即打即用工装提速助力汽车制造跑出加速度

汽车制造正在跑进“加速度”时代。

从新能源到智能座舱,从年度换代到季度小改,车型更新的节奏正变得越来越快。消费者看到的是一款又一款新车,而工厂看到的,是不断被压缩的时间表和节拍线。

3D打印汽车治具

一条产线往往要同时服务多个平台和 SKU,柔性制造已不再是选择题,而是生存题。而在这场“提速竞赛”中,影响节拍的,并不总是昂贵的自动化设备,很多时候是一环没跟上的“幕后角色”——工装。治具、夹具和托具如果无法同步更新,就会形成“节奏差”,柔性制造的理想也很难在产线上完全落地。

产线效率的隐性瓶颈:工装响应速度

生产辅助工具指的是所有在制造过程中用于装配、定位、搬运、检测、防错和保护的非装车件工装,包括但不限于:

  •  装配与定位夹具
  •  检测治具、Go/No-Go 检具
  •  机器人抓手(EOAT)与喷涂遮蔽件
  •  运输托具、替身件(Surrogate Parts)

产线工装快速制造

这些工具并不直接构成最终产品,但却在默默决定着节拍的快慢、工人的负荷和产品的良率。

FDM 技术:让工装制造“快”起来

Stratasys 的 FDM技术,正是在这样的背景下被越来越多汽车 OEM 和 Tier 供应商采用。它并不是一个新名词,而是一种将工装制造能力前移到产线的技术手段,核心价值在于让企业能够更快、更轻、更灵活地完成工装交付。

与传统金属加工相比,FDM 技术在工装领域的优势非常直接:

  •  交期更短:外协加工往往需要 2–3 周,而 FDM 打印可在 2–5 天完成,甚至可“隔夜上线”;
  •  重量更轻:碳纤增强尼龙(Nylon 12™ CF)和工程级材料让重量下降 50% 以上,操作更轻便;
  •  结构更灵活:可以实现空腔、嵌件和共形设计,突破传统加工限制。

这种“快 + 轻 + 灵活”的组合,让生产工程师第一次真正有机会在产线边完成治具制造与迭代,不再受制于外协进度。

点击下载:Stratasys解决方案——生产辅助治具、夹具与制造辅助设备

宝马汽车案例:从“治具等待”到“节拍同步”

在宝马汽车的产线上,FDM 技术的应用给内饰装配治具的制造方式带来了实质性的改变。过去,这款治具采用传统铝制结构,需要外协加工,从设计下单到交付通常要耗时一周左右。由于治具重量接近 5 公斤,工人需要两人协作操作,不仅劳动强度高,也容易在操作过程中产生划痕或误碰,导致返工甚至停线,成本超过 5 万元人民币。

改用 FDM 打印后,制造节奏被显著压缩。新的治具只用 2.5 天就完成生产,重量降至 1.5 公斤,成本降至 9,300 元人民币,并实现单人操作。轻量化不仅提升了操作的舒适度,也降低了刮擦和返工风险。在产线高峰期,治具能够同步甚至提前到位,避免了“车到了、工装没到”的尴尬局面。更重要的是,这种工装制造模式的改变,不仅解决了单点问题,也增强了整条产线在车型变更和节拍调整中的适应能力,为宝马的柔性制造体系打下了更灵活的基础。

FDM 技术的价值不在“替代”,而在“前移”

FDM 技术并不是要取代所有传统金属工装,而是让企业在制造能力上拥有“第二条路径”。这种“靠线制造”的方式,尤其适合频繁变更的工位、小批量验证和高频 SKU 切换的场景。

通过在产线附近直接打印治具,生产工程师可以在设计更新后迅速完成验证、打印、微调和上线,避免长周期的外协等待,也减少了因为物流和返工造成的时间浪费。它让企业第一次可以在工装这个看似不起眼的环节,真正掌握主动权。

成熟的材料体系,让制造更可靠

FDM 技术之所以能真正落地,不只是因为“快”,更在于其背后成熟且经过验证的材料体系。这些材料覆盖了从普通治具到高性能 EOAT 的各种工况场景:

  •  ASA、ABS-M30™:适用于常规装配与检测治具,具备良好的尺寸稳定性与表面质量;
  •  Nylon 12™ CF:碳纤增强材料,兼顾轻量与高强度,适合 EOAT、运输托具等对结构刚性有要求的场景;
  •  ULTEM™ 9085:高温、阻燃性能优异,满足严苛工况与高可靠性需求,适用于特殊环境的生产工装。

这些材料经过长期工业验证,能够在生产现场稳定运行,真正支撑起“打印即用”的工装应用模式。

工装,是柔性制造的起点

当产线节拍被重新定义,工装的角色也被彻底改写。FDM 技术的落地,让生产辅助工具从“隐性瓶颈”变成“提速杠杆”,它带来的不只是成本降低和交付加速,更是一种制造方式的重构。在车型更新越来越快、SKU 越来越多的今天,靠线快速制造工装不再是锦上添花,而是一项决定产线柔性与竞争力的关键能力。

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