BMWは年間5万個の部品を3Dプリントし、「付加製造の工業化とデジタル化」プロジェクトの成功を発表

概要: 3 年前、BMW は「積層造形の工業化とデジタル化」(IDAM) プロジェクトを立ち上げ、パートナーと協力して自動車部品のデジタル 3D プリント生産ラインを 2 つ構築しました。 1つは材料開発企業GKN Powder Metallurgyの拠点にあり、もう1つはドイツのミュンヘンにあります。
△BMWはミュンヘン3Dプリント工場に1500万ユーロ（1億元以上）を投資し、EOS、SLMソリューション、HP、Farsoon、Desktop Metalなどのブランドの主な3Dプリント設備を導入した。
2022年5月27日、アンタークティックベアはBMWがこのプロジェクトが成功したと発表したことを知りました。現在、2つの生産ラインは独立して稼働しており、人間の介入をほとんど必要とせず、年間約5万個の部品を生産することができます。

BMWグループのプロジェクトマネージャーは次のように語っています。「プロジェクトの初日から、チームは互いに学び合い、革新的なソリューションを共同で開発し、各パートナーの強みを最大限に活用しました。これが、積層造形の産業化とデジタル化を成功させる鍵です。」

△BMWグループの積層造形パーク内
BMWは30年にわたり産業用3Dプリントを追求してきた

世界の自動車メーカーの中で、BMW は間違いなく 3D プリントに最も熱心なメーカーの 1 つです。BMW は 30 年前に 3D プリント技術の使用を開始し、近年投資を大幅に増やしています。これは、M850i Night Sky Special Editionの3Dプリントブレーキキャリパーや、最も強力な6気筒エンジンであるBMW S58の3Dプリント部品など、さまざまな車種に適用されています。
△BMWはM850i Night Sky Special Edition向けに3Dプリントブレーキキャリパーを開発。2020年7月、BMWは1500万ユーロを投資して、ポリマーと金属システム50台を備えた専用の3Dプリント工場を建設しました。この工場はBMWの3Dプリント能力の約50％を収容でき、自動車設計革新の中心地になります。
△ BMWミュンヘン工場は、SLM、SLS、MJF、LSPc、CLIP、FDMなど、少なくとも8社の3Dプリントメーカーのさまざまな技術タイプの3Dプリンターを設置しています。

さらに、BMWは投資部門BMW i Venturesを通じて3Dプリント技術への一連の投資を行っており、2021年にはRapid Liquid Printにシード資金を提供した。この3Dプリントのスタートアップは、MITからゲルディスペンシングプロセスの独占ライセンスを取得しており、同一部品の大量生産において射出成形に取って代わる可能性があると言われている。

△MITラピッドリキッドプリント技術
手作業の関与が5%に削減され、IDAMプロジェクトは成功

BMWは3Dプリントを量産化するために、2019年にIDAMプロジェクトを立ち上げました。「自動車量産における付加製造プロセスの統合」イニシアチブの後継として、GKN のボン拠点と BMW の付加製造キャンパスに生産ラインが設置されました。

BMW とその 11 のプロジェクトパートナーは当初から、金型製造に代わる 3D プリントの確立を目指していました。プロジェクトの開始時には、この改訂されたワークフローにより、プロセスチェーンに沿った手作業が 35% から 5% に大幅に削減され、金属部品のコストが 50% 削減されると考えられていました。
△BMWの積層造形工場の自動化設備 BMWが発表したこのプログラムの成功により、IDAMの貢献者は2つのレーザー粉末床溶融結合（LPBF）生産ラインと完全に自動化された無人輸送システムを組み合わせることに成功しました。これらのシステムは、中央制御ユニットによって調整されながら、3D プリンターのモバイルビルドチャンバーをモジュール間で移動します。

BMW とそのパートナーは、生産データを統合して生産性と品質を最大限に高めるワークフローを確立しました。内蔵カメラによるリアルタイムの品質チェックと自動後処理により、完成した部品が最終用途に適合していることが保証されます。

△BMWアディティブマニュファクチャリングパークの自動後処理装置
大手自動車メーカーが3Dプリントを加速

BMW の産業用 3D プリントの偉業は印象的ですが、3D プリント技術を大規模に採用している自動車メーカーは BMW だけではありません。フォードは、モデル、治具、固定具、さらには最終使用部品の作成にも 3D プリントを広範に導入しています。

アウディは2021年4月、金属3Dプリントセンターで完全に3Dプリントされた熱間成形ツールの使用を開始したことも発表した。 EOS テクノロジーを採用することで、Audi は 12 種類のセグメントに対応する 4 つの熱間成形ツールを製造できるようになり、これらのツールは後に Audi A4 セダンなどの車種の組み立てに使用されます。

ルノー・グループは、今後発売する持続可能な自動車に3Dプリント技術を取り入れる予定だと述べた。この施設は、車両のリサイクルと改造による廃棄物の削減に主眼を置いた部品専用の付加製造サービスを提供し、メーカーが2030年までにカーボンニュートラルになるという目標を達成できるよう支援することを目指しています。

南極のクマの概要<br /> BMWグループの2021年の世界販売台数は252万台。年間5万個の3Dプリント部品から判断すると、これらの3Dプリント部品はまだごく少数のモデルに使用されているか、主に新車開発に使用されている。今後もまだまだ拡大の余地があります。また、自動車分野における3Dプリンティングのさらなる進歩にも期待しています。

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