Industrializarea şi digitalizarea de succes a producţiei aditive

Bucureşti/München/ Oberschleissheim . Industrializarea şi digitalizarea producţiei aditive (AM) pentru procesele de serie auto a avut succes. În urmă cu trei ani a fost lansat un consorţiu de proiecte finanţat de Ministerul Federal German al Educaţiei şi Cercetării (BMBF), condus de BMW Group, cu întreprinderi mici şi mijlocii, companii mari şi institute de cercetare. Obiectivul comun a fost să revoluţioneze imprimarea 3D din metal în producţia standard de maşini.

Cei 12 membri ai consorţiului au prezentat implementarea cu succes a proiectului IDAM (Industrializarea şi Digitalizarea Producţiei Aditive) la Campusul de Producţie Aditivă al BMW Group din Oberschleißheim, unde a fost înfiinţată şi pregătită o linie de producţie de imprimare 3D conectată digital, complet automatizată, pentru producţie standard auto. O linie suplimentară este situată la firma GKN Metalurgia pulberilor din Bonn.

Anual, aproximativ 50.000 de componente pot fi fabricate rentabil în producţia de piese comune, precum şi mai mult de 10.000 de piese individuale şi noi, prin intermediul imprimării 3D folosind Laser Powder Bed Fusion (LPBF): materialul de pornire, pulberea metalică, este topită cu un laser, strat cu strat, la locul unde componenta solidă trebuie creată la fiecare nivel. Utilizarea acestui proces de imprimare 3D înseamnă că anumite instrumente nu mai sunt necesare şi pot fi realizate noi posibilităţi de proiectare – ceea ce creşte foarte mult flexibilitatea.

Pornind de la o schiţă a conceptului în 2019, sistemele autonom de transport fără conducător (FTS) transportă acum camerele mobile de construcţie ale imprimantelor 3D între modulele din liniile de producţie IDAM. Automobilele sunt orchestrate de o unitate centrală de control care consolidează toate datele de producţie de la modulele de linie individuale pentru a asigura productivitate şi calitate maxime.

Pe parcursul proiectului, au fost dezvoltate concepte inovatoare pentru generarea automată a datelor de construcţie prin imprimare 3D. Acum, modulele autonome transportă pulberea metalică prelucrată la staţiile de lucru unde pregătesc materialul în mod independent. Postprocesarea componentelor fabricate are loc la staţii special concepute, care sunt, de asemenea, autonome.

Calitatea componentelor este prioritară. Asigurarea calităţii pieselor finite are loc în linie, în timpul procesului de topire cu laser, folosind senzori. Aceasta include verificarea emisiilor din bazinul topit cu o cameră CMOS şi un picometru (10⁻¹² m). Algoritmii AI sunt utilizaţi pentru a corela datele colectate cu calitatea reală a componentelor. Aceasta înseamnă că abaterile procesului pot fi identificate încă din timpul producţiei, iar calitatea componentelor poate fi evaluată.

Implementarea cu succes a proiectului a necesitat competenţa tuturor partenerilor de proiect. Aceasta a fost singura modalitate de a realiza digitalizarea şi automatizarea în ingineria mecanică şi a instalaţiilor, în proiectarea componentelor şi în zona imprimării 3D din metal.

"Încă din prima zi a proiectului, ai putut simţi spiritul de echipă printre parteneri. A învăţa unul de la altul, a dezvolta împreună soluţii inovatoare şi a folosi cât mai bine punctele forte ale fiecărui partener - acestea au fost cheia industrializării şi digitalizării de succes a producţiei aditive", a spus Felix Haeckel, liderul consorţiului şi project manager BMW Group.

Reţeaua de producţie BMW Group

Timp de decenii, BMW Group s-a văzut ca un etalon în ceea ce priveşte tehnologia de producţie şi excelenţa operaţională în producţia de automobile. BMW iFACT0RY. AGILĂ. VERDE. DIGITALĂ. reprezintă ţinta strategică a reţelei globale de producţie. Oferă răspunsuri la provocările transformării către mobilitatea electrică şi adoptă o abordare globală.

Agilă reprezintă eficienţă, precizie, flexibilitate maximă şi capacitate remarcabilă de integrare. Verde include utilizarea tehnologiilor de ultimă generaţie pentru a stabili o producţie cu cea mai mică cantitate de resurse. Obiectivul este ca până în 2030 să se reducă emisiile de CO2 per automobil produs cu 80% faţă de nivelurile din 2019. Digitală se concentrează pe ştiinţa datelor, inteligenţa artificială, precum şi planificarea şi dezvoltarea virtuală. Producţia BMW Group aduce astfel o contribuţie decisivă la rentabilitatea companiei.