编者按过去3D打印在汽车行业主要用于原型开发和试制。如今宝马正推动这项技术走向规模化生产。本文编译自宝马集团官方文章希望通过宝马的实践让更多中国车企看到3D打印的价值。“如今增材制造已经全面融入产品生命周期的各个阶段。”——蒂莫·戈贝尔宝马集团增材制造负责人在慕尼黑北部奥伯施莱斯海姆的增材制造园区AMC宝马集团正在将增材制造推向新的工业化阶段。除了提升自动化水平、拓展技术能力宝马还将重点放在可规模化应用上。自2027年起新型增材制造系统以及面向批量生产的电弧增材制造WAAM技术将进一步扩大3D打印在汽车研发与生产中的应用范围。距离工业成熟越来越近了长期以来增材制造主要用于原型件、试制件和少量特殊零部件的生产。如今这项更为人熟知的“3D打印”技术已经成为宝马集团日常工业运营中不可或缺的一部分并逐步发展为深度融入生产体系的制造技术。增材制造不再只是一种辅助方案而是贯穿汽车产品全生命周期从早期研发、原型验证到批量生产和售后服务都发挥着越来越重要的作用。目前AMC团队正系统性地积累专业能力提升自动化水平并拓展技术覆盖范围重点推动可规模化的工业应用让技术创新真正转化为生产价值。速度与设计自由的完美结合在宝马集团增材制造已经广泛应用于产品生命周期的不同阶段包括早期概念设计、原型制造、批量生产以及售后服务并成为生产体系中的重要组成部分。这项技术的核心优势在于能够缩短研发周期、提高生产灵活性同时为零部件设计带来更多可能。传统制造通常受到模具、工装和生产周期的限制而3D打印无需依赖复杂模具不仅响应速度更快也能以更高的设计自由度制造定制化零部件。增材制造如何加速汽车研发增材制造的价值不仅在于逐层制造零部件更在于它能够直接提升产品研发效率。研发人员可以更快获得所需零件并根据测试结果及时调整设计。在研发早期打印部件便可被放入真实环境中进行验证从而更早发现问题并优化方案。如今增材制造已经能够生产具备实际功能的零部件其用途远不止外观展示和原型验证。这些零部件可以用于动态功能测试甚至参与碰撞测试。这不仅缩短了汽车研发周期也提高了新车型和新技术的验证效率。目前增材制造已经用于支持宝马新世代车型的研发与验证同时也被用于制造最新一代电驱动系统开发所需的零部件。AMC新流程从这里走向规模化增材制造技术的快速发展与宝马集团增材制造园区密不可分。AMC于2020年投入使用集生产、研发和培训于一体。在这里新的制造流程不仅可以被提出和验证还能快速扩大应用规模并推广至宝马集团的全球生产网络。AMC的产业化能力也体现在实际产量上。自启用以来该园区已累计生产超过160万个零部件。此外宝马集团各整车工厂每年还会分散生产约10万个增材制造零部件。因此增材制造早已不只是面向未来的技术概念而是已经进入宝马集团全球生产网络并应用于日常工业运营。让新技术更快落地在现有基础上宝马集团正进一步投资新型设备、更大的成型尺寸以及数字化互联的流程链。其目标是让增材制造更紧密、更高效地融入现有生产体系同时确保技术稳定、经济可行并具备在全球生产网络中推广的能力。蒂莫·戈贝尔表示“规模化战略的一项重要基础是采用自动化、数字化互联的流程链、开放式材料系统和开放接口并使这些技术能够无缝接入现有生产体系。”这些听起来较为专业的技术方向实际上会直接影响生产效率。自动化流程能够提高生产效率和工艺稳定性开放式材料系统可以扩大材料和应用范围开放接口则有助于将新设备、新软件和新工艺更快地接入现有工业环境。通过这些措施宝马集团不仅在不断深化增材制造能力也在持续拓展其应用边界。在更靠近使用地的地方生产大型零部件随着增材制造不断走向规模化其能够生产的零部件种类和尺寸也在持续增加。未来更大尺寸、性能更高的零部件将能够以更短的周期完成制造。由于许多应用不再需要传统模具和工装生产过程也将变得更加快速、灵活。在实际生产中高性能自动化设备和更大的成型空间将使大型功能零部件的增材制造成为可能。与此同时原型开发领域也将出现更多应用场景。这一变化同样会直接惠及宝马集团的全球生产体系。随着设备变得更快、更稳定、更易操作各地工厂可以根据自身需求在本地快速制造生产辅助件、工装和其他零部件从而提高整个生产网络的响应速度与运营效率。WAAM距离批量生产更近一步在众多增材制造技术中电弧增材制造WAAM是一项极具发展潜力的工艺尤其适合生产大型金属零部件。在需要兼顾零部件尺寸、生产效率和工业集成能力的场景中WAAM能够发挥独特优势并成为现有金属增材制造工艺的重要补充。宝马集团正在持续完善WAAM工艺并逐步推动其进入批量生产。目前该技术已经充分应用于原型车研发相关车辆测试于2025年启动采用该技术制造的零部件计划从2027年起进入量产。AMC的优势不仅在于能够较早识别具有潜力的新技术更在于能够对这些技术进行系统开发直至达到批量生产要求。将技术进步转化为生产力和产品力对于宝马集团而言增材制造远不只是一项专业制造工艺它能够为研发、生产和最终产品带来直接价值。更快的制造流程可以缩短从创意到实际应用的周期更高的生产灵活性则有助于企业快速应对新的需求。同时更大的设计自由度也让零部件能够在功能、效率和实际使用需求之间取得更好的平衡。受益的不仅是宝马集团内部的研发和生产流程也包括最终用户。无论是定制化零部件、限量版部件还是批量生产和售后应用增材制造都能够带来技术和商业上的双重价值并为打造更具差异化的产品体验提供基础。从早期探索走向规模化生产对宝马集团来说增材制造并不是一项新技术。早在1990年至1991年宝马便委托开发首批增材制造设备并将其用于原型零部件生产。此后这项技术逐步应用于劳斯莱斯等品牌的量产车型、宝马i8 Roadster的金属零部件以及售后市场的定制化零部件。与过去相比今天最大的变化并不只是应用范围更加广泛而是增材制造正在真正走向工业成熟。过去相对独立的应用如今正在形成稳定、可复制、可扩展的生产体系。这项曾被视为特殊解决方案的技术正在逐步成长为成熟的工业制造方式。正如蒂莫·戈贝尔所说“我们看到增材制造在产品生命周期各个阶段的应用都在快速增长因此宝马集团将继续加大投入。”宝马集团迈向下一阶段随着增材制造园区不断发展宝马集团正在推动增材制造进入新的工业化阶段。接下来的重点将是进一步加强系统集成、扩大应用规模并保持技术和材料体系的开放性。这些都是将创新技术转化为高性能、可持续工业解决方案的关键条件。在宝马集团增材制造正在变得越来越像其他成熟的现代制造技术更加灵活、互联、高效并真正面向未来。