宝马集团深化增材制造战略布局 电弧打印技术2027年投入量产应用

问题——汽车产业加速向电动化、智能化和个性化发展的过程中,传统零部件开发与制造流程普遍遇到周期长、迭代慢、模具投入高、柔性不足等问题。尤其在新平台开发、动力系统验证以及多车型并行推进时,如何在保证质量与一致性的前提下尽快完成结构优化、样件交付和工装辅助件供应,成为车企提升研发效率与制造韧性的现实挑战。 原因——宝马将增材制造视为关键能力,既源于技术发展的内在需求,也受到行业竞争与外部环境的推动。一上,增材制造复杂结构成形、轻量化设计、功能集成以及小批量快速交付上优势明显,能够降低对模具和传统工艺路线的依赖,提升开发灵活性。另一方面,全球供应链波动、零部件需求更碎片化,以及用户对个性化配置的要求提高,促使车企全球工厂体系中强化本地化制造与快速响应。宝马指出,增材制造已覆盖产品生命周期的多个环节:从前期研发与原型制作,到生产现场的辅助工装,再到面向终端的个性化、系列化及售后零件供应,应用边界仍在扩大。 影响——从研发端看,增材制造正在重塑新车型与新技术的验证节奏。宝马表示,在研发阶段,有关工艺已可制造用于动态功能测试甚至碰撞测试的高性能部件,其质量接近过去依赖原型模具才能达到的水平,有助于缩短验证周期、加快迭代。以电驱动等关键技术开发为例,3D打印部件已用于支持新一代技术研发,显示出其在工程验证中的实际价值。 从生产端看,增材制造对全球工厂网络的支撑作用日益突出。借助快速、稳定且易用的设备,工厂可以在本地直接生产增材制造辅助零件,减少等待时间,优化现场流程,提高产线调整与维护效率。宝马同时提到,增材制造园区部署的新一代高产能自动化系统可实现更快、更高效的生产;更大的成型体积也使大型一体式高性能组件成为可能,为原型制造和后续应用拓展提供了空间。 对终端市场而言,增材制造在个性化零件、系列零件和售后零件上具备技术与经济上的可行性,有望提升用户体验的同时降低库存压力,推动按需生产与快速交付。但规模化应用也带来更高的质量管理要求与过程一致性挑战,需要在设备能力、材料体系、工艺参数、检测标准诸上建立更严密的工业化体系。 对策——围绕“规模化、自动化、开放材料”三条主线,宝马提出以可与既有生产体系衔接的流程链为核心支柱,推动增材制造从试点走向系统集成。具体路径包括:一是建设自动化、数字化联网的流程链,提升产能与稳定性;二是推进开放式材料体系与开放接口,增强技术扩展性,避免被单一材料或设备体系锁定;三是完善装备与产线能力,重点布局更大成型体积的系统,并聚合物领域尽可能采用可量产的成熟设备;若市场缺乏现成方案,则采购按特定需求定制的设备,以满足工厂的高性能标准。 在具体项目层面,宝马提到其主导的金属与聚合物增材制造自动化运行相关前期研发项目,为规模化提供了方法与系统基础,包括明确需求、开发解决方案以及试点系统集成结构等。宝马希望通过这些项目积累,使增材制造在汽车行业的产业化路径更清晰、更易复制。 前景——宝马明确表示,将把电弧增材制造(WAAM)从原型开发深入推向批量生产。按其规划,车辆测试将于2025年启动,并计划在2027年开始批量生产首批零部件。业内认为,WAAM在大尺寸零部件制造上具备速度优势,也更容易与现有生产系统集成;若能在质量一致性、后处理与检测体系等环节形成稳定闭环,有望在特定结构件与工艺场景中率先实现规模化应用。 从更广视角看,增材制造正由“研发工具”加速转向“生产能力”。未来产业化成效的关键不仅在设备与材料,还取决于标准体系、数字化质量追溯、工艺窗口固化、成本结构优化以及跨工厂复制能力。宝马此次给出明确时间表与路线图,表达出全球车企加速升级制造体系的信号,也将带动相关装备、材料与工业软件生态的发展。

宝马集团的转型折射出传统制造与数字技术加速融合的趋势。当增材制造从辅助手段走向核心生产能力,其意义不止于单项技术进步,更指向生产方式的重构。在碳中和目标与个性化需求的共同驱动下,谁能率先突破规模化应用的关键瓶颈,谁就更可能在新一轮产业变革中占据主动。这场从量变到质变的转换,正在重新定义“德国制造”的竞争力内涵。