造車新賽道，3D打印技術在北京奔馳的應用

來源：增材制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟
導讀：3D打印技術不斷成熟，給汽車制造帶來新的選擇，不同于銑削、沖壓和鑄造等傳統(tǒng)制造工藝，3D打印可生產(chǎn)任意造型的產(chǎn)品，包括具備空腔或蜂窩結構的創(chuàng)新型輕量化組件。對于汽車制造商而言，使用3D打印技術來制造零件，已經(jīng)成為一種新趨勢。


在2021年“中國增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展蕪湖（繁昌）高峰論壇暨2021年中國增材制造產(chǎn)業(yè)年會”上，北京奔馳汽車有限公司規(guī)劃工程師鄭松鶴發(fā)表了《3D打印技術在北京奔馳的應用》的主題演講。

△鄭松鶴工程師演講中

鄭松鶴工程師在演講中指出，了解3D打印技術，就降低了技術應用的門檻，延申了更多的可能性。內(nèi)容主要分為三個部分：
第一是戴姆勒3D打印怎么用的
第二是在北京奔馳是怎么用的
第三部分增材制造展望。

1、戴姆勒3D打印

如圖所示，戴姆勒卡車發(fā)動機支架，降低原本支架成本的50%，改變生產(chǎn)工藝流程，完全不需要傳統(tǒng)的工序，比如開模等，工人、加工環(huán)境都改變了，真正改變了供應鏈。3D打印的興起，最大的挑戰(zhàn)，就是傳統(tǒng)供應鏈受到了沖擊。

戴姆勒公交車對3D打印技術的應用，替換了很多傳統(tǒng)零件。戴姆勒公交是非常小的批量生產(chǎn)，小批量但是型號過多，所以需要不同的組合。他和EOS合作整體優(yōu)化了1萬個零件，目前卡車上已經(jīng)有7000多個可以進行3D打印，而且這7000多個不需要再額外增加庫存，我們稱為數(shù)字化庫存的項目。

更值得關注的是，在戴姆勒公交做的一個項目，客戶需要零件的時候不是公司直接發(fā)出，而是邊運轉邊給你打印，第一時間在你面前生產(chǎn)，減少了生產(chǎn)中的關鍵指標的交互時間。

我們站在舊賽道上看新賽道，3D打印是新賽道，我們彎道超車，到底在哪兒彎道超車？最基礎是工程師，工程師如果不了解3D打印，我們怎么做3D打印，所以這是我們想發(fā)現(xiàn)的內(nèi)部問題，希望在新的賽道上趕超。

2、北京奔馳的應用

這是做的一些內(nèi)容，70%是工裝驗證，這是內(nèi)部精益生產(chǎn)常提到的概念，就是現(xiàn)場生產(chǎn)的一些工具工裝。上面一行字有維修、發(fā)動機工廠、裝焊、沖壓，但是沒有噴漆，我們在噴漆車間應用時發(fā)現(xiàn)了一些問題。第一個問題是正常需要過電泳池，電泳池是高溫以及各種各樣的化學產(chǎn)品，對我的工裝消耗非常大。第二過完電泳池還要過烤箱，一套下來每年在支具上的消耗就是幾千萬級的，而且有些部分不能用金屬，和車身接觸的話，這些位置的車身的電泳會有一些不接觸的地方。第二，新的高分子材料存在的問題就是打印成型都是由FDM，F(xiàn)DM內(nèi)部會存在一些孔洞，這些孔洞會滋生細菌，那就會使車漆脫落和鼓包的情況，所以支具不能有任何孔洞，而且還要定期高溫消毒。

目前在戴姆勒也好、北京奔馳也好我們分六個方向，第一個方向是工具工裝，第二個方向是設備零件，第三個方向是研發(fā)產(chǎn)品驗證，第四個方向是小批量和定制化個性化，第五個方向是數(shù)字化庫存，很多東西就不用再備儲備件，不用再想庫存存放在哪兒，所有都是數(shù)字化庫存，最后一個方向是批量生產(chǎn)。

1、在應用過程中發(fā)現(xiàn)幾個問題，我們的材料標準、設備標準是如何制定的？這是核心問題，目前，我們也在解決這個問題。
2、就是一致性，就是材料、質(zhì)量要一致性，如果可以達到0.01，0.02，0.03，可以打得更精確，但是不需要一次性給我打得那么精確，而是需要穩(wěn)定給我輸出，我要求的是0.02，如果所有產(chǎn)品上下是有偏差的，那一致性是如何達到的？這是我的核心關注。
3、就是設計，在實際使用中，需要的是設計，不需要用傳統(tǒng)工藝看3D打印，因為用傳統(tǒng)工藝看3D打印還是原本的那些東西，如果有真正了解3D打印的去推動3D打印，真正從設計層面推動3D打印，這才是需要關注的核心點，這就需要政府或者在座的行業(yè)專家、企業(yè)管理大量培養(yǎng)3D打印設計人才。

很多時候我們發(fā)現(xiàn)我們有設備，能找到供應廠商，但是這個東西誰來設計？我們有自己的設計理念，我們的設計出發(fā)點都是傳統(tǒng)工藝，如何才能以真正3D打印的角度去設計我想要的東西？

3、增材制造展望
如何真正實現(xiàn)每個人的定制化，增材化到底能給我們帶來什么？總結歸納為：更少的庫存、更少的設備、友好的工程師交互。

目前很多人開發(fā)拓撲運算，確實省了工程師的設計時間，只要簡單拓撲就可以生成我想要的東西，但是對我們的挑戰(zhàn)是全新的知識儲備，我們需要的是反向的思維，不再是如何從一整塊減少到我想要的，而是從0到有的階段，是智能化。

目前3D打印技術的興起，它不再是單個技術，它應該是整個生態(tài)，從最開始的拓撲運算到打印成型到成型結束，這一整套是可以完全脫離人的；這是對我沖擊最大的，也是我覺得3D打印一定是未來技術的核心點。

3D打印讓更多的人可以參與設計，了解3D打印技術，就可以提高工程師的效率，延申了更多的可能性。