BMW växlar upp med WAAM-tekniken
”Additiv tillverkning är nu helt integrerad i alla faser av produktlivscykeln”, säger AM-chefen på BMW Group, Timo Göbel.
BMW Group fortsätter att investera i additiv tillverkning och tar tekniken till nästa industriella nivå, genom att AM fullt ut utvecklas till en integrerad produktionsteknik.
BMW Groups så kallade Additive Manufacturing Campus (AMC) sätter nu kursen för nästa steg i industrialiseringen. Satsningen präglas av faktorer som skalbarhet, automation och en öppen materialplattform. Det viktigaste steget är införandet av den så kallade Wire Arc Additive Manufacturing-tekniken (WAAM) som förväntas ingå i serieproduktion hos BMW från och med nästa år. Det framgår av ett pressmeddelande från BMW Group.
AM används redan i dag genom hela produktlivscykeln, till allt ifrån konceptidéer och prototypframställan till serietillverkning och applikationer för eftermarknaden. Tekniken är också en integrerad del av BMW Groups produktionssystem. Additivt tillverkade komponenter används i serietillverkning till samtliga varumärken inom BMW Group, från MINI till BMW och Rolls-Royce samt MBW Motorrad.
För utskrifter i metall använder BMW Group bland annat Trumpf TruPrint 5000 med tre stycken 500 W-lasrar.
Fem frågor till AM-chefen
BMW Group har ställt fem frågor till AM-chefen Timo Göbel om hur AMC driver uppskalningen av tekniken, utökar portföljen av komponenter och processintegrationen samt hur BMW Group strategiskt positionerar sig inom additiv tillverkning.
Vilka erfarenheter har format din syn på additiv tillverkning?
– Min professionella bakgrund finns inom materialteknik och applikationsorienterad utveckling, särskilt från min tid på Rolls-Royce. Tidigt såg jag hur kraftfulla additiva tillverkningsprocesser kan vara när de tillämpas korrekt. Denna erfarenhet fortsätter att forma mitt perspektiv idag. Redan då var jag en stark förespråkare för tekniken, och ser nu fram emot att forma nästa utvecklingssteg för BMW Group.
Hur utvecklas additiv tillverkning vid BMW Group? Vilken strategi följer ni?
– Additiv tillverkning är nu helt integrerad i alla faser av produktlivscykeln. 3D-printade komponenter används från tidig utveckling och prototyper hela vägen till serietillverkning och för att stödja det globala produktionsnätet.
– Inom prototypkonstruktion fortsätter additiva metoder att utvecklas stadigt. Idag kan vi möta funktionskrav som inte hade varit genomförbara för bara några år sedan. Som en följd blir AM ett allt viktigare verktyg för snabba, flexibla och tekniskt avancerade utvecklingsprocesser som på ett avgörande sätt bidrar till att förkorta utvecklingscyklerna. 3D-printade komponenter användes också i utvecklingen av den senaste generationens elektriska drivteknik.
Han berättar även att additiv tillverkning används i produktionen på samtliga BMW Group-anläggningar världen över. De komponenter som tillverkats med AM optimerar arbetsstegen och produktionsprocesserna. Det är också ett område som företaget också ser som mest dynamiskt när det gäller tillväxten.
På polymersidan används två system från Farsoon för tillverkning av stora delar.
Hur planerar ni att ytterligare skala upp additiv tillverkning inom BMW Group, och vilka konkreta steg tar ni?
– De stora förutvecklingsprojekten som vi gjort, kallade IDAM och POLYLINE, var viktiga för att kunna skala upp antalet AM-applikationer. I dessa projekt hjälpte BMW Group aktivt till att forma grunden för att skala upp additiv tillverkning inom fordonssektorn genom att definiera krav, utveckla lösningar och pilottesta systemintegrerade strukturer.
– En viktig pelare i vår skaleringsstrategi är användningen av automatiserade, digitalt sammanlänkade processkedjor, öppna materialsystem och öppna gränssnitt, som alla möjliggör sömlös integration i våra befintliga produktionsstrukturer. Därför investerar vi i en utökad teknikportfölj byggd kring dessa exakta krav samt i system med större byggvolymer.
Inom polymersegmentet förlitar sig BMW Group på system för serieproduktion där det är möjligt, och skaffar skräddarsydd utrustning vid behov för att matcha de specifika krav som företaget har.
När det gäller metall finns det redan integrerade centrala delprocesser från det tidigare IDAM-projektet.
– Nästa steg är introduktionen av en helt ny generation av metall-3D-skrivare, följt av integrationen av nya tillverkningsteknologier som Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) i BMW Groups produktionsnätverk.
– En annan avgörande faktor är utbildning och kvalificering av våra utvecklings- och produktionsanställda världen över. Genom att brett förankra AM-expertis inom organisationen skapar vi grunden för hållbar uppskalning genom hela företaget.
BMW Group har även ett flertal 3D-skrivare från HP i maskinparken.
Vart är vi på väg? Vilka komponenter är i fokus?
– Genom skalning kan vi tillverka större komponenter med betydligt förbättrade egenskaper genom hela produktutvecklingsprocessen – och med avsevärt kortare ledtider. För många applikationer behöver vi inte längre verktyg, vilket kraftigt ökar flexibiliteten och hastigheten.
– Inom utveckling möjliggör additiva processer redan mycket funktionella komponenter som kan användas i dynamiska funktionstester och till och med krocktester, nå kvalitetsnivåer som tidigare krävde prototypverktyg.
– Inom serietillverkning förväntar vi oss att nya produktiva system kan producera större komponenter i större kvantiteter under de kommande åren. WAAM snabbar upp produktionen av stora komponenter avsevärt och integreras optimalt i våra befintliga system.
Din framtidsspaning: Vad händer härnäst?
– På kort sikt fokuserar vi på att integrera den nya generationen av utrustning. Detta sätter oss tydligt på rätt spår mot bred industrialisering av additiv tillverkning. Teknologiskt är vi i processen att fullt ut överföra WAAM till serietillverkning. Inom prototyputveckling är processen redan fast etablerad; fordonsprovning har pågått sedan 2025, och från och med 2027 kommer vi att börja serietillverkning av de första komponenterna.
– Med detta formar BMW Group aktivt övergången av additiv tillverkning till en fullt integrerad och brett etablerad produktionsteknik – både teknologiskt och organisatoriskt, säger Timo Göbel.
Milstolpar på AMC
1990/1991: BMW Groups Rapid Technologies Center tar i bruk sin första utrustning för additiv tillverkning och producerar initiala prototypdelar.
2012: Med produktionsstarten av Rolls-Royce Phantom tillverkas polymerfästen för olika fordonsapplikationer i serie.
2017: Metalldelar till BMW i8 Roadster tillverkas i serie för första gången.
2017: MINI Yours Customized gör det möjligt för kunder att designa och beställa utvalda eftermarknadskomponenter med egen individuell design.
2020: BMW Group konsoliderar produktionen av prototyp- och seriedelar, teknologiforskning och kvalificering under ett tak vid Additive Manufacturing Campus.
2022: Inom IDAM (Industrialisering och Digitalisering av Additiv Tillverkning) etableras för första gången helautomatiserade, digitalt sammankopplade linjer för 3D-utskrift i metall.
2024: AMC utvecklar Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) för stora strukturella komponenter.
BMW Groups Additive Manufacturing Campus (AMC) öppnade i Tyskland år 2020.
