3D-печать в BMW: новая эра производства с помощью роботов

В последние тридцать лет 3D-печать становится неотъемлемой частью промышленных процессов BMW Group. Сначала эта технология применялась только для создания отдельных деталей, однако сегодня она используется для изготовления не только деталей, но и инструментов и вспомогательных средств. Одним из самых больших преимуществ 3D-печати является его гибкость, скорость и экономичность. В современных условиях компания может самостоятельно проектировать и производить все необходимое для производства – от индивидуальных деталей до роботизированных захватов.

3D-печать в BMW имеет длинную историю. Еще в 1991 году компания начала использовать эту технологию для создания прототипов, деталей концепт-каров и гоночных автомобилей. Технология помогла компании значительно сократить время на создание уникальных компонентов, требующих специальных инженерных решений.

Сегодня эта технология выходит на новый уровень, включая не только проектирование отдельных компонентов, но и полноценное производство целых устройств. Каждый год BMW производит более 400 тысяч деталей с помощью 3D-печати на своих производственных мощностях по всему миру. Это позволяет значительно снизить затраты и сократить время на производство отдельных компонентов, что особенно важно для адаптации к современным требованиям рынка.

В 2023 году на аддитивном производственном кампусе в Обершляйсхайме (к северу от Мюнхена) было произведено более 300 тысяч деталей с помощью 3D-принтеров. Это специализированное предприятие BMW стало ведущим центром исследований и производства в сфере аддитивных технологий, где постоянно усовершенствуются существующие методы и создаются новые решения для оптимизации процессов.

Одним из ключевых направлений использования 3D-печати в BMW есть создание индивидуальных роботизированных захватов. Производство захватов для роботов имеет важное значение для повышения производительности и сокращения затрат на производственных линиях. Благодаря возможностям 3D печати BMW может создавать индивидуальные решения для роботов, что позволяет точно адаптировать захваты к конкретным производственным задачам.

Захваты, напечатанные на 3D-принтерах, обладают рядом важных преимуществ. Во-первых, они значительно легче, что позволяет снизить нагрузку на роботизированные системы, повышая их скорость и эффективность. Во-вторых, использование индивидуальных решений позволяет оптимизировать производственные процессы, сокращая время цикла и затраты на обслуживание оборудования. В-третьих, меньшие по размеру и весу работы, работающие с такими захватами, потребляют меньше энергии, что, в свою очередь, уменьшает выбросы CO2.

Завод BMW в Ландсхуте является ярким примером того, как 3D-печать меняет производственные процессы. Здесь используют захватный элемент, напечатанный за 22 часа, весящий всего 150 кг. Этот захват используется на прессах для изготовления крыш из углеродного волокна (CFRP) для спортивных моделей BMW M. Благодаря тому, что он легче на 20%, захват становится более долговечным и выносливым, а интервалы между техническим обслуживанием удлиняются.

Кроме того, новые технологии позволяют сделать процесс производства более экологичным. В производстве таких больших компонентов как захваты используется большое количество переработанных материалов, таких как пластик и остатки CFRP. Это позволяет уменьшить выбросы CO2 более чем на 60% по сравнению с традиционными методами производства.

С 2023 года BMW использует более легкие захваты, созданные с помощью бионических топологических решений. Они на 25% легче своих предшественников, что позволило сократить количество роботов на производственных линиях с трех до одного.

3D-печать в BMW – это не только аппаратное, но и программное обеспечение. Для того, чтобы создавать максимально эффективные и надежные 3D-компоненты, компания использует специализированное программное обеспечение Synera. Эта программа, разработанная BMW iVentures, позволяет проектировать и оптимизировать бионичные структуры с высокой точностью. Благодаря Synera компания может почти в одиночку реализовывать сложные инженерные решения в аддитивном производстве.

Synera также позволяет значительно ускорить процесс производства, что особенно важно для больших проектов. Кроме того, программа постоянно совершенствуется на аддитивном производственном кампусе в Обершляйсхайме, где инженеры работают над оптимизацией существующих решений и созданием новых возможностей для печати больших компонентов.

BMW продолжает активно инвестировать в 3D-печать как одну из ключевых технологий будущего производства. Благодаря индивидуальным решениям, создаваемым с помощью аддитивного производства, компания повышает эффективность своих производственных линий, сокращает затраты и выбросы CO2. С внедрением новых роботизированных захватов и усовершенствованным программным обеспечением BMW готовится к еще большему использованию 3D-печати в своих глобальных продуктах.