Hvordan man evaluerer input - output -forholdet mellem 3D -udskrivning?

一, Opdeling af omkostningsstruktur: Hele kæde -regnskab fra klare udgifter til skjulte tab
1. Direkte omkostninger: "Triple Door" af energi, materialer og værktøjer
Omkostninger ved materialer: Omkostningerne ved materialerne til metal 3D -udskrivning er normalt mellem 30% og 60%, afhængigt af typen af ​​materiale og hvor godt processen fungerer. For eksempel er prisen på titanlegeringspulver 100 gange den for almindelig ABS -plast, men selektiv lasersmeltning (SLM) -teknologi kan hæve den materielle udnyttelsesgrad til over 70%, markant højere end 40% - 60% af standardstøbningen. Virksomheder er nødt til at reducere omkostningerne endnu mere ved at bruge genvindingssystemer med lukket sløjfe (som en i Guangzhou, der har en genvindingshastighed på over 90%) og lokaliserede forsyningskæder (som reducerer transportomkostningerne med 60% i Yangtze River Delta-regionen).
Omkostninger ved udstyr: Industriel - klasse Metal 3D -printere kan koste titusinder til millioner af Yuan, og deres afskrivningsudgifter skal spredes ud over hvert produkts levetid (typisk 4 til 5 år). For eksempel bruger et firma, der fremstiller dele til fly, SLM -teknologi til at udskrive parenteser lavet af titaniumlegering. Udstyrets årlige afskrivningsomkostninger er 18% af enhedsomkostningerne. Fordi enhedens afskrivningsomkostninger er spredt over mange stykker (mere end 5000 hvert år), er det kun 60% af den traditionelle metode.
Energiomkostninger: Laserudstyr bruger mere strøm end varmt smelteudstyr, og industriel - SLM -systemer kan bruge flere kilowatt strøm i timen. Men med varmegenvindingssystemer (som sparer 20%energi) eller fotovoltaisk strømforsyning (som reducerer elektricitetspriserne med mere end 50%), kan procentdelen af ​​energiomkostningerne gå fra 30%–40%til 15%–20%.
2. skjulte omkostninger: Udgifterne til ubesvarede muligheder, arbejdskraft, fiasko og tid
Arbejdsomkostninger: Folk er ofte ikke klar over, hvor meget arbejde der går i at forberede modeldata, holde øje med udskrivningsprocessen, post - behandling og andre ting. I en medicinsk implantatvirksomhed i en medicinsk implantat er for eksempel 15%, og mere end 60% af det bruges på kvalitetstest og designoptimering. Virksomheden har reduceret arbejdsudgifterne til 8% ved hjælp af AI - assisterede designværktøjer (som Autodesk NetFabb) og automatiseret post - behandlingsudstyr.
Omkostninger ved fejlfrekvens: Fejlhastigheden for metal 3D -udskrivning er normalt mellem 5% og 15%, og det afhænger af materialerne, procesparametre og udstyrsstabilitet. Ved at opsætte en procesdatabase med mere end 2000 legeringsegenskaber og reelle - tidsovervågningsværktøjer som EOS's overvågningssuite, har et bestemt bildelefirma reduceret udskrivningsfejlfrekvensen fra 12% til 3% og sparet mere end 2 millioner Yuan om året i affaldsafgiftsomkostninger.
Tidsomkostninger: Du skal finde et kompromis mellem den "hurtige iteration" -fordel ved 3D -udskrivning og leveringscyklus. Én luftfartsvirksomhed bruger for eksempel 3D -udskrivning til at fremstille Rocket Engine -forbrændingskamre. Dette skærer forsknings- og udviklingstiden fra seks måneder til to uger, men det tager stadig 72 timer at producere et stykke. Virksomheden har forkortet hele leveringscyklussen til 10 dage ved at bruge parallel udskrivning (samarbejde mellem mange enheder) og modulopbygget design (bryder forbrændingskammeret i 8 sub - moduler, der kan udskrives på samme tid).
2, Dimension of Value Creation: A Multi - Niveauvurdering, der går fra at spare penge til at foretage strategiske forbedringer
1. Grundlæggende lag: Et kvantitativt kig på, hvor mange penge der spares ved at skære direkte omkostninger
I tilfælde af at fremstille forme kan det koste titusinder til hundreder af tusinder af yuan og tage uger at fremstille en form. Et firma, der får husholdningsapparater til at reducere omkostningerne med 58% og fremskaffede leveringstider til 15 dage ved at bruge 3D -udskrivning til at fremstille brugerdefinerede forme.
Hvis du laver mere end 2000 stykker om året, kan ROI på 3D -trykte forme være mere end 100% på to år.
I en lille batchproduktionssituation koster 3D -udskrivning 63% mindre pr. Enhed end traditionel støbning, når output er mindre end 5000 stykker. Et bestemt elektronisk fremstillingsvirksomhed lavede 500 unikke kølepladser ved hjælp af 3D -udskrivning. Dette sparede 42% af omkostningerne pr. Stykke sammenlignet med tidligere metoder og blev af med risikoen for skimmelvask.
2. Fremskridt: Ændring af værdien af ​​designfrihed og forsyningskædefleksibilitet
Oprettelse af komplekse strukturer: 3D -udskrivning kan gøre ting som interne flowkanaler og gitterstrukturer, der er svære at fremstille med andre metoder . 3 D -udskrivning, gjorde det muligt for et luftfartsmotorfirma at fremstille benzindyser med kun en del i stedet for 20. Dette reducerede vægten med 25% og forbedrede brændstofeffektiviteten med 3%. Værdivurderingen skal tænke på:
Fordelene ved forbedring af ydelsen: lavere brændstofomkostninger om året;
Lavere vedligeholdelsesomkostninger: Mindre tid brugt på vedligeholdelse, fordi der er færre stykker at tage sig af;
At undgå forsyningskæde risici betyder ikke at lade produktionen stoppe, fordi en leverandørs forsyning er afskåret.
Et medicinsk udstyrsfirma fremstiller skræddersyede knæled i henhold til 3D -udskrivning. Dette øger procentdelen af ​​patienter, der får de rigtige implantater fra 75% til 98% og skærer ned på den tid, det tager at komme sig efter operationen med 40%. Det skal indeholde en vurdering af dens værdi:
Forbedring af den kliniske fordel ved at sænke de medicinske omkostningsbesparelser forårsaget af den anden kirurgi;
Brandpræmie: De ekstra penge, du betaler for brugerdefinerede varer i stedet for almindelige;
Hastighed af markedsrespons: Afkortning af tiden fra design til levering hjælper med at få markedsandel.
3. Strategisk niveau: Det lange - udtryk fordele ved grøn fremstilling og industriel økologi
Materiel cirkulær økonomi: Et lukket - loop pulvergenvindingssystem har hjulpet et selskab med at genanvende 90% af deres titanlegeringspulver, hvilket har reddet det mere end 3 millioner yuan om året på råvarer. Følgende ting skal tages i betragtning, når man finder ud af dens værdi:
Fordelene ved at reducere kulstofemissioner: Genbrug af et ton titanlegeringspulver skærer kulstofemissioner med 12 ton sammenlignet med at bruge råvarer. Dette er i tråd med EU's Carbon Tariff -politik;
Forbedring af ESG -klassificeringer: Grøn fremstillingspraksis kan hjælpe virksomheder med at få lån til lavere renter og få regeringspenge, sådanne Kinas 14. femårsplan "cirkulære økonomi -særlige fonde.
Genopbygning af industriens økologi: Et bestemt bilfirma brugte 3D -udskrivning til at skabe "distribueret fremstilling." Dette gjorde lageromsætningshastigheden for regionale mikrofabrikker (som havde 3 - 5 industrielle kvalitetsprintere) tre gange højere end for traditionelle planter. Det er nødt til at tænke over det er værd med hensyn til:
Sænkning af omkostningerne ved logistik: At reducere forsyningskæden Radius sparer penge på transport;
Efterspørgselshastighed: Tiden mellem at placere en ordre og få den er gået ned fra 14 dage til 3 dage, hvilket gør kunderne lykkeligere.
3, dynamisk evalueringsmodel: Fra et projekt til løbende forbedring af industriel økologi
1. iterativ optimering baseret på data
Opret en reel - tidsdatabase, der inkluderer information om de materielle egenskaber, procesparametre og udstyrsstatus. Brug derefter maskinindlæringsmetoder som tilfældige skove og neurale netværk til at gætte vigtige tal som tryksuccesraten og den materielle forbrugsgrad. Et firma kiggede på 100.000 sæt udskrivningsdata og fandt, at når laserkraften er 280W og scanningshastigheden er 1200 mm/s, kan densiteten af ​​titanlegeringsmateriale nå 99,2%. Dette betyder, at volumenet af den understøttende struktur reduceres med 30%, hvilket sænker omkostningerne for hvert stykke med 18%.
2. den måde, hvorpå økologisk synergi kan spare omkostninger
Arbejder sammen på tværs af afdelinger: Arbejd med leverandører af materialer for at oprette fælles laboratorier og lave billige speciallegeringer. For eksempel lavede et firma aluminiums titanlegeringer, der er 45% billigere end rent titanium.
Lodret samarbejde: Udveksling af procesdata med udstyrsproducenter for at tilskynde til smartere opgraderinger af udstyr. F.eks. Kan Platinum Technology's adaptive processystem automatisk ændre indstillinger baseret på materialets tilstand, hvilket betyder mindre manuelt arbejde.
Cross - Border Collaboration: Arbejd med softwarevirksomheder for at skabe en digital tvillingplatform, der gør hele processen med design, udskrivning og inspektion bedre. For eksempel skærer problemfri integration mellem Siemens NX -software og EOS -printere den tid, det tager at iterere på et design fra 72 timer til 8 timer.
3. Politik og marked sammen driver økonomien
At få politisk udbytte: For at sænke investeringsrisici i de tidlige faser skal du være opmærksom på politikker sådanne nationale "specialiserede, raffinerede, specielle og nye" firmacertificering og forsikring for det første (sæt) nøgle teknologiske udstyr. For eksempel fik et selskab et 30% økonomisk incitament til at købe udstyr ved at ansøge om "Green Manufacturing System Solution Provider" -projektet.
Forståelse af markedets efterspørgsel: Brug kundeforskning, som Kano Model Analysis, for at finde høje - værdimæssig applikationsscenarier. Et firma fandt for eksempel, at der var behov for letvægt (reduktion af vægt med mere end 30%) og hurtig levering (forkortelse af cyklussen fra 45 dage til 10 dage) med nye energikøretøjsbatteribakker. De oprettede derefter en målrettet 3D -udskrivningsløsning, der øgede overskuddet på hvert stykke med 25%.