大众汽车：在生产线上使用3D打印机进行车辆生产
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2017年，大众汽车集团在全球26个工厂拥有90台3D打印机，主要用于汽车备件和工装工具生产。今年，该公司继续拓展3D打印应用范围，与惠普、GKN等增材制造业内知名设备商和粉末冶金公司达成合作，力推将3D打印用于汽车零件批量制造。大众汽车集团有望成为汽车3D打印领域的全球领导者。本期，我们来了解大众集团如何借助3D打印在大规模生产中取得竞争优势。
桌面3D打印每年为大众葡萄牙工厂节省91％的开发成本
自2014年以来，大众葡萄牙工厂一直在使用3D打印机生产原型及装配用模具组件。2016年，3D打印为该工厂节省了16万欧元的开发成本，2017年这一数据达到32.5万欧元，成本降低比例达91%；与此同时，其开发时间也减少了95%，大大加快了产品上市速度。
看Ultimaker桌面机如何助力大众汽车原型及工装夹具生产
然而他们使用的不过是几台桌面型的FDM打印机。在使用3D打印之前，大众用于汽车装配的夹具开发和生产全部由外部供应商提供，从第一个原型开发到最终定型，通常需要八个星期，而且中间会经常出现差错，延误交货较为普遍。2014年，葡萄牙工厂采购了7台Ultimaker FDM打印机进行工装夹具直接制造，将传统制造商完全甩开。现场制造的特点规避了很多不确定性，打印机的投资在两个月内快速回笼，并且制造成本大幅降低，也不再需要备件库存。更为关键的是，采用3D打印制造的夹具完全符合使用要求。
定位夹具
2016年，葡萄牙工厂3D打印了约1000个工装零件，已成为整个大众集团的最佳实践。目前该工厂93％的工装夹具采取内部按需制造，节省时间并极具成本优势。
3D打印帮助大众德国工厂加速汽车设计和创新步伐
大众汽车集团旗下的奥迪Ingolstadt工厂包含一个塑料3D打印中心，在汽车零部件原型设计方面具有显著特色。其借助Stratasys全彩3D打印机，使尾灯覆盖玻璃的原型设计交付时间缩短了50％，并保证了产品的最高质量、颜色和透明度的绝对真实，体现出3D打印在创新和加速汽车设计方面的优势。
看stratasys如何助力奥迪汽车尾灯玻璃制造
在新车投入生产之前，未来车型将在预生产中心进行实际组装，进而对整车风格和设计的合理性进行各种测试，因此需要在车辆开发早期阶段（从轮毂盖、车门把手到格栅）制造车辆的所有部件。
3D打印一次成型彩色透明尾灯盖玻片
传统上，车灯玻璃罩采用铸造和铣削来加工，单独的颜色部件必须进行组装，无法一件式生产，组装需要时间，这在一定程度上延长了交货时间并延迟了车辆的上市时间。而如今多材料、全彩色3D打印则可以实现零件一体式生产，无需考虑加工难度、着色及纹理问题，达到车辆开发设计和构思阶段要求的最高质量标准，这为奥迪汽车节省了高达50％的时间。
奥迪将多材料全彩色3D打印技术整合进多个设计流程，是大众汽车集团应用3D打印技术加快整车开发周期的典范。目前该中心拥有包括FDM和Polyjet技术在内的10台打印机，未来将会实现更大效益。
与惠普、GKN合作，推进3D打印汽车部件批量制造
今年九月，大众汽车与惠普和零部件制造商GKN公司达成合作，共同推进3D打印大规模制造的发展。
大众汽车由6000到8000个不同零件制造，此前3D打印仅用于单个零件或原型的特殊生产，短时间内制造整车是不可能的，但采用3D打印制造的零部件种类和尺寸却在明显增加，这显示出该技术正在发挥更大作用。
看HP如何助力汽车部件个性化、批量化制造
基于粉末床粘结剂喷射成型的金属3D打印机研发成功，将增材制造技术推向了批量制造的舞台，大众汽车是第一家采用惠普最新Metal Jet金属3D打印技术的汽车制造商。与传统技术相比，惠普Metal Jet技术批量生产零件无需开发和制造相应的模具；与其他3D打印技术相比，新技术具有更高的生产效率，更适合于大规模生产，对短时间内大批量生产零件也有重要意义。
大众汽车使用3D打印未来计划
目前大众汽车3D打印批量应用集中在制造尾门字标、特殊齿轮旋钮或带有个性化标志的钥匙，旨在满足顾客的个性化需求但却无需付出太多成本。大众汽车同时也给出了实现3D打印批量应用的未来计划。
大众沃尔夫斯堡工厂开设新3D打印中心
12.11日，大众在沃尔夫斯堡的主要生产工厂开设了一个先进的3D打印中心，用以生产复杂零部件，旨在将增材制造应用提升到一个新的水平。大众集团期望，未来可以直接在生产线上使用3D打印机进行车辆生产，这突出了大众汽车采用3D打印的基本理念。
新制造中心由规划和研究团队致力于开发新产品和新工艺，并将与惠普展开深入合作，开发具有显著结构要求的高性能功能部件，将3D打印在制造备件上升至直接应用。
总结
上述的几个案例，突出大众集团采用3D打印技术的勃勃雄心，新技术为生产带来了便利、节省了时间、提高了效益，使得大众集团对3D打印更加有信心。3D打印的应用也逐渐从制造原型、辅助开发，走向备件生产和高性能功能件制造，如今更是向着大规模批量制造的方向迈进。大众汽车集团的一系列操作，使其有望成为汽车3D打印领域的全球领导者。
今天上海正在举办ACR汽车3D打印论坛，笔者关注到一个讨论主题，车企是否要独立自主掌握3D打印技术，还是交给一个专业的3D打印服务机构。笔者认为车企应当独立自主掌握这门技术，真正了解汽车的是车企，不是专门做打印服务的，从大众集团的这些例子我们也应该看得出，全都是他们自己内部在使用，而不是委托服务商。
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原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：大众汽车：在生产线上使用3D打印机进行车辆生产