专访Jan Tremel：Bosch如何在动力总成能力中心利用3D打印

德国跨国工程技术公司Bosch是汽车零部件、工业技术、消费品、能源与建筑解决方案的全球领导者。
 
Bosch跨全事业部拥抱增材制造（AM），用于加速原型、实现按需灵活生产，缩短上市周期、精简供应链。 
公司设立专门3D打印能力中心（CoC）驱动全产品线创新。 
今天我们与动力总成解决方案业务单元CoC负责人Jan Tremel对话，揭示AM如何创造价值、内部采用挑战、及汽车领域3D打印未来。 
能介绍一下您的背景及如何涉足AM？

2006-2007年RepRap运动兴起时我首次接触。对技术着迷，大学期间自制第一台3D打印机。加入Bosch后，我设想拥有小型内部3D打印机的影响力。这一愿景催生系列提案，最终建立CoC。Bosch随即意识到，为开发下一代内燃机部件，整合塑料与金属AM至关重要。 
我隶属动力总成解决方案单元，贡献Bosch近四分之一年收入、雇佣约四分之一员工。在该角色中，我们聚焦高影响力项目部署3D打印——高压汽油/柴油泵、喷射器、液压系统——技术可带来真实性能增益。 
您目前领导3D打印能力中心。能介绍中心工作及技术应用吗？

作为3D打印能力中心负责人，我统筹跨四大业务板块的组合：楼宇科技、消费品、工业技术、汽车动力总成解决方案。各板块设专团队将AM融入产品组合。 
在动力总成解决方案中，约50%时间投入产品工程。我与研发紧密合作，在新产品概念中嵌入3D打印部件，利用增材制造的设计自由度。也与制造工厂合作，培训赋能一线工人在日常运营采用AM。 
例如，维护团队需快速更换损坏机器人夹爪以保产线连续运转。我组织研讨会演示如何用标准材料和简易3D打印机产出功能性替代件，消除停机。 
我们也瞄准降本机会。用优化3D打印设计替代现有部件，可缩短周期、减少浪费、降低内部成本——特别是快速迭代至关重要的测试装置中。

3D打印为汽车行业带来什么价值？ 
AM拓展了高度成熟汽车制造生态的工具箱，后者已依赖加工、注塑、涂覆。传统工艺擅长大批量生产，但迭代昂贵耗时。AM提供快速、低成本替代，将设计到原型周期从月压缩至周。 
以复杂塑料件为例，常规模具制造需12-14周。3D打印同部件仅需2-4周，可在定型前完成最多三次设计迭代。这种敏捷性转化为更快上市和更优产品质量。 
量产层面，AM目前主要服务低批量、高定制场景，如豪华或跑车。但随构建速度与材料性能提升，我们预期逐步向更大批次转移——从几百件向数千件级演进。

AM向量产过渡仍存哪些挑战？ 
汽车领域AM规模化量产前仍存多重障碍。首要是材料可用性与性能。高强钢、玻纤增强尼龙——高压部件和发动机周边件所需——尚未被AM材料完全匹配。层层沉积产生的微观结构区别于常规加工件，影响力学性能与公差。 
其次，尺寸精度与重复性需提升。连接器小孔等紧公差对当前打印机仍具挑战。跨设备、跨批次一致性仍在进步中。 
第三，许多AM工艺涉及人工后处理步骤——如金属构建取粉——增加成本复杂度。自动化虽在推进，但这些活动仍劳动密集。
生产率是关键驱动力；汽车领域要求高吞吐、低单件成本。

未来五年汽车行业AM将如何演进？ 
与航空航天或医疗器械不同，汽车零部件典型生命周期较短、成本约束更紧。因此AM将继续主要作为快速原型和产品开发加速器。通过增材制造的全规模量产可能仍需数年。 
我们预期在专用应用中渐进采用——定制内饰件、轻量化工装、低批量车型部件——而常规工艺将继续主导大批量生产部件。

说服人们认可3D打印价值有挑战吗？还是说人们对采纳技术非常接受？ 
初期我们采取"传教士"路径，倡导3D打印变革潜力。今日重心转向数据驱动项目展示实质收益。我们不再主张万物可打印，而是严格评估每个用例。 
家用打印机普及也降低了入门门槛。许多员工现拥有3D打印实操经验，让技术更平易近人，并能直接应用于工作。

行业内有哪些让您兴奋的趋势？ 
我们对交付验证方案的初创企业、投资先进AM工艺的大型制造商感到兴奋。市场正在成熟：耗材现附带完整技术规格——力学数据、安全信息、认证证书——使技术更可靠、更易集成进工程工作流。

2024年动力总成解决方案业务单元在AM方面有何规划？ 
未来一年，我们战略将优先降本与流程优化。计划在动力总成解决方案内拓宽3D打印可用性，赋予团队灵活性，用AM进行中小批量生产并更快原型复杂部件。