Jak se porovnávají jednotkové náklady na výrobu tisku a tradiční obrábění?

1. Složení nákladů: Přechod z „amortizace s pevnými náklady“ na „na - Požadujte investici“
Tradiční obrábění má „vysoké fixní náklady a nízké mezní náklady“ a jeho hlavní náklady pocházejí z tvorby plísní, odpisování vybavení a hromadné výroby. Například vytvoření jediné sady forem pro proces vstřikování pro vnitřní části automobilu může stát až 120 000 juanů. Při výrobě 2000 kusů mohou být náklady na jednu formu až 60 juanů. Při 3D tisku však může být nylon 12 formován přímo bez nutnosti plísní. Náklady na materiál a zařízení použité pouze odpisovaly 24 juanů každý kus, což je 72% úspory výdajů na plísně. Hlavním důvodem tohoto rozdílu je to, že tradiční obrábění odstraňuje materiály prostřednictvím procesu „redukce materiálu“, který vyžaduje nejprve zavedení forem, aby se zajistila standardizovaná výroba . 3 D Tisk, na druhé straně, používá „aditivní“ proces pro stohování materiálových vrstvy vrstvou vrstvou a přeměnit digitální modely na fyzické objekty bez potřeby pro formy a změny fixních nákladů do variabilních nákladů.
Pokud jde o odpisování zařízení, tradiční stroje CNC stroje (takových pět - osy propojení cnc) obvykle stojí více než 500 000 juanů a jejich odpisové náklady se v průběhu času rozkládají; Průmyslové - třídy 3D tiskárny (takové SLS a zařízení MJF) stojí asi 500 000 juanů, ale jejich odpisové náklady nezávisí na tom, kolik kusů vydělávají. Díky tomu jsou lepší pro malé - měřítko, více - Variety výrobních situací. Například tradiční pět - Obrábění ose určité palivové trysky motoru letadla vyžaduje snížení 92% materiálu z celé titanové slitiny, která stojí 3200 juanů za kus. Když přešli na 3D tisk, náklady na materiál prudce klesly na 800 juanů, což je 75% pokles.
2. Účinek měřítka: Přechod z „ředění dávkového“ na „nulový inventář“ proložením kritického bodu
Tradiční obrábění je levnější kvůli úsporám z rozsahu. Když je částka objednávky více než 5 000 kusů, náklady na formy se rozprostírají na více kusů, což snižuje náklady na kus. Ale pokud je množství objednávky menší než 1000 kusů, náklady na kus mohou být vyšší než 3D tisk. Jako příklad přijetí produkce 100 plastových dílů: Tradiční lisování vstřikování vyžaduje náklady na plísní 50000 až 200 000 juanů, s celkovou cenou 51 000 až 21 000 juanů; Náklady na jeden kus 3D tisku (SLS nylon) jsou 50 juanů a celkové náklady jsou pouze 5000 juanů, což je pouze 1/10 nákladů na vstřikování. Tato mezera je obzvláště důležitá v oblastech s malými dávkami a vysokou hodnotou - přidáno, včetně zdravotnictví a letectví. Například zubní laboratoř používala 3D tištěné protézy ke změně starého způsobu skladování 5 000 specifikací po dobu 7 dnů na - Požadavek na výrobu přístupu s „stejný den skenování příští den doručení“. Tím se snížily jejich inventární kapitál z 8 milionů juanů na 1,2 milionu juanů.
Funkce „nulové inventář“ 3D tisku je mnohem levnější. V tradiční výrobě musí korporace dělat spoustu věcí předem, aby se vypořádaly se změnami poptávky. Tomu se nazývá „prodej řízený zásoby“. Neopověcí zásoby může trvat 20% až 40% pracovního kapitálu. S funkcí „Digital Inventory“ 3D Printing lze návrhové soubory ukládat v cloudu a objednávky lze vytisknout a odeslat ihned, když dorazí. To znamená, že s inventářem držení nejsou spojeny žádné náklady. Umístěním 3D tiskových strojů do regionálního centra zkrátila jedna automobilová společnost čas potřebný k poskytnutí náhradních dílů od dvou týdnů na 48 hodin. To vedlo k nepřímým výhodám více než 10 milionů juanů z důvodu menších prostojů.
3. Flexibilita návrhu: Změna hodnoty z „kompromisu procesu“ na „funkční integrace“
Procesní limity ztěžují, aby tradiční obrábění bylo flexibilní v designu. Například složité struktury vyžaduje kombinaci různých procesů, takové lití, obrábění a tepelného zpracování. Každá fáze může dělat chyby, které mohou způsobit změnu výnosových sazeb. Určitá letecká společnost vyrábí lopatky turbíny pomocí tradiční metody, která má 18 kroků a výnosovou rychlost pouhých 78%. 3 d tisk, na druhé straně potřebuje pouze tři kroky a má rychlost výroby 96%. Rovněž snižuje náklady na kvalitu o 40%. Funkce „redukce materiálu“ tradičního obrábění také znamená, že ve skutečnosti je užitečné méně než 30% použitých materiálů a zbytek je odpad. Na druhé straně 3D tisk používá více než 90% zdrojů, což snižuje ceny ještě více.
Funkční integrace je, když 3D tisk opravdu ukazuje svou svobodu designu. Například určitá satelitní konzola musí být přivařena z 12 dílů pomocí tradičních metod, což ztrácí 45% materiálu; Na druhé straně integrovaný 3D tisk kombinuje všechny části do jednoho a používá 98% materiálu, což také snižuje náklady na práci o 60%, protože snižuje počet procesů svařování. Schopnost přizpůsobit 3D tisk se stala klíčovou výhodou ve zdravotnickém průmyslu. Pomocí 3D tisku byla určitá ortopedická vodicí deska schopna dokonale odpovídat kostem pacienta. Tím se sníží cyklus iterace produktu z 3 měsíců na 3 dny, vyhnul se možnosti šrotu plísní z konstrukčních nedostatků a snížil nepřímé výdaje o více než 80%.
4. optimalizace dodavatelského řetězce: Změna účinnosti z „centralizované výroby“ na „distribuovanou výrobu“
Centralizovaná produkce je velmi důležitá pro dodavatelský řetězec tradičního obrábění. Podniky musí stavět továrny v nízkých - nákladů zemí a nižší jednotkové ceny tím, že vyrábějí hodně zboží najednou. Dlouhý dodavatelský řetězec však znamená delší dodací lhůty a vyšší logistické výdaje. Například tradiční výrobní model dodavatele automobilových dílů trvá 6 až 8 týdnů, než přesune zboží z továren v jihovýchodní Asii na trhy v Evropě a ve Spojených státech. Míra obratu zásob je pouze 4krát ročně. S 3D tištěnou distribuovanou výrobou (místní tisk, místní dodávka) se doba dodací lhůta zkrátí na 48 hodin, míra obratu zásob roste až 24krát ročně a efektivita pracovního kapitálu stoupá o 6krát.
Optimalizace dodavatelského řetězce pro 3D tisk je nejviditelnější v jeho schopnosti rychle reagovat na mimořádné události. Německé 3D tiskové zařízení lokalizovalo výrobu prášku z titanové slitiny v roce 2023, aby rychle uspokojilo potřeby leteckých klientů pro základní komponenty během poruch dodavatelského řetězce. To se vyhnulo 2–3týdennímu zpoždění, které by tradiční obrábění způsobilo vyžadováním na moři. Aspekt 3D tisku také znamená, že podniky nemusí hádat, kolik budou potřebovat předem. To zcela řeší problém nečinné výrobní kapacity nebo nevyřízených zásob, ke kterému dochází, když se změní poptávka v tradiční výrobě.
5. Podmínky porovnání nákladů: Důležité důvody pro výběr technologie
3D tisk poskytuje mnoho výhod, pokud jde o jednotkové náklady, ale nelze jej ve všech situacích použít kvůli věcem, jako jsou vlastnosti materiálů a účinnost výrobního procesu. Například v sektoru kovového tisku by mohly zvýšit náklady na skladování vakuového skladování titanového prášku (více než 5 000 juanů na kilogram prášku ročně); I když jsou počáteční náklady na titanovou slitinovou mezeru vyrobenou pomocí tradičního obrábění nákladné, lze je snížit vytvořením mnoha z nich najednou. 3D tisk je také relativně pomalý. Například technologie FDM trvá několik hodin vytvoření velikosti středních -, zatímco obrábění CNC jednoduše trvá několik minut. Ale průmyslové - třídy 3D tiskové technologie, jako jsou SLS a MJF, pomohly uzavřít mezeru v účinnosti výrobou mnoha částí současně.
Pokud jde o průmyslové použití, 3D tisk je nejvíce náklady - účinný pro malé šarže (méně než 1000 kusů), vysokou složitost a vysokou přidanou hodnotu. Tradiční obrábění je stále konkurenceschopné pro velké dávky (více než 5 000 kusů), standardizované a nízké situace složitosti. V budoucnu se očekává, že pokroky v technologii vakuového úložiště s kovovým práškem, technologií multi -} a sofistikované algoritmy optimalizace nákladů dále sníží jednotkové náklady na 3D tisk a zvýšení jeho aplikačních hranic.