3D打印技術（增材制造）在寶馬集團的應用已歷時30年。

最初，這項技術僅用于生產(chǎn)單個零件，而如今，它已被廣泛用于制造工具和輔助設備，尤其在機器人應用等生產(chǎn)領域展現(xiàn)了諸多優(yōu)勢。在寶馬的蘭茨胡特和慕尼黑工廠現(xiàn)已采用新型仿生夾持器，2023年全球使用增材制造生產(chǎn)超過40萬個零件。

3D打?。簜鹘y(tǒng)制造的現(xiàn)代變革

自1991年以來，寶馬集團便開始使用3D打印技術來設計和制造特殊車型、概念車、原型車、賽車以及量產(chǎn)車型的零部件。不僅如此，這項技術還被引入工廠的生產(chǎn)輔助設備制造環(huán)節(jié)。目前，每年有超過40萬個零部件通過3D打印生產(chǎn)，這種生產(chǎn)方式不僅經(jīng)濟高效，還能靈活應對單個零部件的快速生產(chǎn)需求?，F(xiàn)如今，3D打印技術的應用已超越零件制造，甚至用于整套設備的生產(chǎn)。

寶馬集團顯然意識到這項技術的深遠潛力，并將其作為未來生產(chǎn)的重要支柱。位于慕尼黑北部奧伯施萊斯海姆的增材制造園區(qū)，是寶馬專門設立的3D打印研究和生產(chǎn)基地。僅在2023年，該園區(qū)便通過3D打印生產(chǎn)了超過30萬個零部件，此外，寶馬全球生產(chǎn)網(wǎng)絡也承擔了其他零部件的生產(chǎn)任務。

增材制造園區(qū)負責人Jens Ertel解釋道：“增材制造技術在寶馬集團的生產(chǎn)體系中得到了越來越廣泛的應用。這為我們帶來了顯著的優(yōu)勢，例如我們可以快速、經(jīng)濟且靈活地生產(chǎn)自用的生產(chǎn)輔助設備和機器人系統(tǒng)，并根據(jù)需求實時調(diào)整。我們還能夠優(yōu)化這些設備的重量，重量越輕，生產(chǎn)線運行速度越快，生產(chǎn)周期越短，整體成本也越低。此外，減輕設備重量還讓我們能夠在中期階段使用更小型的機器人，進一步降低二氧化碳排放及相關成本?！?br />
成功應用：輕量化機器人夾持器

在寶馬蘭茨胡特工廠的輕量化結(jié)構(gòu)技術中心，3D打印技術同樣帶來了生產(chǎn)效率的提升。該中心采用3D打印技術生產(chǎn)的機器人夾持元件，重量僅為150公斤，打印時間為22小時。這個夾持器被安裝在壓機上，用于生產(chǎn)BMW M車型的碳纖維增強塑料（CFRP）車頂。得益于3D打印的制造方式，該夾持器減重約20%，從而顯著提升了其耐用性和靈活性，并延長了維護周期。

此外，在大規(guī)模打印（LSP）技術的幫助下，寶馬集團得以使用注塑顆粒、再生塑料和CFRP殘余材料相結(jié)合的方式制造大型部件，成功減少了超過60%的二氧化碳排放。自2023年以來，寶馬集團還開始使用更輕型的夾爪，這些經(jīng)過仿生學設計并采用拓撲優(yōu)化的機器人部件進一步減重25%。在CFRP車頂?shù)纳a(chǎn)中，原本需要三個機器人完成的任務，現(xiàn)在只需一個配備雙夾爪的機器人即可完成。值得一提的是，這些雙夾爪全部由寶馬蘭茨胡特工廠通過3D打印技術自行生產(chǎn)。

不僅在蘭茨胡特工廠，3D打印技術還被應用于寶馬集團其他德國工廠的車身制造環(huán)節(jié)。例如，在慕尼黑工廠，3D打印的仿生機器人夾持器可以輕松夾持并搬運整車底盤組件。新一代夾持器不僅在重量和承載能力上得到了優(yōu)化，每個夾持器的重量約為100公斤，比上一代輕了30%。這種夾持器由砂型鑄造與鋁材混合制成，能夠配合重載機器人作業(yè)，從而進一步節(jié)省能源并減少碳排放。

從硬件到軟件，實現(xiàn)全方位的優(yōu)化

要充分發(fā)揮3D打印技術的潛力，對結(jié)構(gòu)設計的精準計算必不可少。寶馬集團使用了Synera（原名Elise）等專業(yè)軟件進行結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化。Synera由寶馬集團旗下的BMW iVentures開發(fā)，目前已廣泛應用于寶馬的多個領域。該軟件通過流程優(yōu)化和精確計算，能夠準確實現(xiàn)仿生結(jié)構(gòu)的3D打印，其高度靈活性使得打印效果幾乎與設計完全一致。

與此同時，Synera軟件在奧伯施萊斯海姆的增材制造園區(qū)內(nèi)也在持續(xù)改進。園區(qū)的專家團隊通過對比各種軟件解決方案，不斷發(fā)現(xiàn)優(yōu)化的潛力。此外，寶馬還為制造機器人夾持器的3D打印機開發(fā)了新的解決方案，旨在實現(xiàn)材料結(jié)構(gòu)工程設計的自動化，進而提高打印速度和生產(chǎn)效率。

通過這些前沿技術的應用，寶馬集團不僅在生產(chǎn)輔助設備上實現(xiàn)了靈活性和可持續(xù)性，還在推動整個汽車制造行業(yè)向更加環(huán)保和高效的方向邁進。

3D打印技術（增材制造）在寶馬集團的應用已歷時30年。

最初，這項技術僅用于生產(chǎn)單個零件，而如今，它已被廣泛用于制造工具和輔助設備，尤其在機器人應用等生產(chǎn)領域展現(xiàn)了諸多優(yōu)勢。在寶馬的蘭茨胡特和慕尼黑工廠現(xiàn)已采用新型仿生夾持器，2023年全球使用增材制造生產(chǎn)超過40萬個零件。

3D打?。簜鹘y(tǒng)制造的現(xiàn)代變革

自1991年以來，寶馬集團便開始使用3D打印技術來設計和制造特殊車型、概念車、原型車、賽車以及量產(chǎn)車型的零部件。不僅如此，這項技術還被引入工廠的生產(chǎn)輔助設備制造環(huán)節(jié)。目前，每年有超過40萬個零部件通過3D打印生產(chǎn)，這種生產(chǎn)方式不僅經(jīng)濟高效，還能靈活應對單個零部件的快速生產(chǎn)需求?，F(xiàn)如今，3D打印技術的應用已超越零件制造，甚至用于整套設備的生產(chǎn)。

寶馬集團顯然意識到這項技術的深遠潛力，并將其作為未來生產(chǎn)的重要支柱。位于慕尼黑北部奧伯施萊斯海姆的增材制造園區(qū)，是寶馬專門設立的3D打印研究和生產(chǎn)基地。僅在2023年，該園區(qū)便通過3D打印生產(chǎn)了超過30萬個零部件，此外，寶馬全球生產(chǎn)網(wǎng)絡也承擔了其他零部件的生產(chǎn)任務。

增材制造園區(qū)負責人Jens Ertel解釋道：“增材制造技術在寶馬集團的生產(chǎn)體系中得到了越來越廣泛的應用。這為我們帶來了顯著的優(yōu)勢，例如我們可以快速、經(jīng)濟且靈活地生產(chǎn)自用的生產(chǎn)輔助設備和機器人系統(tǒng)，并根據(jù)需求實時調(diào)整。我們還能夠優(yōu)化這些設備的重量，重量越輕，生產(chǎn)線運行速度越快，生產(chǎn)周期越短，整體成本也越低。此外，減輕設備重量還讓我們能夠在中期階段使用更小型的機器人，進一步降低二氧化碳排放及相關成本?！?br />
成功應用：輕量化機器人夾持器

在寶馬蘭茨胡特工廠的輕量化結(jié)構(gòu)技術中心，3D打印技術同樣帶來了生產(chǎn)效率的提升。該中心采用3D打印技術生產(chǎn)的機器人夾持元件，重量僅為150公斤，打印時間為22小時。這個夾持器被安裝在壓機上，用于生產(chǎn)BMW M車型的碳纖維增強塑料（CFRP）車頂。得益于3D打印的制造方式，該夾持器減重約20%，從而顯著提升了其耐用性和靈活性，并延長了維護周期。

此外，在大規(guī)模打印（LSP）技術的幫助下，寶馬集團得以使用注塑顆粒、再生塑料和CFRP殘余材料相結(jié)合的方式制造大型部件，成功減少了超過60%的二氧化碳排放。自2023年以來，寶馬集團還開始使用更輕型的夾爪，這些經(jīng)過仿生學設計并采用拓撲優(yōu)化的機器人部件進一步減重25%。在CFRP車頂?shù)纳a(chǎn)中，原本需要三個機器人完成的任務，現(xiàn)在只需一個配備雙夾爪的機器人即可完成。值得一提的是，這些雙夾爪全部由寶馬蘭茨胡特工廠通過3D打印技術自行生產(chǎn)。

不僅在蘭茨胡特工廠，3D打印技術還被應用于寶馬集團其他德國工廠的車身制造環(huán)節(jié)。例如，在慕尼黑工廠，3D打印的仿生機器人夾持器可以輕松夾持并搬運整車底盤組件。新一代夾持器不僅在重量和承載能力上得到了優(yōu)化，每個夾持器的重量約為100公斤，比上一代輕了30%。這種夾持器由砂型鑄造與鋁材混合制成，能夠配合重載機器人作業(yè)，從而進一步節(jié)省能源并減少碳排放。

從硬件到軟件，實現(xiàn)全方位的優(yōu)化

要充分發(fā)揮3D打印技術的潛力，對結(jié)構(gòu)設計的精準計算必不可少。寶馬集團使用了Synera（原名Elise）等專業(yè)軟件進行結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化。Synera由寶馬集團旗下的BMW iVentures開發(fā)，目前已廣泛應用于寶馬的多個領域。該軟件通過流程優(yōu)化和精確計算，能夠準確實現(xiàn)仿生結(jié)構(gòu)的3D打印，其高度靈活性使得打印效果幾乎與設計完全一致。

與此同時，Synera軟件在奧伯施萊斯海姆的增材制造園區(qū)內(nèi)也在持續(xù)改進。園區(qū)的專家團隊通過對比各種軟件解決方案，不斷發(fā)現(xiàn)優(yōu)化的潛力。此外，寶馬還為制造機器人夾持器的3D打印機開發(fā)了新的解決方案，旨在實現(xiàn)材料結(jié)構(gòu)工程設計的自動化，進而提高打印速度和生產(chǎn)效率。

通過這些前沿技術的應用，寶馬集團不僅在生產(chǎn)輔助設備上實現(xiàn)了靈活性和可持續(xù)性，還在推動整個汽車制造行業(yè)向更加環(huán)保和高效的方向邁進。