真正的挑战
在产品研发流程中，快速建模已经越来越广泛地得到使用。在德国雷根斯堡宝马汽车公司，FDM（熔融沉积建模）技术在车型原型设计过程中继续扮演着重要角色。但是，除了原型制作以外，宝马公司还把FDM应用到了其他领域，其中包括直接数字化生产。

工厂的夹具及固定装置部门采用Stratasys公司3D制作系统制作汽车装配和测试的手动工具。工程师岗特•施密德说：“宝马公司已经决定使用FDM工艺来代替传统的打磨，弯曲等金属切削制作方法。施密德和他的同事，工程师乌尔里希•埃德钦科已经确认了FDM工艺在费用方面的优势，包括工程记录、仓储和生产成本等在内的费用都有了大幅降低。

对于装配线上的手持设备来说，工程师们发现，FDM对设计环节具有更大的益处。施密德和埃德钦科两位工程师通过使用FDM技术，制作出了符合人体工程学的装配辅助工具，比传统方法制作的工具性能更好。

解决方案
为了提高生产效率，让工人工作更加舒适，提高设备的易用性和工艺可重复性，工厂采用了FDM技术来提高手持安装设备的人体工程学符合度。FDM为设计环节提供了很多便利，提高了处理性能，降低了重量，改善了平衡度。施密德说：“我们制作的工具设计方案，一般没法和加工件或铸模件匹配。”举例来说，通过使用稀疏填充构建技术，宝马公司减轻设备72%的重量。装置内部用骨架代替实心，重量减少了1.3千克（2.9磅）。施密德说：“这点重量可能不算什么，但是如果工人使用这个工具数百次，那就完全不一样了。”

直接数字化生产的另一个优点是在性能方面的提升。由于附加工艺可以很轻松地制作出摇摆的有机形状，工具设计人员可以在最大限度提高性能的同时提高操控性能。埃德钦科说：“分层FDM制造工艺十分适合复杂结构的制作，而使用传统的金属切削加工方法，难度会很大，费用也会比较昂贵。”例如，一个连接保险杠支架的工具，该工具包括一根曲管，可以把磁铁放置在需要的位置。

夹具及固定装置部门制作了一个简单的流程图，以确定何时需要使用FDM系统。指标包括温度、化学品接触、精度和机械负荷。采用Stratasys公司的可以和聚酰胺（PA 6）相媲美的ABS材料，汽车的装配件都符合指标的要求。对于符合标准的配件，设计师会制作成相应的装备。

施密德和埃德钦科两位工程师建议其他企业也尝试使用快速原型制作技术。施密德说：“对于小批量生产部件来说，FDM是一种不可多得的制作工艺。”

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