Samsung_01A2021 Samsung_01A2021 Samsung_01A2021 Advertisement

Priemyselná 3D tlač v skupine BMW

Technológie
0

Skupina BMW za posledných 30 rokov vyvinula veľké množstvo technológií a zručností, ktoré bude ďalej rozvíjať v novom kampuse, otvorenom iba počas tohoročného leta. Okrem iného vyvíja a navrhuje komponenty, ktoré sa vyrábajú rýchlejšie ako konvenčnými prostriedkami, ponúkajú flexibilitu z hľadiska ich formy a sú aj funkčnejšie. Nové centrum spája výrobu prototypov a sériových dielov pod jednou strechou spolu s výskumom nových technológií 3D tlače a pridruženým školením na globálny rozvoj výroby bez nástrojov. Areál, do ktorého bolo investovaných 15 miliónov eur, umožní spoločnosti BMW Group rozvíjať svoju pozíciu technologického lídra v oblasti využívania aditívnej výroby v automobilovom priemysle.

Priemyselná 3D tlač, inak povedané, aditívna výroba, sa v skupine BMW využíva vo viacerých oblastiach. Základnou je prototyping, pri ktorom možno jednoduchým spôsobom na reálnych dieloch overovať ich funkciu a dolaďovať optimálny tvar. Navrhnutá súčiastka sa jednoducho vytlačí na 3D tlačiarni a ihneď možno overiť jej funkčnosť a potvrdiť tak správnosť návrhu, prípadne ešte pred sériovou výrobou optimalizovať jej tvar a vlastnosti. Veľmi dobrý príklad je využitie tejto technológie divíziou BMW Motorrad Motorsport pri vývoji motocykla BMW S 1000 RR. Normálne sa postupuje tak, že inžinieri vyvinú nové komponenty, ktoré sa simulujú na počítačoch a vyrábajú sa z kovu alebo uhlíka, inštalujú sa na motocykel a potom sa testujú na pretekárskej dráhe.

Schopnosť 3D tlače však umožňuje vyvíjať a testovať nové komponenty priamo počas pretekárskych či skúšobných jázd na okruhu. BMW Motorrad Motorsport má prenosnú 3D tlačiareň, ktorá sa dopraví na skúšobný okruh na nákladnom vozidle, potom je cez víkendy na pretekoch majstrovstiev sveta FIM v superbike (WorldSBK) inštalovaná v boxoch tímu BMW Motorrad WorldSBK. Riaditeľ BMW Motorrad Motorsport Marc Bongers k tomu povedal: „Táto technológia nám umožňuje rýchlo a efektívne zlepšiť RR. Vývoj motocykla WorldSBK je neustály proces a často sú to drobné detaily, ktoré zlepšujú motorku. V zákulisí naši inžinieri neustále pracujú na prispôsobovaní a optimalizácii jednotlivých komponentov motocyklov.

Môžeme použiť 3D tlač na ich implementáciu na pretekárskej dráhe, dokonca aj počas pretekárskych akcií. Potom vezmeme získané údaje a následné analýzy spolu s komentármi vodičov alebo vstupmi od mechanikov a vygenerujeme vstup pre vývojový tím. Nové komponenty sú vytlačené ako plastové varianty a na motocykli sa kontroluje ich funkcia a ľahká inštalácia. Tento proces je teraz oveľa rýchlejší, ako keď sme museli čakať, kým sa diely vyrobia interne alebo externe a sprístupnia sa na otestovanie na pretekárskej dráhe. Je tiež jednoduchšie vyhodnotiť potenciálny dotyk s okolitými časťami alebo obmedzený prístup, ako keby to bolo na obrazovke.“

Prínos technológií priemyselnej 3D tlače v skupine BMW je v štyroch kľúčových oblastiach: vyššia efektivita pri vývoji, aplikácia inovácií pri produkcii a sériovej výrobe, nové obchodné modely a zvyšovanie kvality. Okrem už spomínaného prototypingu je veľa ďalších oblastí, v ktorých sa výhodne využívajú technológie priemyselnej 3D tlače. Je to napríklad vydávanie rôznych špecializovaných edícií vozidiel alebo ich individualizácia po kusoch alebo v malých sériách.

Vďaka 3D tlači nie je problém vyrobiť individuálne doplnky pre každé vozidlo s návrhom priamo pre konkrétneho zákazníka.

V sériovej výrobe sa techniky 3D tlače využívajú na výrobu rôznych špecializovaných dielov, pri ktorých by bolo klasické opracovávanie neefektívne a niekedy aj problematické. Diely navyše možno aj po malých sériách optimalizovať a zlepšovať, pričom sa nebude narušovať výrobný proces. Veľmi zaujímavé využitie 3D tlače je aj pri výrobe náhradných dielov, a to aj rôznych unikátov, napríklad na historické veteránske vozidlá, ktoré by už bolo problematické alebo veľmi náročné vyrobiť klasickými postupmi.

Spoločnosť BMW Group začala s aditívnou výrobou prototypových dielov pre koncepčné vozidlá už v roku 1991. Do roku 2010 sa zaviedli procesy na báze plastov a kovov, spočiatku v menších sériách na výrobu predmetov, ako je napríklad aditívne vyrobené koleso vodného čerpadla v pretekárskych automobiloch DTM.

Od roku 2012 nasledovali ďalšie aplikácie sériovej výroby, ktoré obsahovali množstvo komponentov pre Rolls-Royce Phantom, BMW i8 Roadster (2017) a MINI John Cooper Works GP (2020), ktoré štandardne obsahujú najmenej štyri 3D tlačené komponenty. V súčasnosti v BMW využívajú dovedna 10 technológií 3D tlače na najrôznejšie materiály vrátane rôznych kovov.

Vďaka týmto technológiám je možná podstatne rýchlejšia modernizácia komponentov i celých konštrukčných celkov vozidiel a motocyklov. 3D tlač možno využiť na výrobu miniatúrnych súčastí, ale aj veľkých konštrukčných celkov. Táto technológia poskytuje rôzne benefity pre rôzne oblasti využitia. Pri prototypingu patria medzi veľké výhody najmä rýchla dostupnosť komponentov, splnenie požiadaviek série na testovanie a extrémna flexibilita. Pri nasadení v sériovej výrobe sú veľmi oceňované hlavne reprodukovateľná kvalita sérií, vysoká efektivita nákladov a funkčne optimalizovaný dizajn.

Ruka v ruke s nasadením aditívnych technológií v prototypingu a výrobe ide aj prechod z takzvaného projektovania manuálnym dizajnom na tzv. generatívny dizajn. Vďaka tomu, že pomocou 3D tlače možno vytvoriť diely alebo konštrukčné celky, ktoré by bolo vzhľadom na ich komplexnosť problematické alebo nemožné vyrobiť tradičnými metódami, vychádza generatívny dizajn predovšetkým z možností, ktoré poskytuje 3D tlač, a tak možno jednotlivé diely vo veľkej miere optimalizovať a dosiahnuť vyššiu pevnosť pri zachovaní minimálnej možnej hmotnosti a pôvodnej funkcie dielu.

 Nezanedbateľný prínos majú aditívne technológie aj v oblasti prispôsobovania, prípadne výroby malých sérií so špecifickými doplnkami. Výrobca tak dokáže na želanie upraviť napríklad obloženie palubnej dosky alebo vonkajšie doplnky karosérie presne podľa návrhu zákazníka. Ide o zaujímavý obchodný model, ktorý potenciálne dokáže prilákať značke ďalších zákazníkov.

Ako vidno, skupina BMW patrí k lídrom v nasadzovaní najmodernejších technológií pri vývoji aj výrobe vozidiel.

Zobrazit Galériu

René Hubinský

Všetky autorove články

Pridať komentár

Mohlo by vás zaujímať

Mohlo by vás zaujímať