歷經(jīng)三年，寶馬(BMW)成功建立大規(guī)模3D打印聚合物的自動(dòng)化生產(chǎn)線

2023年11月，南極熊獲悉，經(jīng)過(guò)三年的高效擴(kuò)展聚合物 3D 打印零件生產(chǎn)之旅，位于寶馬增材制造園區(qū)的POLYLINE項(xiàng)目已經(jīng)成功結(jié)束，POLYLINE 項(xiàng)目旨在實(shí)現(xiàn)大規(guī)模聚合物零件增材制造生產(chǎn)線的自動(dòng)化。這項(xiàng)工作匯集了EOS、DyeMansion、寶馬、Grenzebach以及過(guò)濾專家Krumm、軟件公司 3YOURMIND、化學(xué)清潔專家Olschner、紅外相機(jī)生產(chǎn)商O(píng)ptris、Additive Marking、供應(yīng)鏈服務(wù)提供商 WAZP、服務(wù)公司PROTIQ、Oechsler、STIHL。



POLYLINE 項(xiàng)目
由于 3D 打印可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和幾何形狀，因此十分時(shí)候個(gè)性化產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)。但由于整個(gè)流程鏈的標(biāo)準(zhǔn)有所缺失，且搬運(yùn)和運(yùn)輸過(guò)程的自動(dòng)化水平較低，因此只能在有限的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的水平和垂直增材制造集成。大規(guī)模制造的其他障礙包括有限的監(jiān)控以及由于許多接口處的非連續(xù)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)鏈而導(dǎo)致整個(gè)流程鏈缺乏透明度，但將增材制造集成到汽車(chē)行業(yè)的裝配和系列生產(chǎn)線中的潛在好處是巨大的，這就是POLYLINE 項(xiàng)目啟動(dòng)的原因。



在這個(gè)項(xiàng)目中，每個(gè)合作伙伴都會(huì)為 POLYLINE 項(xiàng)目做出自己的貢獻(xiàn)：



●EOS P 500系統(tǒng)將添加實(shí)時(shí)監(jiān)控和自動(dòng)加載交換幀的功能。

●工業(yè)流程自動(dòng)化專家Grenzebach將負(fù)責(zé)增材制造流程之間的物料流動(dòng)和運(yùn)輸，并幫助開(kāi)發(fā)這些流程的自動(dòng)化硬件和軟件接口。

●3YOURMIND 正在建立一個(gè)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的運(yùn)營(yíng)模式，其中包括“合格的數(shù)字零件庫(kù)存、訂單處理、作業(yè)和后處理規(guī)劃與執(zhí)行、材料管理和質(zhì)量控制”。

●軟件解決方案開(kāi)發(fā)商 Additive Marking 則專注于質(zhì)量管理優(yōu)化和資源效率。

●后處理專家 DyeMansion 將開(kāi)發(fā)一種經(jīng)過(guò)認(rèn)證、紫外線穩(wěn)定的汽車(chē)顏色工藝，利用其 PolyShot Surfaceing (PSS) 工藝創(chuàng)建工業(yè) 4.0 就緒的清潔和機(jī)械表面處理解決方案，并貢獻(xiàn)其打印到產(chǎn)品平臺(tái)的 MES 連接性。

●Bernd Olschner GmbH 將提供其客戶特定的工業(yè)清潔解決方案。

●Optris 將制造適用于塑料 SLS 3D 打印的快速高溫計(jì)和特殊熱成像相機(jī)。

●空氣過(guò)濾系統(tǒng)制造商 Krumm-tec 將致力于升級(jí)手動(dòng)物體拆包流程。

項(xiàng)目成功結(jié)束



●DyeMansion 首席技術(shù)官 Philipp Kramer 說(shuō)道:“成功的 POLYLINE 項(xiàng)目表明，通過(guò) 3D 打印建立端到端自動(dòng)化工廠是可能的，而這僅僅是一個(gè)開(kāi)始?！?br />
●寶馬集團(tuán)增材制造、預(yù)開(kāi)發(fā)和規(guī)劃主管 Blanka Szost-Ouk 博士說(shuō)道:“POLYLINE 自動(dòng)化流程鏈適合下一代打印機(jī)和我們的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)要求，由于其標(biāo)準(zhǔn)化接口，是一個(gè)與系統(tǒng)無(wú)關(guān)的解決方案。這對(duì)于擴(kuò)大增材制造規(guī)模至關(guān)重要?！?br />
●EOS 聚合物系統(tǒng)主管 Fabian Krauß 說(shuō)道：“我們?cè)?BMW 為汽車(chē)行業(yè)開(kāi)發(fā)了這一技術(shù)，現(xiàn)在我們可以將其采用并調(diào)整到其他行業(yè)。“

●Grenzebach增材制造負(fù)責(zé)人 Oliver Elbert 表示：“自動(dòng)化的主要優(yōu)點(diǎn)是提高設(shè)備的生產(chǎn)率，減少設(shè)備的停機(jī)時(shí)間，并為員工創(chuàng)造一個(gè)安全的工作環(huán)境?！?br />


德國(guó)財(cái)團(tuán)投資約 1100 萬(wàn)美元，該項(xiàng)目取得了重大進(jìn)展，證明了集成、細(xì)致跟蹤、協(xié)作努力和緊密軟件綁定的強(qiáng)大力量。這個(gè)過(guò)程中雖然充滿了許多的挑戰(zhàn)，但現(xiàn)在已經(jīng)獲得了可行的聚合物粉末床熔合生產(chǎn)線，后續(xù)可以進(jìn)一步迭代和微調(diào)，為其他實(shí)體合作和制定類(lèi)似解決方案打開(kāi)了大門(mén)。勞動(dòng)力成本的潛在下降，可重復(fù)性和可靠性的增強(qiáng)，為增材制造行業(yè)帶來(lái)了關(guān)鍵的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

這只是BMW 自動(dòng)化 3D 打印多方面方法的一部分，該方法與關(guān)鍵項(xiàng)目并存，其中包括一個(gè)自動(dòng)化金屬 3D 打印和另一個(gè)專用于砂芯打印的項(xiàng)目。由寶馬集團(tuán)牽頭的 IDAM 項(xiàng)目已成功建立了兩條用于金屬 LPBF 平臺(tái)、人工智能和機(jī)器人技術(shù)的全自動(dòng) 3D 打印汽車(chē)生產(chǎn)線，顯著增強(qiáng)了汽車(chē)生產(chǎn)中的大規(guī)模 3D 打印。通過(guò) Loramendi 和 voxeljet，寶馬還實(shí)現(xiàn)了大型砂芯 3D 打印的自動(dòng)化，用于鑄造高效發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋。

POLYLINE 現(xiàn)在的希望在于該聯(lián)盟的連續(xù)性，旨在向更廣泛的市場(chǎng)推出全自動(dòng)生產(chǎn)線。這種關(guān)鍵的集成性是經(jīng)濟(jì)高效、廣泛的零件生產(chǎn)的催化劑，標(biāo)志著朝著以經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的方式制造更多產(chǎn)品的方向邁出了一大步。