كيفية تقييم نسبة الإخراج - للطباعة ثلاثية الأبعاد؟

一 ، انهيار هيكل التكلفة: سلسلة كاملة من النفقات الواضحة إلى الخسائر الخفية
1. التكلفة المباشرة: "الباب الثلاثي" للطاقة والمواد والأدوات
تكلفة المواد: عادة ما تتراوح تكلفة المواد الخاصة بالطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد بين 30 ٪ و 60 ٪ ، اعتمادًا على نوع المواد ومدى نجاح العملية. على سبيل المثال ، فإن سعر مسحوق سبيكة التيتانيوم هو 100 ضعف سعر بلاستيك ABS العادي ، ولكن يمكن أن ترفع تقنية ذوبان الليزر الانتقائي (SLM) معدل استخدام المواد إلى أكثر من 70 ٪ ، وهو أعلى بكثير من 40 ٪ - 60 ٪ من الصب القياسي. تحتاج الشركات إلى خفض التكاليف أكثر من خلال استخدام أنظمة إعادة تدوير مسحوق الحلقة المغلقة (مثل واحدة في قوانغتشو التي لديها معدل إعادة تدوير يزيد عن 90 ٪) وسلاسل التوريد الموضعية (التي تخفض تكاليف النقل بنسبة 60 ٪ في منطقة دلتا نهر اليانغتسي).
تكلفة المعدات: الصناعية - يمكن أن تكلف الطابعات المعدنية ثلاثية الأبعاد عشرات الآلاف إلى ملايين اليوان ، ويجب أن تنتشر نفقات الاستهلاك على مدى عمر كل منتج (عادةً من 4 إلى 5 سنوات). على سبيل المثال ، تستخدم الشركة التي تصنع أجزاء من Airplanes تقنية SLM لطباعة الأقواس المصنوعة من سبيكة التيتانيوم. تكلفة الاستهلاك السنوية للمعدات هي 18 ٪ من تكلفة الوحدة. ومع ذلك ، نظرًا لأن تكلفة استهلاك الوحدة تنتشر عبر الكثير من القطع (أكثر من 5000 كل عام) ، فهي 60 ٪ فقط من الطريقة التقليدية.
تكلفة الطاقة: تستخدم معدات الليزر طاقة أكثر من معدات الذوبان الساخنة ، ويمكن أن تستخدم أنظمة SLM الصناعية- عدة كيلووات من الطاقة في الساعة. ولكن مع وجود أنظمة استرداد الحرارة (التي توفر 20 ٪ من الطاقة) أو إمدادات الطاقة الكهروضوئية (التي تقلل من أسعار الكهرباء بأكثر من 50 ٪) ، يمكن أن تصل نسبة تكاليف الطاقة من 30 ٪ إلى 40 ٪ إلى 15 ٪ إلى 20 ٪.
2. التكاليف الخفية: نفقات الفرص الضائعة ، والعمالة ، ومعدلات الفشل ، والوقت
تكاليف العمالة: غالبًا ما لا يدرك الناس مقدار العمل الذي يذهب إلى إعداد بيانات النموذج ، ومراقبة عملية الطباعة ، ومعالجة ما بعد- ، وأشياء أخرى. على سبيل المثال ، في أعمال الزرع الطبي ، تبلغ تكلفة العمالة لمنتج واحد 15 ٪ ، ويتم إنفاق أكثر من 60 ٪ منه على اختبار الجودة وتحسين التصميم. خفضت الشركة مصاريف العمالة إلى 8 ٪ باستخدام أدوات التصميم AI- (مثل Autodesk netfabb) و Automated Post - معدات المعالجة.
تكلفة معدل الفشل: معدل فشل الطباعة ثلاثية الأبعاد المعدنية عادة ما بين 5 ٪ و 15 ٪ ، ويعتمد على المواد ومعلمات العملية واستقرار المعدات. من خلال إعداد قاعدة بيانات للعمليات مع أكثر من 2000 من خصائص سبائك السبائك وأدوات مراقبة الوقت- مثل مجموعة مراقبة EOS ، خفضت شركة معينة من أجزاء السيارات معدل فشل الطباعة من 12 ٪ إلى 3 ٪ وتوفير أكثر من 2 مليون يوان سنويًا في تكاليف التخلص من النفايات.
تكلفة الوقت: تحتاج إلى إيجاد حل وسط بين "التكرار السريع" للطباعة ثلاثية الأبعاد ودورة التسليم. على سبيل المثال ، تستخدم شركة Aerospace Business الطباعة ثلاثية الأبعاد لجعل غرف احتراق محرك الصواريخ. هذا يقلل من وقت البحث والتطوير من ستة أشهر إلى أسبوعين ، لكن لا يزال الأمر يستغرق 72 ساعة لإنتاج قطعة واحدة. قامت الشركة باختصار دورة التسليم بأكملها إلى 10 أيام باستخدام الطباعة المتوازية (التعاون بين العديد من الأجهزة) والتصميم المعياري (كسر غرفة الاحتراق إلى 8 وحدات فرعية- التي يمكن طباعتها في نفس الوقت).
2 ، بُعد خلق القيمة: تقييم المستوى متعدد- الذي ينتقل من توفير المال إلى إجراء تحسينات استراتيجية
1. الطبقة الأساسية: نظرة كمية على مقدار الأموال التي يتم توفيرها عن طريق خفض التكاليف المباشرة
في حالة صنع القوالب ، يمكن أن يكلف عشرات الآلاف إلى مئات الآلاف من اليوان ويستغرق أسابيع لصنع قالب. الشركة التي تجعل الأجهزة المنزلية تخفض التكاليف بنسبة 58 ٪ وتسرب أوقات التسليم إلى 15 يومًا باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد لصنع قوالب مخصصة.
إذا قمت بعمل أكثر من 2000 قطعة سنويًا ، فيمكن أن يكون العائد على الاستثمار على القوالب المطبوعة ثلاثية الأبعاد أكثر من 100 ٪ خلال عامين.
في حالة إنتاج الدُفعات الصغيرة ، تكلف الطباعة ثلاثية الأبعاد أقل بنسبة 63 ٪ لكل وحدة من الصب التقليدي عندما يكون الناتج أقل من 5000 قطعة. صنعت شركة تصنيع إلكترونية معينة 500 مغسلة حرارية فريدة من نوعها باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد. وقد وفر هذا 42 ٪ من التكلفة لكل قطعة مقارنة بالطرق السابقة وتخلص من خطر القمامة العفن.
2. التقدم: تغيير قيمة حرية التصميم ومرونة سلسلة التوريد
صنع الهياكل المعقدة: يمكن للطباعة ثلاثية الأبعاد أن تجعل أشياء مثل قنوات التدفق الداخلي وهياكل الشبكة التي يصعب القيام بها بطرق أخرى . 3 d سمحت للطباعة بشركة محرك الطيران بصنع فوهات البنزين مع جزء واحد بدلاً من 20. يجب أن يفكر تقييم القيمة في:
فوائد تحسين الأداء: انخفاض تكاليف الوقود في السنة ؛
تكاليف الصيانة المنخفضة: أقل وقتًا يقضيه في الصيانة لأن هناك عدد أقل من القطع لرعاية ؛
تجنب مخاطر سلسلة التوريد يعني عدم ترك الإنتاج يتوقف بسبب قطع إمداد أحد الموردين.
تقوم شركة المعدات الطبية بإعداد زراعة مفصل الركبة المصممة باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد. هذا يرفع النسبة المئوية للمرضى الذين يحصلون على عمليات الزرع الصحيحة من 75 ٪ إلى 98 ٪ وتخفيض في الوقت الذي يستغرقه التعافي بعد الجراحة بنسبة 40 ٪. يجب أن تحتوي على تقييم لقيمته:
تحسين الفائدة السريرية عن طريق خفض وفورات التكاليف الطبية الناجمة عن معدل الجراحة الثانية ؛
العلامة التجارية Premium: الأموال الإضافية التي تدفعها مقابل العناصر المخصصة بدلاً من العناصر العادية ؛
سرعة استجابة السوق: تقصير الوقت من التصميم إلى التسليم يساعد على الحصول على حصة السوق.
3. المستوى الاستراتيجي: الفوائد الطويلة -
الاقتصاد الدائري المادي: ساعد نظام إعادة تدوير مسحوق الحلقة المغلق - شركة واحدة في إعادة تدوير 90 ٪ من مسحوق سبيكة التيتانيوم ، مما وفره أكثر من 3 ملايين يوان سنويًا على المواد الخام. يجب أخذ الأشياء التالية في الاعتبار عند اكتشاف قيمتها:
فوائد الحد من انبعاثات الكربون: إعادة تدوير طن واحد من مسحوق سبيكة التيتانيوم تقطع انبعاثات الكربون بمقدار 12 طن مقارنة باستخدام المواد الخام. هذا يتماشى مع سياسة تعريفة الكربون في الاتحاد الأوروبي ؛
تحسين تصنيفات ESG: يمكن أن تساعد ممارسات التصنيع الخضراء الشركات على الحصول على قروض بأسعار فائدة أقل والحصول على أموال الحكومة ، مثل هذه الخطة الخمسية الرابعة عشرة من الاقتصاد الدائري في الصين.
إعادة بناء بيئة الصناعة: استخدمت شركة سيارات معينة الطباعة ثلاثية الأبعاد لإنشاء "تصنيع موزعة". هذا جعل معدل دوران المخزون للمصانع الصغيرة الإقليمية (التي كان لها 3 - 5 طابعات من الدرجة الصناعية) أعلى بثلاث مرات من النباتات التقليدية. يجب أن تفكر في قيمتها من حيث:
خفض تكلفة الخدمات اللوجستية: خفض نصف قطر سلسلة التوريد يوفر المال على النقل ؛
سرعة استجابة الطلب: لقد انخفض الوقت بين تقديم الطلب والحصول عليه من 14 يومًا إلى 3 أيام ، مما يجعل العملاء أكثر سعادة.
3 ، نموذج التقييم الديناميكي: من مشروع واحد إلى تحسين مستمر للبيئة الصناعية
1. التحسين التكراري على أساس البيانات
قم بإعداد قاعدة بيانات الوقت الحقيقية - تتضمن معلومات حول صفات المواد ومعلمات العملية وحالة المعدات. بعد ذلك ، استخدم أساليب التعلم الآلي مثل الغابات العشوائية والشبكات العصبية لتخمين أرقام مهمة مثل معدل نجاح الطباعة ومعدل استهلاك المواد. نظرت الشركة إلى 100000 مجموعة من بيانات الطباعة ووجدت أنه عندما تكون قوة الليزر 280 واط وسرعة المسح 1200 ملم/ثانية ، يمكن أن تصل كثافة مواد سبيكة التيتانيوم إلى 99.2 ٪. هذا يعني أن حجم الهيكل الداعم يتم خفضه بنسبة 30 ٪ ، مما يقلل من تكلفة كل قطعة بنسبة 18 ٪.
2. الطريقة التي يمكن أن يوفر التآزر البيئي التكاليف
العمل معًا عبر الإدارات: العمل مع موردي المواد لإنشاء مختبرات مشتركة وصنع سبائك متخصصة رخيصة. على سبيل المثال ، صنعت شركة واحدة من سبائك التيتانيوم الألومنيوم التي هي أرخص بنسبة 45 ٪ من التيتانيوم النقي.
التعاون الرأسي: تبادل بيانات العملية مع صانعي المعدات لتشجيع ترقيات أكثر ذكاءً للمعدات. على سبيل المثال ، يمكن لنظام العمليات التكيفية لتكنولوجيا البلاتين تغيير الإعدادات تلقائيًا بناءً على حالة المادة ، مما يعني عمل يدوي أقل.
Cross - التعاون الحدودي: العمل مع شركات البرمجيات لإنشاء منصة توأم رقمية تجعل عملية التصميم والطباعة والتفتيش بالكامل أفضل. على سبيل المثال ، يقطع التكامل السلس بين Siemens NX Software و EOS Printers الوقت الذي يستغرقه التكرار في تصميم من 72 ساعة إلى 8 ساعات.
3. السياسة والسوق معًا يقودون الاقتصاد
الحصول على أرباح السياسة: لخفض مخاطر الاستثمار في المراحل المبكرة ، والانتباه إلى السياسات مثل هذه الشهادة الوطنية "المتخصصة ، المكررة ، والخاصة والجديدة" في المعدات التكنولوجية الرئيسية (المحددة) الأولى. على سبيل المثال ، حصلت الشركة على حافز مالي بنسبة 30 ٪ لشراء المعدات من خلال التقدم بطلب للحصول على "مزود حلول نظام التصنيع الأخضر".
فهم الطلب على السوق: استخدم أبحاث العملاء ، مثل تحليل نموذج Kano ، للعثور على سيناريوهات تطبيق القيمة العالية-. وجدت إحدى الشركات ، على سبيل المثال ، أن هناك حاجة إلى الوزن الخفيف (تقليل الوزن بأكثر من 30 ٪) والتسليم السريع (تقصير الدورة من 45 يومًا إلى 10 أيام) من صواني بطارية مركبات الطاقة الجديدة. ثم قاموا بإنشاء حل طباعة ثلاثي الأبعاد مستهدف يزيد من الربح على كل قطعة بنسبة 25 ٪.