Comment BMW a fait évoluer l’impression 3D pour 1,6 million de prototypes et pièces de production

BMW ne se contente plus d’utiliser l’impression 3D pour le prototypage ; l’entreprise se prépare à imprimer l’avenir de l’industrie automobile à grande échelle. D’ici 2027, le géant automobile vise à atteindre un « prochain niveau industriel », en passant de la production de pièces spécialisées à un écosystème de production entièrement automatisé utilisant des matériaux ouverts. Depuis son campus technologique situé près de Munich, BMW montre que la fabrication additive est la clé d’une production automobile plus rapide et plus flexible — et que les jours de l’outillage traditionnel pourraient être comptés.

L’entreprise indique que son Additive Manufacturing Campus (AMC), situé à proximité de Munich, jouera un rôle central pour porter la technologie vers ce qu’elle appelle le « prochain niveau industriel ».

Cette stratégie reflète l’évolution du rôle de l’impression 3D vers une technologie de production entièrement intégrée, capable de soutenir à la fois la fabrication à forte diversité et la future production à grande échelle de pièces automobiles.

Timo Göbel, responsable du campus de fabrication additive de BMW, explique que son passage chez Rolls-Royce lui a montré à quel point les procédés de fabrication additive peuvent être puissants lorsqu’ils sont correctement appliqués. « Cette expérience continue d’influencer ma vision aujourd’hui. Je défendais déjà fortement cette technologie à l’époque et je me réjouis désormais de contribuer aux prochaines étapes de développement du BMW Group. »

Automatisation et systèmes à matériaux ouverts

Un pilier central de la stratégie de montée en échelle de BMW est l’utilisation de chaînes de processus automatisées et numériquement connectées, associées à des systèmes de matériaux ouverts et à des interfaces ouvertes. Selon l’entreprise, cette approche vise à intégrer plus harmonieusement la fabrication additive dans les lignes de production automobile existantes.

Un portefeuille technologique en expansion comprend de nouveaux équipements dotés de volumes de fabrication plus importants et d’une automatisation améliorée. Dans le segment des polymères, l’entreprise privilégie des systèmes déjà adaptés à la production en série. Lorsque le marché ne propose pas d’équipements appropriés, BMW développe des solutions sur mesure afin de répondre aux normes de performance de ses usines.

« Alors que nous observons une forte croissance et un élargissement des domaines d’application à toutes les phases du cycle de vie des produits, nous poursuivons notre stratégie d’investissement dans cette technologie clé », souligne Timo Göbel.

Dans la fabrication additive métallique, l’entreprise a déjà intégré des sous-processus essentiels issus du projet Industrialization and Digitalization of Additive Manufacturing (IDAM) dans l’infrastructure de son campus. La prochaine étape sera l’introduction d’une nouvelle génération d’imprimantes 3D métal.

La phase la plus récente de la stratégie d’expansion de la fabrication additive chez BMW se concentre sur une intégration plus profonde de cette technologie à toutes les étapes du cycle de vie du véhicule, tout en maintenant un accent fort sur la qualité et la fiabilité des processus.

BMW s’attend à ce que la fabrication additive joue un rôle croissant dans la production en série, en particulier pour les composants offrant des avantages techniques ou économiques, ainsi que pour des pièces personnalisées ou en édition limitée destinées aux clients.

« Grâce à cette montée en échelle, nous pourrons fabriquer des composants plus grands avec des propriétés nettement améliorées tout au long du processus de développement produit — et avec des délais beaucoup plus courts », explique Göbel. « Pour de nombreuses applications, nous n’aurons plus besoin d’outillages, ce qui augmente considérablement la flexibilité et la rapidité. »

Des prototypes à la production en série

L’histoire de BMW avec la fabrication additive remonte à plus de trois décennies.

Principales étapes :

• 1990 – 1991 : le Rapid Technologies Center de l’entreprise a produit ses premières pièces prototypes avec des équipements d’AM.
• 2012 : des supports en polymère sont entrés en production en série dans la Rolls-Royce Phantom.
• 2017 : des composants métalliques en AM ont été utilisés en production en série pour la BMW i8 Roadster.
• 2017 : le programme MINI Yours Customized a permis aux clients de concevoir et de commander des pièces imprimées personnalisées.
• 2020 : L’Additive Manufacturing Campus a consolidé les activités de recherche, production et qualification.
• 2022 : l’initiative IDAM a établi des lignes de production métallique entièrement automatisées et numériquement connectées.
• 2024 : le campus a commencé à développer la fabrication additive par arc électrique (WAAM) pour les composants structurels de grande taille.

BMW indique que la WAAM devrait entrer en production en série à partir de 2027, permettant potentiellement la production additive de composants structurels volumineux pour les applications automobiles.

Avec l’automatisation croissante et une approche de matériaux ouverts, BMW vise à élargir la gamme de composants imprimables et à intégrer plus profondément la fabrication additive dans la production industrielle de véhicules.