通用新建的生产车间里只有24台“打印机”

通用新建的生产车间里只有24台“打印机”

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通用新建的生产车间里只有24台“打印机”

2020-12-22

撰文 / 马晓蕾

编辑 / 钱亚光

设计 / 赵昊然
来源 / DETROIT FREE PRESS,作者:JAMIE L. LAREAU

增材制造(Additive manufacturing,指边添加材料边制作的造型方法)是通用汽车专门为生产汽车零部件所采用的3D打印技术规定的名称,不仅可以快速生产量产车的零部件,还可以生产制造过程中需要的生产工具。

通用汽车在美国印第安纳州沃伦的全球技术中心(Global Technical Center)新建了一个3D打印车间。12月14日该汽车制造商表示,最新启动的增材工业化中心(Additive Industrialization Center,AIC)计划在车辆的生产过程中增加3D打印技术的应用,以实现提高生产速度,降低成本。

大手笔投资3D打印技术

3D打印是一种从数字化文件制作三维实体物体的过程。连续铺设材料层,直到打印完成。

通用汽车公司增材制造和聚合物中心主任荣·道尔(Ron Daul)表示,尽管新冠病毒肆虐,通用汽车还是在过去的一年里建成了15000平方英尺(约1393平方米)的增材工业化中心,相当于3个篮球场那么大。

通用在沃伦的全球技术中心共有75台3D打印机,在增材工业化中心配备了24台,可以制造聚合物和金属产品。聚合物是一种合成材料,在这里通常指塑料。

道尔表示,对该中心的投资意义重大,但他拒绝透露实际的投资金额。他说,通用汽车使用该技术在汽车开发过程中所节省的时间成本会带来投资回报。

“各个不同的中心都是通用汽车对自己的投资。这只是我们在过去几年中进行的众多投资之一。”道尔说,“我希望在未来五年内进行更多的生产投资,因为我们相信这项技术。”

通用汽车使用3D打印技术已经有30年的历史了,主要用于原型车和概念车。在今年与华盛顿的医疗设备公司Ventec Life Systems合作生产呼吸机时,通用就已经用到了3D打印技术,还曾在汽车赛事中用过该技术。现在它已经将3D打印技术用于量产车辆和工厂的工具,利用这一过程来改变整个汽车制造。

“通用汽车转型的核心内容是成为一家更加灵活、创新的公司,而3D打印将在这一使命中发挥关键作用。”通用汽车增材设计和材料工程总监奥德利·布朗(Audley Brown)说,“与传统工艺相比,原本需要几周甚至几个月的零件生产周期,3D打印仅仅需要几天的时间,而且成本大大降低。”

“通用汽车使用3D打印技术所带来的优势越来越明显,从原型车开发到制造工具和生产车辆。”道尔说,“随着AIC的启用,我们将继续加速这项技术在整个体系中的应用。”

3D打印量产零部件

通用汽车表示,AIC现在生产的许多零件都是用于原型车上测试用的,可以削减模具成本,并让通用汽车的工程师快速进行设计变更,缩短开发时间。

例如,该团队3D打印了用于开发2020年雪佛兰克尔维特的制动冷却管道。这些管道节省了9周的开发时间,并将成本降低了60%以上,布朗说。

“最近的许多产品项目都在某种程度上受益于3D打印原型部件。”布朗说。

凯迪拉克最近宣布,CT4-V Blackwing和CT5-V Blackwing将成为通用汽车首批采用3D打印部件的量产车,包括手动换挡旋钮上的一个标志、一个线束支架和两个HVAC管道。

布朗表示,凯迪拉克工程师已经通过使用3D打印技术,在开发高性能轿车的手动变速器时,成功降低成本,提高效率。

“这只是一个开始。”布朗说,“最终,我们看到了3D打印部件在各种生产应用中的潜力,从为新车买家提供更大的个性化选择,到独特的配件和经典汽车部件的复刻还原。”

汽车工厂的3D打印工具

雪佛兰Silverado皮卡

通用汽车增材制造和设计产品应用工程组经理阿里·沙比尔(Ali Shabbir)表示,目前,通用汽车将3D打印部件的使用限制在低产量车型上,这是性价比最高的地方。但随着技术的发展,可能会有空间将其用于大规模量产车型上,如雪佛兰Silverado皮卡。

除了汽车之外,通用汽车还在生产用于组装汽车的3D打印工具。布朗表示,通用汽车可以将一个零件的组成部件整合成一个单一的、优化的设计,通过3D打印,使工具更轻、更简化。

例如,通用汽车在得克萨斯州的阿林顿装配厂生产其高利润的全尺寸SUV。为了今年新车型的发布,通用汽车为阿灵顿的车身车间3D打印了近100种手用工具。

通用汽车在不到四周的时间内,就将3D打印工具交付给了工厂,之前制造铝制工具则需要两个月的时间。另外,铝制工具的重量将达到4.5千克-18千克,而3D打印工具是由尼龙碳纤维复合材料制成,重量只有1.3千克,道尔说。

“现在正值我们将工厂改头换面推出新机型的关键时刻。”道尔说,“最终,3D打印有助于加速新车的推出,比如我们的全尺寸SUV。”

来源:马晓蕾 汽车商业评论

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