GM będzie drukować części do samochodów w 3d. Tak jest lżej, szybciej i taniej

Druk 3D pozwoli na ograniczenie masy pojazdu i uproszczenie procesu produkcji.

General Motors przy współpracy z Autodesk pracuje nad zmianą podejścia do kwestii projektowania poszczególnych elementów samochodów. Pozwoliłoby to na ograniczenie liczby części w aucie, przy jednoczesnym zmniejszeniu masy i zwiększeniu wytrzymałości podzespołów. Będzie to możliwe dzięki technologii generative design.

Na czym polega generative design?

To technologia wykorzystująca w projektowaniu algorytmy bazujące na sztucznej inteligencji, które pozwalają na tworzenie wielu rozwiązań założonego zadania. W dużym uproszczeniu oznacza to, że inżynierowie wprowadzają do programu Autodeska parametry, jakie ma spełniać dana część, takie jak wytrzymałość, masa, rodzaj materiału, punkty mocowań itp., a komputer projektuje różne warianty części, które spełniają te wymagania. Jako przykład tak przygotowanego elementu Autodesk pokazał wspornik fotela, do którego mocuje się klamry pasów bezpieczeństwa. Oprogramowanie opracowało 150 wersji elementu spełniającego zadane wymagania, z których wybrano jedną, o 40 proc. lżejszą i 20 proc. bardziej wytrzymałą niż oryginalny element, stworzony tradycyjną metodą.

Co więcej, element ten dotąd wymagał użycia ośmiu części, dostarczanych przez różnych poddostawców, a teraz składa się z jednego. To ważne z punktu widzenia producenta, bo pozwala na uproszczenie procesu produkcji. Odpada kwestia opracowania, produkcji, transportu i złożenia zestawu elementów od różnych dostawców, co może oznaczać również niższe koszty produkcji. Istotny jest też fakt ograniczenia masy elementu. Każda oszczędność w tej materii przekłada się na zwiększenie zasięgu pojazdu, co jest szczególnie istotne w przypadku samochodów elektrycznych, uzależnionych od pojemności akumulatorów.

Spojrzenie w przyszłość

Nie ma się jednak co spodziewać, że GM przestawi większość produkcji na druk 3D. Urządzenia dostępne dziś nie są w stanie drukować elementów wystarczająco szybko, by myśleć o masowej produkcji większych elementów. Jednak nawet 1 czy 2 proc. z 30 tys. elementów auta w skali całej produkcji GM może przynieść wymierne korzyści.

Dziś większe elementy drukowane są tylko na potrzeby prototypów – z tego punktu widzenia drukarki 3D są zbawieniem dla projektantów. Znacznie przyspieszają projektowanie elementów i upraszczają proces ich powstawania.

Zanim technologia pozwoli na masowy druk części, GM widzi możliwość wykorzystywania druku 3D m.in. w customizacji wnętrz samochodów. Bez konieczności projektowania i adaptacji linii montażowych, można by produkować elementy na potrzeby konkretnych serii modeli. Mowa zarówno o konkretnych elementach, takich jak przyciski, przełączniki, dźwignie, ale również o kompletnych wnętrzach. Mogłyby one posłużyć do budowy np. limitowanych edycji sportowych modeli.

Nie tylko GM wykorzystuje druk 3D

General Motors nie jest pierwszym, ani jedynym producentem, który planuje wykorzystanie druku 3D w procesie produkcji. W 2015 roku Ford pokazał silnik EcoBoost z elementami wykonanymi tą technologią sugerując, że to doskonałe rozwiązanie do wykorzystania w świecie sportów motorowych. W marcu ubiegłego roku informował też o testowej produkcji większych elementów. Bugatti drukuje zaciski hamulcowe do Chirona, wykorzystując tytan zamiast aluminium. BMW drukuje elementy układu otwieranego dachu w i8 Spyder, dzięki czemu ta wersja jest zaledwie 60 kg cięższa od zwykłego i8. Mini zapowiedziało możliwość indywidualizacji wybranych elementów swoich modeli w 2018 roku. Podobne rozwiązanie Kia zapowiedziała podczas prezentacji koncepcyjnego modelu Telluride, który ma w najbliższych latach trafić do produkcji. Mercedes wykorzystuje druk 3D do produkcji zapasowych elementów do swoich ciężarówek. Druk 3D jest też wykorzystywany w procesie restauracji samochodów. Mercedes, Porsche, czy Jaguar wykorzystują tę możliwość do odtwarzania elementów produkowanych przed laty.

Wiele wskazuje więc, że w miarę rozwoju technologii druku 3D również w świecie motoryzacji coraz więcej elementów będzie powstawało tą drogą, eliminując tradycyjne metody produkcji.