑料組件自動化生產線。POLYLINE項目有望降低多達50％的制造成本，為批量生產做出重要貢獻。此外，集成的質量保證方法將提高技術的穩定性，并使3D打印用于汽車制造更具可持續性。

除了直接3D打印，寶馬還將3D打印砂型與鑄造工藝相結合。其中，基于3D打印帶來的自由度，寶馬S58發動機的渦輪壓氣機和冷卻管路都經過重新設計，升級的壓縮機和由低溫回路提供的間接中冷器，進一步增強了S58發動機的功率輸出。流量優化的進氣系統可減少壓力損失，而電子控制的泄壓閥（可快速關閉）可提高響應性，開度更大的泄壓閥也提高了催化轉化器的效率。該發動機還集成了三個散熱器，以及獨立的發動機機油冷卻器、獨立的變速器油冷卻器。在這方面，德國voxeljet-維捷通過其自動化生產線-VJET X 3D打印復雜的砂模和砂芯，通過3D打印的砂芯來鑄造關鍵發動機部件。

加速3D打印產業化進程，寶馬增材制造工廠不僅僅是工廠，更是3D打印發展的加速器。