Переход BMW к автоматизированному производству с использованием аддитивных материалов позволяет перейти от создания прототипов к полностью интегрированной производственной экосистеме, что потенциально может заменить традиционную механическую оснастку 3D-печатью на протяжении всего жизненного цикла автомобиля.
BMW больше не просто создает прототипы с помощью 3D-печати; она готовится напечатать автомобиль будущего в масштабе. К 2027 году автомобильный гигант планирует выйти на “новый промышленный уровень”, перейдя от производства специализированных деталей к полностью автоматизированной экосистеме производства из открытых материалов. В своем высокотехнологичном кампусе недалеко от Мюнхена BMW доказывает, что аддитивное производство является ключом к более быстрому и гибкому производству автомобилей, и дни традиционного инструментария, возможно, сочтены.
Компания заявляет, что ее кампус по производству аддитивных материалов (Additive Manufacturing Campus – AMC), расположенный недалеко от Мюнхена, сыграет центральную роль в продвижении технологии на то, что она называет “следующим промышленным уровнем”.
Эта стратегия отражает дальнейший сдвиг в роли 3D-печати в сторону полностью интегрированной производственной технологии, способной поддерживать производство широкой номенклатуры, так и будущее крупномасштабное производство автомобильных деталей.
Тимо Гебель, руководитель подразделения BMW по аддитивному производству, говорит, что за время работы в Rolls-Royce он убедился в том, насколько эффективными могут быть процессы аддитивного производства при правильном применении.
“Этот опыт продолжает определять мои взгляды на жизнь и сегодня. Я уже тогда активно выступал в поддержку этой технологии и теперь с нетерпением жду начала следующих этапов развития BMW Group”.
Автоматизация и системы с открытыми материалами
Центральным элементом стратегии масштабирования BMW является использование автоматизированных технологических цепочек с цифровым подключением в сочетании с системами использования открытых материалов и интерфейсами. По словам представителей компании, этот подход направлен на более плавную интеграцию аддитивного производства в существующие автомобильные производственные линии.
Расширяющийся ассортимент технологий включает в себя новое оборудование с увеличенной рабочей зоной и улучшенной автоматизацией. В сегменте полимеров компания отдает предпочтение системам, которые уже подходят для серийного производства. Когда на рынке не хватает соответствующего оборудования, BMW разрабатывает индивидуальные решения, соответствующие стандартам производительности своих заводов.
“Поскольку мы наблюдаем значительный рост и расширение сфер применения на всех этапах жизненного цикла продукта, мы продолжаем нашу инвестиционную стратегию в этой ключевой (аддитивной) технологии”, – отмечает Гобель.
В аддитивном производстве из металла компания уже интегрировала ключевые подпроцессы проекта индустриализации и оцифровки аддитивного производства (IDAM) в инфраструктуру своего кампуса, а следующим шагом станет оснащение металлическими 3D-принтерами новго поколения.
Последний этап стратегии BMW по расширению аддитивного производства направлен на более глубокую интеграцию АП на всех этапах жизненного цикла автомобиля при сохранении акцента на качестве и надежности технологических процессов.
BMW ожидает, что аддитивное производство будет играть все большую роль в серийном производстве, особенно компонентов, обладающих техническими или экономическими преимуществами, а также индивидуальных деталей или деталей, выпускаемых ограниченным тиражом для клиентов.
“Благодаря масштабированию мы сможем производить более крупные компоненты со значительно улучшенными свойствами на протяжении всего процесса разработки продукта и значительно сократить сроки изготовления”, – говорит Гебель.
“Для многих применений нам больше не понадобится оснастка, что значительно повышает гибкость и скорость.»
От прототипов к серийному производству
История BMW в области аддитивного производства насчитывает более трех десятилетий.
Основные вехи:
1990-1991 годы: В Центре быстрых технологий компании были изготовлены первые опытные образцы деталей на оборудовании AM.
2012: В Rolls-Royce Phantom началось серийное производство полимерных кронштейнов.
2017: Металлические компоненты AM были использованы в серийном производстве BMW i8 Roadster.
2017: MINI Yours Customized позволил клиентам разрабатывать и заказывать детали с персонализированной печатью.
2020 год: Кампус аддитивного производства объединил исследовательскую, производственную и квалификационную деятельность.
2022 год: В рамках инициативы IDAM были созданы полностью автоматизированные линии по производству металлоконструкций, объединенные в цифровую сеть.
2024 год: В кампусе началась разработка технологии производства электродуговых присадок (WAAM) для крупных конструктивных элементов.
Ожидается, что с 2027 года начнется серийное производство WAAM, что потенциально позволит производить крупносерийные конструктивные элементы с применением присадок для автомобильной промышленности.
Благодаря растущей автоматизации и использованию открытых материалов BMW стремится расширить ассортимент компонентов, пригодных для печати, и более глубоко интегрировать AM в промышленное производство автомобилей.
Центр промышленной 3D-печати BMW
Открытый в 2020 году центр аддитивного производства BMW Group объединяет производство, исследования и обучение персонала в одном центре, что ускоряет внедрение технологий аддитивного производства в разработку и производство автомобилей.
Кампус поддерживает все – от раннего проектирования и создания прототипов, до серийного производства и послепродажного обслуживания. По данным BMW, с момента начала производства на заводе было изготовлено более 1,6 миллиона компонентов, напечатанных на 3D-принтере, для использования под разными брендами, включая BMW, MINI, Rolls-Royce и BMW Motorrad. Кроме того, ежегодно на децентрализованных заводах по производству автомобилей по всему миру производится более 100 000 компонентов.
По словам представителей BMW, аддитивное производство в настоящее время “прочно внедрено на протяжении всего жизненного цикла продукта”, поддерживая различные области применения – от прототипов деталей до производственных компонентов и элементов, специфичных для заказчика.
