造车新赛道，3D打印技术在北京奔驰的应用

来源：增材制造产业联盟
导读：3D打印技术不断成熟，给汽车制造带来新的选择，不同于铣削、冲压和铸造等传统制造工艺，3D打印可生产任意造型的产品，包括具备空腔或蜂窝结构的创新型轻量化组件。对于汽车制造商而言，使用3D打印技术来制造零件，已经成为一种新趋势。


在2021年“中国增材制造产业发展芜湖（繁昌）高峰论坛暨2021年中国增材制造产业年会”上，北京奔驰汽车有限公司规划工程师郑松鹤发表了《3D打印技术在北京奔驰的应用》的主题演讲。

△郑松鹤工程师演讲中

郑松鹤工程师在演讲中指出，了解3D打印技术，就降低了技术应用的门槛，延申了更多的可能性。内容主要分为三个部分：
第一是戴姆勒3D打印怎么用的
第二是在北京奔驰是怎么用的
第三部分增材制造展望。

1、戴姆勒3D打印

如图所示，戴姆勒卡车发动机支架，降低原本支架成本的50%，改变生产工艺流程，完全不需要传统的工序，比如开模等，工人、加工环境都改变了，真正改变了供应链。3D打印的兴起，最大的挑战，就是传统供应链受到了冲击。

戴姆勒公交车对3D打印技术的应用，替换了很多传统零件。戴姆勒公交是非常小的批量生产，小批量但是型号过多，所以需要不同的组合。他和EOS合作整体优化了1万个零件，目前卡车上已经有7000多个可以进行3D打印，而且这7000多个不需要再额外增加库存，我们称为数字化库存的项目。

更值得关注的是，在戴姆勒公交做的一个项目，客户需要零件的时候不是公司直接发出，而是边运转边给你打印，第一时间在你面前生产，减少了生产中的关键指标的交互时间。

我们站在旧赛道上看新赛道，3D打印是新赛道，我们弯道超车，到底在哪儿弯道超车？最基础是工程师，工程师如果不了解3D打印，我们怎么做3D打印，所以这是我们想发现的内部问题，希望在新的赛道上赶超。

2、北京奔驰的应用

这是做的一些内容，70%是工装验证，这是内部精益生产常提到的概念，就是现场生产的一些工具工装。上面一行字有维修、发动机工厂、装焊、冲压，但是没有喷漆，我们在喷漆车间应用时发现了一些问题。第一个问题是正常需要过电泳池，电泳池是高温以及各种各样的化学产品，对我的工装消耗非常大。第二过完电泳池还要过烤箱，一套下来每年在支具上的消耗就是几千万级的，而且有些部分不能用金属，和车身接触的话，这些位置的车身的电泳会有一些不接触的地方。第二，新的高分子材料存在的问题就是打印成型都是由FDM，FDM内部会存在一些孔洞，这些孔洞会滋生细菌，那就会使车漆脱落和鼓包的情况，所以支具不能有任何孔洞，而且还要定期高温消毒。

目前在戴姆勒也好、北京奔驰也好我们分六个方向，第一个方向是工具工装，第二个方向是设备零件，第三个方向是研发产品验证，第四个方向是小批量和定制化个性化，第五个方向是数字化库存，很多东西就不用再备储备件，不用再想库存存放在哪儿，所有都是数字化库存，最后一个方向是批量生产。

1、在应用过程中发现几个问题，我们的材料标准、设备标准是如何制定的？这是核心问题，目前，我们也在解决这个问题。
2、就是一致性，就是材料、质量要一致性，如果可以达到0.01，0.02，0.03，可以打得更精确，但是不需要一次性给我打得那么精确，而是需要稳定给我输出，我要求的是0.02，如果所有产品上下是有偏差的，那一致性是如何达到的？这是我的核心关注。
3、就是设计，在实际使用中，需要的是设计，不需要用传统工艺看3D打印，因为用传统工艺看3D打印还是原本的那些东西，如果有真正了解3D打印的去推动3D打印，真正从设计层面推动3D打印，这才是需要关注的核心点，这就需要政府或者在座的行业专家、企业管理大量培养3D打印设计人才。

很多时候我们发现我们有设备，能找到供应厂商，但是这个东西谁来设计？我们有自己的设计理念，我们的设计出发点都是传统工艺，如何才能以真正3D打印的角度去设计我想要的东西？

3、增材制造展望
如何真正实现每个人的定制化，增材化到底能给我们带来什么？总结归纳为：更少的库存、更少的设备、友好的工程师交互。

目前很多人开发拓扑运算，确实省了工程师的设计时间，只要简单拓扑就可以生成我想要的东西，但是对我们的挑战是全新的知识储备，我们需要的是反向的思维，不再是如何从一整块减少到我想要的，而是从0到有的阶段，是智能化。

目前3D打印技术的兴起，它不再是单个技术，它应该是整个生态，从最开始的拓扑运算到打印成型到成型结束，这一整套是可以完全脱离人的；这是对我冲击最大的，也是我觉得3D打印一定是未来技术的核心点。

3D打印让更多的人可以参与设计，了解3D打印技术，就可以提高工程师的效率，延申了更多的可能性。