寶馬在汽車生產(chǎn)領(lǐng)域取得了重要進(jìn)展，尤其是在機(jī)器人夾具制造方面運(yùn)用3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)了顯著突破。  

自1991年起，寶馬就積極探索利用3D打印技術(shù)推動汽車制造及生產(chǎn)輔助工具的創(chuàng)新。最初，該技術(shù)僅用于生產(chǎn)個別零件，如今其應(yīng)用已拓展至制造工具和工作輔助工具，為生產(chǎn)流程帶來了重大變革。當(dāng)下，這項(xiàng)技術(shù)不僅用于設(shè)計(jì)各類車型（如特殊車型、概念車、原型車、賽車及量產(chǎn)車型）的零部件，還在寶馬工廠的汽車制造和生產(chǎn)輔助工具生產(chǎn)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。  

3D打印技術(shù)的優(yōu)勢與應(yīng)用表現(xiàn)  

寶馬在全球范圍內(nèi)每年通過3D打印生產(chǎn)數(shù)量可觀的零部件，超過40萬個，這充分彰顯了該技術(shù)在生產(chǎn)效率和靈活性方面的突出優(yōu)勢。位于慕尼黑北部奧伯施萊斯海姆的增材制造園區(qū)是寶馬專門的研究和生產(chǎn)基地，2023年，該園區(qū)通過3D打印生產(chǎn)了超30萬個零件，其余零件由寶馬的全球生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)制造。  

寶馬集團(tuán)增材制造園區(qū)負(fù)責(zé)人JensErtel指出，增材制造的應(yīng)用不僅提升了生產(chǎn)效率，還帶來了可觀的環(huán)境效益。通過3D打印，寶馬能夠迅速、經(jīng)濟(jì)且靈活地生產(chǎn)生產(chǎn)輔助設(shè)備和搬運(yùn)機(jī)器人，并可根據(jù)具體需求進(jìn)行調(diào)整，優(yōu)化重量，進(jìn)而提高生產(chǎn)線速度、縮短周期時間，并降低成本。  

寶馬在蘭茨胡特工廠運(yùn)用3D打印拓?fù)鋬?yōu)化的機(jī)器人夾持器將CFRP材料裝入壓力機(jī)并取出成品零件  

3D打印在生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)例  

寶馬集團(tuán)的蘭茨胡特輕量化結(jié)構(gòu)技術(shù)中心展示了3D打印技術(shù)在生產(chǎn)中的具體實(shí)踐。例如，利用3D打印技術(shù)生產(chǎn)了一個用于BMWM車型CFRP車頂?shù)膴A具，制造耗時22小時，重量僅為150公斤，相比傳統(tǒng)制造方式減輕了約20%。這不僅延長了維護(hù)間隔，還使機(jī)器人夾持器更加耐用且具有彈性。  

此外，寶馬還采用了新的、更輕的夾爪，這些仿生的、拓?fù)鋬?yōu)化的機(jī)器人部件重量減輕了25%，從而在CFRP車頂生產(chǎn)中只需一個帶雙夾爪的機(jī)器人，而非之前的三個。這些雙夾爪均在寶馬集團(tuán)蘭茨胡特工廠通過3D打印自行制造。  

3D打印在車身車間的應(yīng)用  

在慕尼黑的車身車間，寶馬使用了仿生機(jī)器人夾持器來夾住和移動BMWi4的整個地板組件。這種新一代夾持器在重量和最大負(fù)載方面得到了進(jìn)一步優(yōu)化，重量約為100公斤（包括附加裝置），比其前身輕30%。這種精巧的結(jié)構(gòu)由砂型鑄造和鋁混合而成，可用于重載機(jī)器人，從而節(jié)省能源并減少二氧化碳排放。  

Synera軟件的創(chuàng)新應(yīng)用  

為實(shí)現(xiàn)理想的3D打印效果，寶馬使用了Synera軟件（前身為Elise），由BMWiVentures精心研發(fā)。Synera通過高效優(yōu)化現(xiàn)有流程和計(jì)算，憑借其高度的靈活性，能夠近乎精準(zhǔn)地按照預(yù)期設(shè)計(jì)對仿生結(jié)構(gòu)進(jìn)行3D打印。  

在寶馬集團(tuán)的增材制造園區(qū)，設(shè)計(jì)和施工專家團(tuán)隊(duì)持續(xù)比較各類軟件解決方案，以挖掘進(jìn)一步優(yōu)化的潛力。此外，寶馬還為制造機(jī)器人夾持器的3D打印機(jī)研發(fā)了解決方案，以實(shí)現(xiàn)材料結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)的自動化，使打印速度更快，從而更高效。