在3D打印催生轻量化汽车生产趋势的潮流下，3D打印是一个必然的生产手段之一。宝马要捍卫领先的汽车品牌地位，则必须通过3D打印技术实现汽车体验的升级。近日，宝马投资1500万欧元（超1亿元人民币）的慕尼黑3D打印工厂正式启动，这奠定了宝马集团在汽车行业增材制造技术的领先地位。
宝马慕尼黑增材制造工厂里的PBF金属3D打印
宝马慕尼黑增材制造工厂里的塑料3D打印
是工厂亦是3D打印加速器
宝马慕尼黑3D打印工厂将原型生产和批量零件的生产整合到了一起，并且对新的3D打印技术进行了研究，并为宝马全球无模具生产的推广提供了相关培训。
宝马看到增材制造已成为当今全球生产系统不可或缺的重要技术，宝马已经确立了其数字化生产发展战略，将来，3D打印新技术将进一步缩短生产时间，并使汽车生产商从无模具制造的潜力中更加充分地受益。宝马慕尼黑3D打印工厂的目标是将越来越多的3D打印技术用于汽车生产，并在流程链中实施新的自动化概念。这将使宝马能够简化用于批量生产的组件制造并加快迭代速度。同时，宝马正在与车辆开发、零部件生产、采购和供应商网络以及宝马的其他各个领域进行合作，以系统地集成3D打印技术并有效地利用。
2019年，宝马集团通过增材制造生产了约30万个零件，慕尼黑增材制造工厂目前雇用多达80名员工，并运营着约50台金属、塑料等3D打印设备。宝马慕尼黑工厂还积聚了宝马风险投资公司（BMW i Ventures）所投资的设备与技术，包括其投资的位于硅谷的Carbon公司，根据3D科学谷的了解，宝马在正式上线MINI 3D打印服务之前，曾使用CLIP 3D打印设备，在小范围内为MINI 部分客户定制化制造3D打印零件。
宝马还投资了Desktop metal，通过Desktop metal生产系统采用专有的单通道喷射（SPJ）技术，可将金属零件加工速度提高到现有激光金属3D打印系统的100倍。DM生产系统将使制造商能够显着降低其成本，从而使该技术成为铸造的替代技术，宝马与Desktop metal的紧密合作仍在继续。
聚焦于效率与经济性，除了3D打印设备，BMW i Ventures还投资了美国初创公司Xometry，与许多其他3D打印服务平台不同，Xometry本身不提供任何3D打印服务，而是仅自动匹配交易，并从离线服务制造商处获得一定比例的订单佣金。他们与制造工厂合作形成按需制造的线上线下网络，使他们能够始终如一地保持快速交货时间，同时提供广泛的能力，包括CNC加工、3D打印、钣金加工、注塑和聚氨酯铸造。
宝马最新的投资是德国初创公司ELISE，ELISE开发的创成式设计（Generative Design），是通过编写算法和程序来设计的过程，是一个人机交互、自我创新的过程，具体来说由设计师选择生成模型的策略、编写算法，根据客观的设计目标，结合仿真、优化方法，直到获得最优化的设计。
通过与创新合作伙伴和大学的合作，宝马集团增材制造工厂的预开发部门优化了新技术和材料，可在公司范围内全面使用。主要重点是使以前需要大量人工工作的流程链自动化，从而使3D打印更经济、更可行，可长期用于工业规模的制造。
在德国里程碑式的IDAM计划支持下，宝马慕尼黑的3D打印工厂还建设了模块化和几乎完全自动化的3D打印-增材制造生产线。增材制造生产线涵盖了从数字化设计到零件3D打印制造一直到后处理的整个过程。由于生产线的模块化结构，必要时可以升级换代，各个模块可以适应不同的生产要求，此外，可以灵活地控制工艺步骤。通过综合考虑融入汽车生产线的要求，项目合作伙伴计划将流程链中的手工部分从目前的约35％减少到不到5％。与此同时，3D打印金属零部件的单位成本应该减半。
IDAM计划每年通过3D打印制造的零件的总产量至少为50,000个系列零件，从而使宝马集团能够帮助加强德国作为3D打印先驱者的角色。IDAM计划的合作伙伴包括Fraunhofer和亚琛工业大学（ACAM研发团队成员），其他合作伙伴包括Aconity德国，GKN粉末冶金等。
宝马增材制造园区也为塑料零件的批量生产做出了重要贡献。在POLYLINE项目中，重点是开发诸如数字链制造流程以及为整个流程链开发质量一致的保证方法。在这里，宝马增材制造工厂将为该项目的15个合作伙伴组成的联盟提供研发环境，以开发和测试面向未来的、无缝衔接的塑料组件自动化生产线。POLYLINE项目有望降低多达50％的制造成本，为批量生产做出重要贡献。此外，集成的质量保证方法将提高技术的稳定性，并使3D打印用于汽车制造更具可持续性。
除了直接3D打印，宝马还将3D打印砂型与铸造工艺相结合。其中，基于3D打印带来的自由度，宝马S58发动机的涡轮压气机和冷却管路都经过重新设计，升级的压缩机和由低温回路提供的间接中冷器，进一步增强了S58发动机的功率输出。流量优化的进气系统可减少压力损失，而电子控制的泄压阀（可快速关闭）可提高响应性，开度更大的泄压阀也提高了催化转化器的效率。该发动机还集成了三个散热器，以及独立的发动机机油冷却器、独立的变速器油冷却器。在这方面，德国voxeljet-维捷通过其自动化生产线-VJET X 3D打印复杂的砂模和砂芯，通过3D打印的砂芯来铸造关键发动机部件。
加速3D打印产业化进程，宝马增材制造工厂不仅仅是工厂，更是3D打印发展的加速器。
