Come valutare il rapporto di output input - della stampa 3D?

一, Struttura della struttura dei costi: intera contabilità a catena da spese chiare a perdite nascoste
1. Costo diretto: la "tripla porta" di energia, materiali e strumenti
Costo dei materiali: il costo dei materiali per la stampa 3D in metallo è generalmente tra il 30% e il 60%, a seconda del tipo di materiale e di quanto funziona il processo. Ad esempio, il prezzo della polvere in lega di titanio è 100 volte quello della normale plastica ABS, ma la tecnologia selettiva di fusione laser (SLM) può aumentare il tasso di utilizzo del materiale a oltre il 70%, significativamente superiore al 40% - 60% del casting standard. Le aziende devono ridurre i costi ancora di più utilizzando sistemi di riciclaggio a polvere a circuito chiuso (come uno a Guangzhou che ha un tasso di riciclaggio di oltre il 90%) e catene di approvvigionamento localizzate (che riducono i costi di trasporto del 60% nella regione del Delta del fiume Yangtze).
Costo delle attrezzature: industriali - stampanti 3D di metallo di grado possono costare decine di migliaia a milioni di yuan e le loro spese di ammortamento devono essere distribuite durante la vita di ciascun prodotto (in genere da 4 a 5 anni). Ad esempio, un'azienda che fa parti per gli aeroplani utilizza la tecnologia SLM per stampare staffe realizzate in lega di titanio. Il costo annuale di ammortamento dell'apparecchiatura è del 18% del costo unitario. Tuttavia, poiché il costo di ammortamento dell'unità è distribuito su molti pezzi (più di 5000 ogni anno), è solo il 60% del metodo tradizionale.
Costo dell'energia: l'equipaggiamento laser utilizza più potenza delle apparecchiature a caldo e i sistemi SLM di grado - industriali possono utilizzare diversi chilowatt di potenza all'ora. Ma con i sistemi di recupero del calore (che risparmiano il 20%di energia) o l'alimentazione fotovoltaica (che riduce i prezzi dell'elettricità di oltre il 50%), la percentuale di costi energetici può passare dal 30%-40%al 15%-20%.
2. Costi nascosti: le spese di opportunità mancate, lavoro, tassi di fallimento e tempo
Costi del lavoro: le persone spesso non si rendono conto di quanto lavoro si svolge nella preparazione dei dati del modello, tenendo d'occhio il processo di stampa, post - elaborazione e altre cose. Ad esempio, in un'azienda di impianti medici, il costo del lavoro per un prodotto è del 15% e oltre il 60% viene speso per test di qualità e ottimizzazione del design. La società ha ridotto le spese di manodopera all'8% utilizzando AI - Strumenti di progettazione assistita (come Autodesk NetFabb) e Post automatizzato - Elaborazione di elaborazione.
Costo del tasso di fallimento: il tasso di fallimento della stampa 3D metallica è normalmente tra il 5% e il 15% e dipende dai materiali, dai parametri di processo e dalla stabilità delle apparecchiature. Impostando un database di processo con oltre 2000 proprietà in lega e strumenti di monitoraggio del tempo - reali come la suite di monitoraggio di EOS, una certa azienda di parti automobilistiche ha ridotto il tasso di fallimento del stampa dal 12% al 3% e ha risparmiato più di 2 milioni di yuan all'anno nei costi di smaltimento dei rifiuti.
Costo del tempo: è necessario trovare un compromesso tra il vantaggio di "iterazione rapida" della stampa 3D e del ciclo di consegna. Un'azienda aerospaziale, ad esempio, utilizza la stampa 3D per produrre camere di combustione a motori a razzo. Ciò riduce i tempi di ricerca e sviluppo da sei mesi a due settimane, ma ci vogliono ancora 72 ore per produrre un pezzo. La società ha abbreviato l'intero ciclo di consegna a 10 giorni utilizzando la stampa parallela (collaborazione tra molti dispositivi) e il design modulare (rompendo la camera di combustione in 8 moduli sub - che possono essere stampati contemporaneamente).
2, Dimension of Value Creation: A Multi - Valutazione di livello che va dal risparmio di denaro al fatto di apportare miglioramenti strategici
1. Livello di base: uno sguardo quantitativo a quanti soldi vengono risparmiati tagliando i costi diretti
Nel caso della creazione di stampi, può costare decine da migliaia a centinaia di migliaia di yuan e richiedere settimane per fare uno stampo. Una società che fa sì che gli elettrodomestici hanno tagliato i costi del 58% e hanno accelerato i tempi di consegna a 15 giorni utilizzando la stampa 3D per creare stampi personalizzati.
Se si realizzano più di 2000 pezzi all'anno, il ROI su stampi stampati in 3D può essere superiore al 100% in due anni.
In una piccola situazione di produzione batch, la stampa 3D costa il 63% in meno per unità rispetto alla tradizionale casting quando la produzione è inferiore a 5000 pezzi. Una certa società di produzione elettronica ha realizzato 500 dissipatori di calore unici utilizzando la stampa 3D. Ciò ha salvato il 42% del costo per pezzo rispetto ai metodi precedenti e ha sbarazzato il rischio di spazzatura della muffa.
2. Progressi: modifica del valore della libertà di progettazione e della flessibilità della catena di approvvigionamento
Fare strutture complesse: la stampa 3D può rendere cose come canali di flusso interno e strutture reticolari che sono difficili da realizzare con altri metodi . 3 d La stampa ha permesso a un'impresa del motore aeronautico di realizzare ugelli con benzina con solo una parte anziché 20. Ciò ha tagliato il peso del 25% e un miglioramento dell'efficienza del carburante del 3%. La valutazione del valore deve pensare a:
Vantaggi del miglioramento delle prestazioni: minori costi di carburante all'anno;
Costi di manutenzione inferiori: meno tempo trascorso per la manutenzione perché ci sono meno pezzi di cui occuparsi;
Evitare i rischi della catena di approvvigionamento significa non far arrestare la produzione perché la fornitura di un fornitore è interrotta.
Un'azienda di attrezzature mediche crea impianti giunti al ginocchio su misura che utilizzano la stampa 3D. Ciò aumenta la percentuale di pazienti che ottengono gli impianti giusti dal 75% al ​​98% e riducono il tempo necessario per riprendersi dopo l'intervento chirurgico del 40%. Deve contenere una valutazione del suo valore:
Migliorare il beneficio clinico abbassando i risparmi sui costi medici causati dal secondo tasso di chirurgia;
Premium del marchio: i soldi extra che paghi per gli articoli personalizzati anziché per quelli normali;
Velocità della risposta del mercato: accorciare il tempo dalla progettazione alla consegna aiuta a guadagnare quote di mercato.
3. Livello strategico: il termine lungo - Termine della produzione verde ed ecologia industriale
Economia circolare materiale: un sistema di riciclaggio delle polveri - chiuso ha aiutato una società a riciclare il 90% della loro polvere legata in lega di titanio, che lo ha salvato più di 3 milioni di yuan all'anno sulle materie prime. Le seguenti cose dovrebbero essere prese in considerazione quando si capisce il suo valore:
Benefici della riduzione delle emissioni di carbonio: riciclaggio di una tonnellata di emissioni di carbonio in lega in lega di titanio di 12 tonnellate rispetto all'uso di materie prime. Ciò è in linea con la politica tariffaria del carbonio dell'UE;
Miglioramento delle valutazioni ESG: le pratiche di produzione ecologiche possono aiutare le aziende a ottenere prestiti a tassi di interesse più bassi e ottenere denaro del governo, tali fondi speciali in Cina "Piano quinquennale" della Circolare.
Ricostruire l'ecologia dell'industria: una certa casa automobilistica ha utilizzato la stampa 3D per creare "produzione distribuita". Ciò ha reso il tasso di turnover dell'inventario delle micro fabbriche regionali (che avevano 3 - 5 stampanti di livello industriale) tre volte superiore a quello delle piante tradizionali. Deve pensare al suo valore in termini di:
Ridurre il costo della logistica: ridurre il raggio della catena di approvvigionamento risparmia denaro al trasporto;
Velocità di risposta alla domanda: il tempo tra effettuare un ordine e ottenerlo è sceso da 14 giorni a 3 giorni, il che rende i clienti più felici.
3, Modello di valutazione dinamica: da un progetto al continuo miglioramento dell'ecologia industriale
1. Ottimizzazione iterativa basata sui dati
Imposta un database Time -- che include informazioni sulle qualità materiali, i parametri di processo e lo stato delle apparecchiature. Quindi, utilizza metodi di apprendimento automatico come foreste casuali e reti neurali per indovinare numeri importanti come il tasso di successo di stampa e il tasso di consumo dei materiali. Una società ha esaminato 100.000 set di dati di stampa e ha scoperto che quando la potenza laser è di 280 W e la velocità di scansione è di 1200 mm/s, la densità del materiale in lega di titanio può raggiungere il 99,2%. Ciò significa che il volume della struttura di supporto è ridotto del 30%, il che riduce il costo di ciascun pezzo del 18%.
2. Il modo in cui la sinergia ecologica può risparmiare costi
Lavorare insieme attraverso i dipartimenti: lavorare con fornitori di materiali per creare laboratori congiunti e creare leghe speciali a buon mercato. Ad esempio, una società ha realizzato leghe di titanio in alluminio che sono al 45% più economiche del titanio puro.
Collaborazione verticale: scambio di dati di processo con i produttori di apparecchiature per incoraggiare aggiornamenti più intelligenti delle attrezzature. Ad esempio, il sistema di processo adattivo di Platinum Technology può cambiare automaticamente le impostazioni in base allo stato del materiale, il che significa meno lavoro manuale.
Cross - Collaborazione di confine: lavorare con le società di software per creare una piattaforma gemella digitale che migliora l'intero processo di progettazione, stampa e ispezione. Ad esempio, l'integrazione senza soluzione di continuità tra il software Siemens NX e le stampanti EOS riduce il tempo necessario per iterare su un design da 72 ore a 8 ore.
3. Politica e mercato insieme guidano l'economia
Ottenere dividendi di politiche: ridurre i rischi di investimento nelle prime fasi, prestare attenzione a politiche come certificazione e assicurazione nazionali "specializzate, raffinate, speciali e nuove" per la prima (set) attrezzatura tecnologica chiave. Ad esempio, un'azienda ha ottenuto un incentivo finanziario del 30% per l'acquisto di attrezzature facendo domanda per il progetto "Green Manufacturing System Solution Provider".
Comprensione della domanda del mercato: utilizzare la ricerca dei clienti, come l'analisi del modello di Kano, per trovare scenari di applicazione di valore - alti. Una società, ad esempio, ha scoperto che era necessaria un peso leggero (riducendo il peso di oltre il 30%) e una consegna rapida (accorciamento del ciclo da 45 giorni a 10 giorni) di nuovi vassoi per le batterie del veicolo energetico. Hanno quindi creato una soluzione di stampa 3D mirata che ha aumentato il profitto su ciascun pezzo del 25%.