Cum se evaluează raportul de ieșire de intrare - din imprimarea 3D?

一, Defalcarea structurii de costuri: contabilitatea întregului lanț de la cheltuieli clare la pierderi ascunse
1. Cost direct: „ușa triplă” de energie, materiale și instrumente
Costul materialelor: Costul materialelor pentru imprimarea metalică 3D este de obicei între 30% și 60%, în funcție de tipul de material și de cât de bine funcționează procesul. De exemplu, prețul pulberii din aliaj de titan este de 100 de ori mai mare decât din plastic ABS obișnuit, dar tehnologia selectivă de topire laser (SLM) poate ridica rata de utilizare a materialului la peste 70%, semnificativ mai mare decât 40% - 60% din turnarea standard. Companiile trebuie să reducă costurile și mai mult prin utilizarea sistemelor de reciclare a pulberii cu buclă închisă (cum ar fi una din Guangzhou, care are o rată de reciclare de peste 90%) și lanțuri de aprovizionare localizate (care a redus costurile de transport cu 60% în regiunea Delta Râului Yangtze).
Costul echipamentului: Industrial - Imprimantele 3D metalice de calitate pot costa zeci de mii până la milioane de yuani, iar cheltuielile lor de depreciere trebuie să fie răspândite pe durata de viață a fiecărui produs (de obicei 4 până la 5 ani). De exemplu, o companie care face piese pentru avioane utilizează tehnologia SLM pentru a imprima paranteze realizate din aliaj de titan. Costul de amortizare anuală al echipamentului este de 18% din costul unitar. Cu toate acestea, deoarece costul de depreciere a unității este răspândit pe o mulțime de piese (mai mult de 5000 în fiecare an), este doar 60% din metoda tradițională.
Costul energiei: Echipamentul laser folosește mai multă energie decât echipamentele de topire la cald, iar sistemele SLM de calitate industrială - pot utiliza mai multe kilowati de putere pe oră. Dar, cu sistemele de recuperare a căldurii (care economisesc 20%din energie) sau sursa de alimentare fotovoltaică (care reduce prețurile energiei electrice cu mai mult de 50%), procentul de costuri de energie poate trece de la 30%-40%la 15%-20%.
2. Costuri ascunse: cheltuielile cu oportunitățile ratate, forța de muncă, ratele de eșec și timpul
Costuri de forță de muncă: de multe ori oamenii nu își dau seama cât de multă muncă merge în pregătirea datelor modelului, urmărind procesul de imprimare, procesarea post - și alte lucruri. De exemplu, într -o afacere de implant medical, costul forței de muncă pentru un produs este de 15% și mai mult de 60% din acesta este cheltuit pentru testarea calității și optimizarea proiectării. Compania a redus cheltuielile de forță de muncă la 8% folosind instrumente de proiectare asistate AI - (cum ar fi Autodesk Netfabb) și post automat - Echipament de procesare.
Costul ratei de eșec: Rata de eșec a imprimării metalice 3D este în mod normal între 5% și 15% și depinde de materiale, parametri de proces și stabilitatea echipamentelor. Prin configurarea unei baze de date de proces cu mai mult de 2000 de proprietăți de aliaj și reale - instrumente de monitorizare a timpului, cum ar fi suita de monitorizare a EOS, o anumită firmă de piese auto a redus rata de eșec a imprimării de la 12% la 3% și a economisit mai mult de 2 milioane de yuani pe an în costurile de eliminare a deșeurilor.
Cost de timp: trebuie să găsiți un compromis între beneficiul „iterație rapidă” al imprimării 3D și ciclul de livrare. O afacere aerospațială, de exemplu, folosește imprimarea 3D pentru a face camere de ardere a motorului rachetei. Acest lucru reduce timpul de cercetare și dezvoltare de la șase luni la două săptămâni, dar totuși durează 72 de ore pentru a produce o bucată. Compania a scurtat întregul ciclu de livrare la 10 zile folosind imprimarea paralelă (colaborare între mai multe dispozitive) și design modular (ruperea camerei de ardere în 8 module sub- care pot fi tipărite în același timp).
2, Dimensiunea creării valorii: o evaluare multi - care trece de la economisirea de bani la îmbunătățirea strategică
1. Strat de bază: o privire cantitativă la câți bani sunt economisiți prin reducerea costurilor directe
În cazul fabricării, poate costa zeci de mii până la sute de mii de yuani și poate dura săptămâni pentru a face o matriță. O companie care face ca aparatele de uz casnic să reducă costurile cu 58% și să crească timpii de livrare la 15 zile, folosind imprimarea 3D pentru a face matrițe personalizate.
Dacă faceți mai mult de 2000 de bucăți pe an, ROI pe matrițele tipărite 3D poate fi mai mare de 100% în doi ani.
Într -o situație de producție mică a lotului, imprimarea 3D costă cu 63% mai puțin pe unitate decât turnarea tradițională atunci când producția este mai mică de 5000 de bucăți. O anumită companie de producție electronică a făcut 500 de chiuvete unice folosind imprimare 3D. Acest lucru a economisit 42% din cost pe bucată în comparație cu metodele anterioare și a scăpat de riscul de gunoi de mucegai.
2. Progresul: schimbarea valorii libertății proiectării și a flexibilității lanțului de aprovizionare
Efectuarea structurilor complexe: imprimarea 3D poate face ca lucrurile precum canalele de flux intern și structurile de zăpadă greu de realizat cu alte metode . 3 d imprimarea a permis unei firme de motoare de aviație să facă duze de benzină cu o singură parte în loc de 20. Aceasta a redus greutatea cu 25% și a îmbunătățirea eficienței combustibilului cu 3%. Evaluarea valorii trebuie să se gândească la:
Beneficiile îmbunătățirii performanței: costuri mai mici de combustibil pe an;
Costuri de întreținere mai mici: mai puțin timp petrecut pentru întreținere, deoarece există mai puține piese de care să aibă grijă;
Evitarea riscurilor lanțului de aprovizionare înseamnă a nu lăsa producția să se oprească, deoarece furnizarea unui furnizor este întreruptă.
O firmă de echipamente medicale realizează implanturi de articulație a genunchiului personalizate folosind imprimare 3D. Acest lucru crește procentul de pacienți care obțin implanturi potrivite de la 75% la 98% și reduce timpul necesar pentru a se recupera după operație cu 40%. Trebuie să conțină o evaluare a valorii sale:
Îmbunătățirea beneficiilor clinice prin scăderea economiilor de costuri medicale cauzate de a doua rată de intervenție chirurgicală;
Premium de marcă: banii în plus pe care îi plătiți pentru articole personalizate în loc de cei obișnuiți;
Viteza răspunsului pe piață: Reducerea timpului de la proiectare la livrare ajută la obținerea cotei de piață.
3. Nivel strategic: Termenul lung - Beneficiile de fabricație ecologică și ecologie industrială
Material Economie circulară: un sistem închis - Loop de reciclare a pulberii a ajutat o companie să recicleze 90% din pulberea lor din aliaj de titan, ceea ce a economisit -o mai mult de 3 milioane de yuani pe an pe materii prime. Următoarele lucruri ar trebui luate în considerare atunci când își descoperim valoarea:
Beneficiile reducerii emisiilor de carbon: reciclarea unei tone de pulbere din aliaj de titan reduce emisiile de carbon cu 12 tone în comparație cu utilizarea materiilor prime. Acest lucru este în conformitate cu politica tarifelor de carbon a UE;
Îmbunătățirea evaluărilor ESG: Practicile ecologice de fabricație pot ajuta întreprinderile să obțină împrumuturi la rate ale dobânzii mai mici și să obțină bani guvernamentali, astfel de fonduri speciale ale economiei circulare din China „al 14 -lea an” din China.
Reconstruirea ecologiei industriei: o anumită companie de mașini a folosit imprimarea 3D pentru a crea „fabricație distribuită”. Acest lucru a făcut ca rata de afaceri a inventarului micro-fabricilor regionale (care avea 3 - 5 imprimante de calitate industrială) de trei ori mai mare decât cea a plantelor tradiționale. Trebuie să se gândească la valoarea sa în ceea ce privește:
Scăderea costului logisticii: reducerea razei lanțului de aprovizionare economisește bani pentru transport;
Viteza de răspuns la cerere: timpul dintre plasarea unei comenzi și obținerea acesteia a scăzut de la 14 zile la 3 zile, ceea ce face ca clienții să fie mai fericiți.
3, Model de evaluare dinamică: de la un proiect la îmbunătățirea continuă a ecologiei industriale
1.. Optimizare iterativă pe baza datelor
Configurați o bază de date reală - care include informații despre calitățile materiale, parametrii procesului și starea echipamentului. Apoi, utilizați metode de învățare automată, cum ar fi păduri aleatorii și rețele neuronale pentru a ghici numere importante, cum ar fi rata de succes de imprimare și rata consumului de materiale. O companie a analizat 100.000 de seturi de date de imprimare și a constatat că atunci când puterea laser este de 280W, iar viteza de scanare este de 1200mm/s, densitatea materialului din aliaj de titan poate ajunge la 99,2%. Aceasta înseamnă că volumul structurii de susținere este redus cu 30%, ceea ce scade costul fiecărei piese cu 18%.
2. Modul în care sinergia ecologică poate economisi costuri
Lucrând împreună între departamente: lucrați cu furnizori de materiale pentru a înființa laboratoare comune și a face aliaje de specialitate ieftine. De exemplu, o companie a făcut aliaje de titan din aluminiu care sunt cu 45% mai ieftine decât titanul pur.
Colaborare verticală: schimbarea datelor procesului cu producătorii de echipamente pentru a încuraja modernizarea mai inteligentă a echipamentelor. De exemplu, sistemul de procesare adaptiv al Platinum Technology poate modifica automat setările pe baza stării materialului, ceea ce înseamnă mai puțin lucrări manuale.
Cross - Colaborare de frontieră: Lucrați cu companii de software pentru a crea o platformă digitală Twin care să îmbunătățească întregul proces de proiectare, imprimare și inspecție. De exemplu, integrarea perfectă între software -ul Siemens NX și imprimantele EOS reduce timpul necesar pentru a itera pe un design de la 72 de ore la 8 ore.
3. Politica și piața conduc împreună economia
Obținerea dividendelor de politică: pentru a reduce riscurile de investiții în etapele incipiente, acordați atenție politicilor astfel de „Certificare și asigurare a companiei specializate, rafinate, speciale și noi” pentru primul (set) echipament tehnologic cheie. De exemplu, o companie a obținut un stimulent financiar de 30% pentru achiziționarea de echipamente, aplicând proiectul „Furnizor de soluții de sistem de fabricație verde”.
Înțelegerea cererii pieței: utilizați cercetarea clienților, cum ar fi analiza modelului Kano, pentru a găsi scenarii de aplicații cu valoare ridicată -. O companie, de exemplu, a constatat că este nevoie de greutate ușoară (reducerea greutății cu mai mult de 30%) și livrare rapidă (scurtarea ciclului de la 45 de zile la 10 zile) de noi tăvi cu baterii pentru vehicule cu energie. Apoi au creat o soluție de imprimare 3D vizată care a crescut profitul pe fiecare piesă cu 25%.