O știre de genul acesta ar fi trecut drept glumă acum câțiva ani, mai ales ales prin fața celor care au lucrat în turnătorii, în industrie. Tehnologia avansează, iar procese tehnologice altădată complicate au ajuns să fie simplificate până în punctul în care piese importante pot fi construite prin tehnologia de printare 3D. Unul dintre marii susținători ai acestei ramuri a industriei este compania germană BMW.
Dincolo de momentul inedit pe care îl traversează planeta, nu doar industria constructoare de automobile, o perioadă în care cererile nu mai sunt la fel de multe precum înainte de pandemie, trecem printr-o eră în care a fi competitiv în lumea constructorilor auto implică din ce în ce mai multe caracteristici. Costurile de producție sunt esențiale și din ele au derivat, de-a lungul timpului, soluții inedite – componente inedite, platforme comune între modele și chiar mărci, eficientizarea la maxim a procesului de producție, automatizările fabricilor și multe altele. În ultimii ani câștigă tot mai mult teren o tehnică de fabricație care, deși principial nu este o noutate totală, a ajuns să devină accesibilă și destul de ieftină tocmai datorită avansului tehnologic – printarea 3D a componentelor.
Procesul în sine este simplist la nivel de concept, însă a fost greu de implementat în practica uzuală. Ca să fac o paralelă pentru cei care au imaginație, trebuie gândit ca o trecere din 2D a unui desen „scos” la o imprimantă, în 3D, adică în formă reală. Pentru acest proces aparent banal, însă complex odată defalcat la nivel de amănunte, este esențial să poți controla ușor materialele pe care le vei utiliza în procesul de printare. Din acel punct, spectrul de producție se lărgește considerabil.
Turnarea unei piese dintr-un aliaj metalic, de exemplu, era o acțiune deloc simplă. Mai mult, formele complexe ale componentelor aduceau cu sine și restricții de fabricație, iar asta însemna, în primul rând, „spargerea” pieselor în mai multe repere, care ulterior ajungeau să fie interconectate. Tehnica de printare 3D va depăși multe astfel de „bariere” pentru că va oferi o flexibilitate mult sportiă în producție – mai ales pentru reperele ce pot fi fabricate astfel, multe dintre ele dintr-o bucată.
Contextul companiei BMW
Cererea ridicată din partea clienţilor şi noile modele au dus la o utilizare ridicată a capacităţii pentru reţeaua de producţie a BMW Group în 2019. Cu 2.564.025 de automobile produse pentru mărcile BMW, MINI şi Rolls-Royce, volumele de producţie au atins un nou maxim istoric. Aceste date au inclus 2.205.841 automobile BMW, 325.729 MINI şi 5.455 Rolls-Royce. Uzinele germane ale companiei au produs aproape un milion de automobile.
Cum, probabil, exceptând anul financiar 2020, cererile de automobile noi vor spori, atunci este de la sine înțeles de ce se caută în permanență metode de creștere semnificativă a productivității. Iar tehnologia de printare 3D oferă exact aceste avantaje majore.
TurboMAG a participat la o conferință online cu specialiști ai grupului BMW în care s-a prezentat foarte clar, pe larg, viziunea companiei pentru zona de producție modernă – printarea 3D. Primul pas a fost construirea unui campus impresionant de producție, unde vor fi fabricate din ce în ce mai multe repere.
BMW Group a început pentru prima dată fabricarea de piese prototip în 1991, pentru concepte. Până în 2010 au fost lansate procese pe bază de plastic şi metal, iniţial în serii mai mici, pentru a produce articole precum roata pompei de apă, produsă aditiv pentru automobilele de competiție din DTM. Începând cu 2012 au urmat alte aplicaţii în producţia de serie, cu o serie de componente pentru Rolls-Royce Phantom, BMW i8 Roadster (2017) şi MINI John Cooper Works GP (2020) care dispune standard nu mai puţin de patru componente imprimate 3D.
Primul pas spre mașinile printate (în mare parte) 3D
BMW Group şi-a inaugurat oficial în 2020 noul Campus de Producţie Aditivă. Noul centru reuneşte producţia de prototipuri şi componente de serie sub un singur acoperiş, împreună cu cercetarea în noile tehnologii de imprimare 3D şi formarea angajaţilor pentru lansarea globală a „tooless production“ – producţia flexibilă prin printare 3D, fără matriţe dedicate. Campusul, care s-a construit în urma unei investiţii de 15 milioane de euro, va permite BMW Group să-şi dezvolte poziţia de lider tehnologic în utilizarea producţiei cu printare 3D în industria auto.
Anul trecut, BMW Group a produs aproximativ 300.000 de componente prin producţia aditivă. Campusul de Producţie Aditivă are în prezent până la 80 de angajaţi şi operează aproximativ 50 de sisteme industriale care lucrează cu metale şi materiale plastice. Alte 50 de sisteme sunt funcţionale în fabricile din reţeaua globală BMW Group.
Centru de predezvoltare a Campusului de Producţie Aditivă optimizează noi tehnologii şi materiale pentru o utilizare amplă în întreaga companie. Obiectivul principal este automatizarea lanţurilor de procese care au necesitat anterior cantităţi mari de activitate manuală, pentru a face imprimarea 3D mai economică şi uşor de aplicat pentru utilizarea la scară industrială pe termen lung.
Se aşteaptă că rezultatele proiectului vor contribui la reducerea costurilor de producţie cu până la 50%, contribuind vital la producţia de serie. În plus, metodele integrate de asigurare a calităţii vor creşte stabilitatea tehnologiilor şi vor face ca producţia să fie mai durabilă.
Școlirea „turnătorilor” viitorului
Pe lângă componentele de producţie, echipa Campusului oferă consultanţă şi cursuri de instruire pentru angajaţii din întreaga companie.
„Pentru a lansa aceste tehnologii cu succes, avem nevoie de colegi bine pregătiţi în reţea, care să înţeleagă pe deplin avantajele şi caracteristicile lor. Pentru a le folosi, proiectanţii vor trebui să adopte un mod de gândire nou şi o abordare cu totul nouă, pe măsură ce elaborează componentele viitoare. Imprimarea 3D permite să se producă aproape orice formă, deschizând calea pentru noi designuri şi funcţii. În prezent, există nenumărate componente care pot fi fabricate doar aditiv”, explică Jens Ertel, directorul Campusului de Producţie Aditivă.
