长期以来,3D打印在汽车行业的角色被固化为"原型开发、试制验证、小批量定制"的辅助技术。但2026年8月,宝马集团公开官宣:3D打印已全面融入汽车全生命周期,正式迈入工业化、规模化量产阶段。未来汽车制造的命题,不再是"能不能打印",而是"如何稳定、高效、低成本地批量生产"。从慕尼黑增材制造园区AMC累计生产的160万个3D打印零部件,到全球工厂每年分散生产超10万件增材零件,再到2027年WAAM电弧增材制造正式量产大型金属件——宝马正在把增材制造从"实验室工艺"变成"车间里的常规工序"。
一、行业拐点:3D打印从"辅助技术"变身"主流制造工艺"
宝马集团增材制造负责人蒂莫·戈贝尔(Timo Göbel)明确表示:"如今,增材制造已经全面融入产品生命周期的各个阶段。"这句话的分量在于,它宣告了3D打印在汽车工业中角色定位的根本性转变。
过去车企使用3D打印,核心诉求是"快"——快速做样、测试结构、验证外观。如今宝马的应用逻辑已全面升级:从研发、试制、功能测试、整车量产,再到售后备件,3D打印成为常态化制造工艺。关键变化在于:3D打印零件不再只是"看的样品",而是可参与动态测试、碰撞测试、装车量产的功能性零件。
这意味着3D打印不再只是传统制造的补充方案,而是能够缩短研发周期、优化结构性能、降低制造成本的核心生产力工具。对工业设计公司而言,这一转变尤为关键——设计阶段生成的几何形态,可以直接进入制造环节,中间不再横亘着"模具能不能开出来"的转换成本。
二、宝马AMC:年产十万级,真正落地工业化
宝马位于德国慕尼黑奥伯施莱斯海姆的增材制造园区(AMC)是这一切的枢纽。自2020年6月启用以来,AMC已不仅仅是一个研发中心,而是集研发、生产、培训于一体的增材制造中枢。
| 核心指标 | 数据 | 意义 |
|---|---|---|
| AMC累计产量 | 超160万个3D打印零部件 | 自2020年投用以来的总产出,证明技术成熟度 |
| 全球工厂分散年产量 | 超10万件增材零件 | 增材制造已从集中验证走向分布式生产 |
| 覆盖品牌 | 宝马、MINI、劳斯莱斯、宝马摩托车 | 全品牌、多品类应用验证 |
| AMC定位 | 研发、生产、培训一体化 | 新工艺在此试错成熟后再向全球工厂复制 |
AMC的核心价值,不只在于集中生产,更在于技术验证、流程标准化、工艺迭代和全球复制。所有新工艺、新流程、新材料,都在这里完成试错与成熟,再批量推广至宝马全球工厂。这种"中心验证+全球复制"的模式,正是3D打印从单点应用走向系统级工业化的关键路径。
三、两大核心量产技术,瞄准未来汽车制造
宝马正在重点落地两类规模化增材制造工艺,直接对标未来汽车高端制造需求:
1. 高精度复合增材工艺(现有主力)
该技术主要适配车身结构件、电驱动零部件、工装夹具、轻量化功能件等场景,支撑新世代车型研发与量产迭代。其核心优势在于:无需开模即可快速迭代改款;一体化成型减少装配误差;复杂结构与拓扑轻量化易于实现。这对产品外观设计与结构设计意味着:设计师可以更自由地探索镂空、晶格、一体化支座等传统工艺难以制造的几何形态。
2. WAAM电弧增材制造(2027年正式量产)
WAAM(Wire Arc Additive Manufacturing)专门针对大型金属零部件的高效增材工艺,用电弧熔化金属丝材并逐层堆叠,补齐传统金属打印尺寸小、效率低的短板。宝马自2015年起探索WAAM,2021年已用MX3D生产单元制造测试组件,2025年起相关部件已在测试车辆中验证,计划2027年正式进入批量生产。
WAAM的材料利用率高、设备成本低、成型尺寸不受粉床限制,特别适合制造数米长的大型结构件,且无需开模。这标志着:大尺寸、高强度汽车金属件,即将迎来3D打印规模化时代。
四、从原型到量产的三十年:宝马的增材制造演进史
宝马集团早在1990年就委托开发了最早的3D打印系统用于原型件制造。此后三十余年,这项技术经历了从原型到量产、从孤立应用到系统集成的漫长演进:
1990年代:早期原型件探索,宝马是EOS首批Stereos 400系统用户之一。
2010年代:逐步将3D打印应用于劳斯莱斯等品牌的量产车型,生产宝马i8 Roadster跑车的首批金属零部件,并为售后市场定制零部件。
2020年:慕尼黑AMC启用,3D打印进入工业化阶段。
2025年:WAAM部件搭载原型车开展整车测试。
2027年:WAAM正式进入批量生产。
戈贝尔强调,规模化战略的核心支柱是"自动化、数字化互联的流程链,以及开放的材料系统和开放接口",从而实现与现有生产结构的无缝集成。这不仅是技术问题,更是生产组织与供应链管理的系统性变革。
五、对工业设计与手板制造的启示
宝马把3D打印推向量产,对苏州特可特沃三维扫描逆向设计这类以产品外观设计、结构设计、三维逆向扫描、3D打印手板为核心业务的公司,释放了三个明确信号:
第一,设计自由度大幅提升。当3D打印成为可规模化的制造工艺,产品外观设计不再需要为了迎合注塑、钣金等传统工艺而过度妥协。拓扑优化结构、晶格填充、一体化复杂造型,都可以从概念阶段直接走向量产。
第二,手板与小批量验证的价值被放大。在宝马的体系里,3D打印零件要参与动态测试、碰撞测试,这意味着手板模型不再是"看看样子",而是"验证性能"。高精度、材料性能可复现的3D打印手板,将成为设计验证流程中不可替代的环节。
第三,逆向工程与增材制造的协同更紧密。通过三维逆向扫描获取现有产品的精确数据,重建参数化模型后,可以用增材制造快速复制、改进或定制零部件。这在汽车售后备件、老款设备维修、进口件国产化替代等场景中,价值巨大。
功能性零件:3D打印件不再只是外观样件,而是参与动态测试、碰撞测试、整车量产的功能性部件。
分布式生产:AMC完成中心验证,全球工厂每年分散生产超10万件,形成可复制、可扩展的制造网络。
大型金属件:WAAM电弧增材制造2027年量产,专攻大尺寸、高强度金属结构件,打破传统金属打印尺寸瓶颈。
宝马的实践证明,3D打印正在从"原型工具"升级为"量产工艺"。对特可特沃而言,这意味着:产品外观设计与结构设计可以更大胆地采用复杂几何;3D打印手板模型从"外观验证"升级为"性能验证";三维逆向扫描+逆向建模+3D打印的闭环,可以为客户提供从扫描旧件到定制新件的完整解决方案。汽车、工业设备、机器人等领域的客户,将越来越需要"能设计、能验证、能制造"的一站式工业设计服务。
📝 总结:3D打印进入汽车主流程,工业设计迎来"制造即设计"时代
宝马用160万个3D打印零部件和全球工厂每年10万件增材零件,宣告3D打印正式告别"打样时代",进入汽车制造的"主流程"。2027年WAAM量产大型金属件,将进一步把增材制造推向车身结构级应用。对工业设计行业而言,这不仅是制造工艺的革命,更是设计思维的革命——设计师需要同时理解"设计得出来"和"制造得出来",而3D打印正在让两者的边界越来越模糊。苏州特可特沃三维扫描逆向设计将持续关注这一趋势,把三维逆向扫描、逆向建模、3D打印手板验证的能力,与客户的量产需求深度对接。