历时三年，宝马集团建成批量聚合物零件3D打印生产线

宝马集团对于3D打印技术的应用实践一直走在行业前沿，多年来宝马积极地拓展自己的增材制造生产线，以实现规模化的3D打印零件生产。

2022年，宝马汽车建成了“增材制造工业化和数字化”（IDAM）项目，并与合作伙伴建立了两条数字化的汽车零件3D打印生产线。这两条生产线每年能够生产约5万个零件，同时独立运行，而且几乎不需要人工介入。

△2022年宝马投资1500万欧元（超1亿元人民币）的慕尼黑3D打印工厂，部署了EOS、SLM Solutions、HP、华曙高科、Desktop Metal等品牌的主力3D打印设备

POLYLINE（聚合物增材制造生产线）项目

2023年11月，南极熊获悉，经过三年的建设，宝马又一个3D打印批量化生产项目完成建设， POLYLINE 项目实现了大规模聚合物零件的自动化生产。

POLYLINE 项目汇集了来自德国的 15 家工业和研究合作伙伴，共同开发下一代数字化生产线，用于生产汽车行业的塑料零件。目的是用增材制造（AM）技术建设高产能的生产线，对传统生产技术（如机械加工、铸造等）进行补充。

项目由德国联邦教育与研究部提供总计 1,070 万欧元的资助。项目期限为三年。宝马公司将 POLYLINE 项目放在慕尼黑的增材制造园区，并负责协调不同的项目合作伙伴。

项目汇集了EOS、DyeMansion、宝马、Grenzebach、弗朗霍夫研究所以及过滤专家Krumm、软件公司 3YOURMIND、化学清洁专家Olschner、红外相机生产商Optris、Additive Marking、供应链服务提供商 WAZP、服务公司PROTIQ、Oechsler、STIHL。

各大厂商无缝衔接

由于 3D 打印可以实现复杂的结构和几何形状，因此十分适合个性化产品的大规模生产。但由于整个流程链的标准有所缺失，且搬运和运输过程的自动化水平较低，因此只能在有限的基础上实现生产线的水平和增材制造集成。

大规模制造的其他障碍包括有限的监控，以及许多接口处的非连续数据链而导致整个流程链缺乏透明度，但将增材制造集成到汽车行业的装配和系列生产线中的好处是巨大的，这就是POLYLINE 项目启动的原因。

在这个项目中，每个合作伙伴都会为 POLYLINE 项目做出自己的贡献：

●EOS 是世界领先的金属和塑料工业3D打印厂商，EOS P500 SLS 系统添加实时监控等功能，为高度自动化和集成到现有生产线而设计。

●工业流程自动化专家Grenzebach将负责增材制造流程之间的物料流动和运输，并帮助开发这些流程的自动化硬件和软件接口。

●3YOURMIND 正在建立一个数据驱动的运营模式，其中包括“合格的数字零件库存、订单处理、作业和后处理规划与执行、材料管理和质量控制”。

●软件解决方案开发商 Additive Marking 则专注于质量管理优化和资源效率。

●后处理专家 DyeMansion 将开发一种经过认证、紫外线稳定的汽车颜色工艺，利用其 PolyShot Surfaceing (PSS) 工艺创建工业 4.0 就绪的清洁和机械表面处理解决方案，并贡献其打印到产品平台的 MES 连接性。

●Bernd Olschner GmbH 将提供其客户特定的工业清洁解决方案。

●Optris 将制造适用于塑料 SLS 3D 打印的快速高温计和特殊热成像相机。

●空气过滤系统制造商 Krumm-tec 将致力于升级手动拆包流程。

终于完工



●DyeMansion 首席技术官 Philipp Kramer 说道:“成功的 POLYLINE 项目表明，通过 3D 打印建立端到端自动化工厂是可能的，而这仅仅是一个开始。”

●宝马集团增材制造、预开发和规划主管 Blanka Szost-Ouk 博士说道:“POLYLINE 自动化流程链适合下一代打印机和我们的标准生产要求，由于其标准化接口，是一个与系统无关的解决方案。这对于扩大增材制造规模至关重要。”

●EOS 聚合物系统主管 Fabian Krauß 说道：“我们在 BMW 为汽车行业开发了这一技术，现在我们可以将其调整到其他行业。“

●Grenzebach增材制造负责人 Oliver Elbert 表示：“自动化的主要优点是提高设备的生产率，减少设备的停机时间，并为员工创造一个安全的工作环境。”



项目取得了重大进展，证明了集成、跟踪、协作和软件绑定的强大力量。这个过程中虽然充满了许多的挑战，但现在已经获得了可行的聚合物粉末床熔合生产线，后续可以进一步迭代和微调，为其他实体合作和制定类似解决方案打开了大门。劳动力成本的潜在下降，可重复性和可靠性的增强，为增材制造行业带来了关键的机遇和挑战。

这只是宝马汽车自动化 3D 打印的一部分，宝马还建设了自动化金属 3D 打印和专用于砂芯打印的项目。由宝马集团牵头的 IDAM 项目已成功建立了两条用于金属 LPBF 平台、人工智能和机器人技术的全自动 3D 打印汽车生产线，显著增强了汽车生产中的大规模 3D 打印。通过 Loramendi 和 voxeljet，宝马还实现了大型砂芯 3D 打印的自动化，用于铸造高效发动机的气缸盖。

POLYLINE项目现在希望向更广泛的市场推出全自动生产线。这种关键的集成性是经济高效、广泛的零件生产的催化剂，标志着朝着以经济实惠的方式制造更多产品的方向迈出了一大步。