全自動化金屬3D打印生產工廠，試運行2年使制造成本降低50%

2019年5月7日，南極熊從外媒獲悉，從2017年開始演示自動化3D打印生產線的NextGenam項目已經完成了試點階段。Nextgenam是Premium Aerotec、EOS和戴姆勒之間的一個聯合項目，旨在開發(fā)一個數字化增材制造生產工廠，該工廠可為汽車和航空航天部門經濟高效地生產零部件。據估計，與其他3D打印系統(tǒng)相比，他們的生產線將使制造成本降低50%。

Premium Aerotec執(zhí)行董事會主席托馬斯·埃姆博士說：“就飛機工業(yè)而言，Premium Aerotec如今已成為金屬3D打印領域的國際先驅�，F在的目標是在這一專業(yè)知識的基礎上進一步發(fā)展，并使其在其他領域也能發(fā)揮作用，因此，Nextgenam的成功是我們戰(zhàn)略的另一個重要組成部�！�

Premium Aerotec是第一家為空客飛機提供3D打印鈦零件的零部件制造商，因此他們負責生產過程的管理。EOS為該項目提供了所有的設備和軟件；鋁合金（AlSi10mg）用于大多數試驗和生產，在過去兩年的發(fā)展中，其強度和光潔度都有了顯著的提高。

整個生產線都是自動化的。從數據準備到與構建平臺的最終部件分離，無需人工操作，構建平臺由機器人鋸切斷。所有金屬粉末的裝卸、打印、熱處理和質量保證都是完全自動化的，配備了機器人和無人駕駛運輸系統(tǒng)。整個生產線通過一個控制站運行。

EOS的首席執(zhí)行官Adrian Keppler博士說：“我們非常為我們與Premium Aerotec和戴姆勒的合作所取得的成就感到驕傲。Nextgenam項目為工業(yè)3D打印如何作為自動化流程鏈的一部分，在批量生產中經濟高效地使用提供了非常具體的演示。結合這里使用的數字化可能性，試點工廠代表著數字化制造過程中的一個里程碑�！�

經過戴姆勒的廣泛測試，工藝和零件都通過了行業(yè)標準的資格審查，系列零件的生產已經開始。一個例子是柴油卡車發(fā)動機的鋁制支架。戴姆勒客車公司的3D打印能力中心目前正在評估首批用于客車的3D打印鋁替換件，并計劃為燃氣動力和電動汽車生產零部件。

戴姆勒公司（Daimler AG）未來技術主管Jasmin Eichler解釋了將AM引入汽車行業(yè)的愿望：“增材制造也適用于最小系列的新車（限量版）。針對3D打印的零件的系統(tǒng)開發(fā)意味著生產成本可以進一步降低，質量得到優(yōu)化。在汽車的先進發(fā)展過程中，3D打印也有著特殊的意義。與傳統(tǒng)的生產工藝相比，使用增材制造生產所需的低數量產品通常更具成本效益，而且生產速度更快�！�

產能將進一步提升

集成質量管理的連續(xù)3D數據鏈使該生產系統(tǒng)成為未來工業(yè)4.0基準的首批案例之一。制造過程是完全可擴展的：生產線可被輕松復制，以擴大工廠的產能。隨著這一數字的上升，未來有望進一步大幅節(jié)省開支。如今，試點設備已經能夠實現零部件的自動化生產并達到批量生產的質量標準。

戴姆勒公司所需的零部件已經由Premium AEROTEC新技術生產線所制造。例如，卡車部門已經在使用Premium AEROTEC生產的卡車柴油發(fā)動機支架作為第一批更換用零件。

卡車及公共汽車的更換用零件

3D打印工藝在更換用零件領域非常有用。因為在工具出現問題或針對一些不常使用的更換用零件時，相較于傳統(tǒng)的砂型或壓鑄工藝，3D打印可使零件的生產成本更低、效益更高。目前，戴姆勒客車的3D打印能力中心正在審查第一批3D打印鋁制客車替換部件的打印請求�？蛙囶I域的分析小組目前也在考慮適合該技術的潛在應用可能。

小部件量產與促進發(fā)展的機會

“增材制造也適用于新車（限量版）的最小批量生產。對3D打印專用零部件的系統(tǒng)化開發(fā)，意味著生產成本可以進一步降低，質量也可不斷優(yōu)化。” 戴姆勒公司未來技術負責人Jasmin Eichler表示，“3D打印在汽車技術發(fā)展過程中也有特殊的意義。與傳統(tǒng)生產工藝相比，增材制造通常可以更經濟、更快速地生產出所需數量較少的產品�！�

3D打印同樣適用于內燃機汽車和電動汽車，如電動汽車中安裝電池的冷卻線路集成基板。

以高產品質量為標準

試點工廠以高產品質量為標準：航空和航天部門也規(guī)定使用高強度鋁/鎂/鈧合金(也稱為Scalmalloy®)。

汽車行業(yè)經常使用的經典材料是鋁合金(AlSi10Mg)，其性能在試點項目中不斷提高。與兩年前合作開始時相比，材料強度和完工質量有了顯著提高。





Premium AEROTEC是世界上第一家為空客飛機生產提供鈦合金3D打印部件的零部件制造商。該公司是全球航空領域的領導者，其核心業(yè)務是開發(fā)和制造由金屬和碳纖維復合材料制成的飛機結構。該公司在德國的奧格斯堡、不來梅、諾登哈姆及法勒爾設有工廠。Premium AEROTEC在聯合項目中負責整個生產過程。

EOS是金屬和高分子材料工業(yè)3D打印的全球技術領導者。成立于1989年，EOS為一家獨立運營的公司，以先驅和創(chuàng)新者的身份，提供全面的增材制造解決方案。EOS包含系統(tǒng)、材料和工藝參數在內的解決方案組合幫助客戶在產品質量上建立決定性的競爭優(yōu)勢，實現可持續(xù)性生產，獲取長期經濟效益。在聯合項目中，EOS負責提供所有3D打印技術和相關軟件解決方案，以及連接和管理生產鏈的控制中心。

戴姆勒為該項目貢獻了大規(guī)模批量化生產的經驗。在該項目中，戴姆勒的研究部門和高級開發(fā)部門密切合作，合作范圍包括整個生產過程的零部件樣本、算法魯棒性和零部件數據的數字化。零部件樣本的測試以及為3D打印制作標準化的制造規(guī)范也由這家汽車制造商負責。另外，它還負責根據VDA 6.3中針對批量生產的標準進行監(jiān)控驗證和認證。