Cetak 3D sedang berkembang menuju produksi, baik dalam hal pemegang pekerja untuk membantu operasi pemesinan maupun bagian akhir penggunaan kustom. Meskipun nilai printer mungkin tidak terlihat pada awalnya, melakukan perhitungan akan menceritakan cerita yang berbeda. Postingan ini akan memandu Anda melalui ekonomi cetak 3D melalui perhitungan biaya dan Return on Investment. Return On Investment (ROI) adalah alat evaluasi yang digunakan untuk menghitung return yang Anda peroleh dari investasi dalam persentase. Ini dapat berlaku untuk teknologi manufaktur juga, untuk membantu menentukan seberapa banyak Anda dapat menghemat dengan menggunakan sesuatu seperti printer 3D untuk membenarkan biayanya. Meskipun harga printer 3D mungkin terdengar mahal, ini adalah uang yang Anda hemati dengan menghilangkan biaya manufaktur “rutin” seperti pegangan pekerja, prototipe, dan biaya tooling yang dapat membuat printer layak investasi. Di bawah ini, kami gariskan langkah-langkah yang dapat Anda ambil untuk menghitung ROI untuk printer Anda.
Menemukan ROI Anda:
1. Menghitung Biaya Bagian Cetak Anda
Langkah pertama untuk menentukan ROI printer 3D Anda adalah menghitung biaya bahan per bagian. Perangkat lunak Eiger Markforged menyediakan estimasi bahan untuk menyederhanakan proses ini. Saya akan menggunakan tuas rem, salah satu bagian contoh kami, untuk contoh ini. Seperti yang ditunjukkan, saya menggunakan 13,16 sentimeter kubik Onyx dan 17,30 sentimeter kubik serat karbon.
Biaya dan volume per gulungan masing-masing bahan dapat ditemukan pada halaman bahan kami, dan dengan informasi ini kita dapat menemukan harga per sentimeter kubik. Untuk Onyx, gulungan saat ini berjar $190 untuk 800 cc, atau $0,24/cc, dan serat karbon, gulungan saat ini berjar $150 untuk 50 cc, atau $3,00/cc. Dengan persamaan berikut saya dapat menentukan biaya bahan bagian saya:
(biaya per cc plastik * volume plastik) + (biaya per cc serat * volume serat) = Biaya Total($0,24 /cc * 13,16 cc) + ($3/cc * 17,30 cc) = $3,16 + $51,90 = $55,06
Jadi total biaya tuas rem ini adalah $55,06. Bagi Anda yang terbiasa dengan cetak 3D desktop, ini mungkin terlihat mahal. Namun, seperti yang ditunjukkan dalam perhitungan, sebagian besar biaya itu berasal dari serat karbon kontinu, yang memperkuat tuas rem ini untuk menjadi kuat seperti logam. Namun tidak semua bagian perlu dipenuhi serat karbon hanya untuk mencapai kekuatan itu. Seperti yang kami jelaskan dalam postingan sebelumnya, routing serat yang efisien dapat mengurangi biaya dan waktu cetak.
Selain itu, salah satu nilai printer Markforged adalah keberagaman. Dengan serat yang berbeda, Anda dapat mencapai properti bahan yang berbeda. Misalnya, serat kaca, salah satu opsi serat kontinu kami lainnya, dapat mencapai kekuatan yang setara dengan serat karbon, tetapi akhirnya lebih berat dan kurang kaku. Jika saya tidak khawatir tentang bobot, hanya kekuatan, maka serat kaca adalah opsi yang lebih hemat biaya pada $1,50/cc. Dengan berkas yang sama dan routing serat yang dioptimalkan untuk serat kaca, angkanya sedikit berubah. Inilah yang saya peroleh:
Dengan serat kaca, saya dapat mencapai kekuatan yang setara dan menghemat $31,27. Inilah mengapa sangat penting untuk menentukan properti apa yang Anda inginkan pada bagian Anda. Setiap bahan memiliki properti uniknya, dan memahami cara menggunakan serat untuk keuntungan Anda untuk bagian yang paling kuat akan membantu Anda mengurangi biaya. Bagian tidak harus dipenuhi serat karbon untuk memenuhi kebutuhan kekuatan produk Anda. Meskipun kekuatan bergantung pada geometri, Anda dapat menggunakan geometri dan kondisi beban bagian Anda untuk mengoptimalkan routing serat di seluruh bagian Anda. Misalnya, jika Anda hanya perlu menahan lentur dalam satu bidang, gunakan panel sandwich daripada mengisi setiap lapisan dengan serat, seperti yang dijelaskan di sini. Teknik-teknik ini memungkinkan pengurangan biaya lebih lanjut untuk mendapatkan bagian yang kuat, indah, dan presisi.
2. Menentukan Biaya Produksi Alternatif
Jadi sekarang setelah saya menentukan biaya akhir bagian saya adalah $55,06, saatnya untuk membandingkan biaya itu dengan biaya metode manufaktur lainnya. Bagian ini biasanya diproses CNC, jadi saya mengajukannya ke layanan manufaktur pihak ketiga untuk mendapatkan estimasi biaya. Untuk kuantitas di bawah 100, biaya per unit adalah $195,95. Untuk kuantitas di atas 100, biaya per unit adalah $117,11 dan terus menurun dalam kuantitas besar. Biaya ini dapat bervariasi tergantung pada layanan atau metode pemesinan yang Anda gunakan. Misalnya, jika bagian ini dicetak cetak, biaya awal akan sangat tinggi untuk menghasilkan cetakan, tetapi biaya per bagian setelah cetakan dihasilkan akan minimal.
Dengan membandingkan dua proses, segera jelas bahwa cetak 3D adalah opsi yang lebih murah. Selisih harga (biaya pemesinan CNC per bagian – biaya cetak per bagian) adalah $140,89. Namun, ada sedikit lebih dari itu. Printer 3D memiliki biaya overhead awal, dan layanan pemesinan CNC hanya beroperasi berdasarkan per bagian. Di sinilah banyak insinyur dan desainer kesulitan membenarkan biaya printer 3D. Harga awal Enterprise Kit kami adalah $13.499, sementara pemesinan CNC bagian hanya beberapa ratus dolar setiap kali.
3. Menemukan Titik Break Even Anda
$140,89 yang Anda dapatkan dengan setiap prototipe, alat, atau produk yang Anda kirim ke bengkel pemesinan eksternal akan menumpuk, dan Anda dapat menebak berapa banyak bagian yang diperlukan untuk “break even”, yang berarti menghitung berapa banyak bagian yang diperlukan untuk menutupi biaya mesin. Dengan asumsi Anda hanya mencetak bagian ini satu, Enterprise Kit akan membayar dirinya sendiri dalam 96 bagian:
$13.499/$140,89 ≈ 96
4. Return on Investment: Nilai Cetak 3D
96 bagian mungkin tidak terlihat layak, tetapi perhitungan sederhana ini berisi banyak abstraksi—kami hanya berbicara tentang satu bagian yang cukup sederhana di sini. Cetak 3D menghilangkan biaya overhead manufaktur yang diperlukan untuk setiap bagian, untuk setiap perubahan desain. Tuas rem yang sama yang digunakan sebelumnya memiliki biaya tooling $2.865 untuk prototipe cetak injeksi. Jika ada modifikasi yang dilakukan pada desain itu, biaya itu harus disertakan dengan setiap perubahan desain. Harga printer 3D yang Anda hanya perlu bayar sekali, sementara biaya tooling dan prototipe diperlukan untuk setiap desain. Biaya overhead ini digabungkan dengan waktu tunggu manufaktur yang menunda siklus pengembangan produk membuat investasi layak, seperti yang dapat disebutkan oleh beberapa pelanggan kami:
“Kami dapat mengambil bagian yang akan berjar $400, dengan waktu tunggu pemesinan dua setengah minggu dari salah satu vendor lokal kami, kami mencetaknya selama akhir pekan dan lantai produksi menyukainya sama banyak, jika tidak sedikit lebih baik…dan mereka menggunakannya sampai hari ini,” kata Joe Walters, Insinyur Desain Produk Baru di Arow Global. “Saya memperkirakan kami telah melihat return penuh dari mencetak 5 bagian dari 3 komponen prototipe injeksi plastik yang berbeda, khususnya dari tidak perlu berinvestasi dalam tooling lunak yang tradisional digunakan untuk membuat bagian injeksi plastik.”
5.Menghitung ROI Anda
ROI Anda dapat dihitung dengan informasi tentang biaya overhead tooling dari metode fabrikasi lain dan biaya produk yang mungkin dihasilkan printer Anda. Ini adalah fungsi dari jumlah cetakan yang Anda sebenarnya hasilkan—jika Anda membeli printer hanya untuk mencetak satu bagian, itu tidak akan layak investasi. Namun semakin banyak bagian yang Anda cetak, dengan setiap desain baru, setiap iterasi, printer 3D Markforged Anda dapat mendorong pengembangan produk untuk menjadi lebih hemat waktu dan hemat biaya.
Katakanlah Anda merancang bagian untuk dicetak injeksi. Saya akan menggunakan kutipan yang saya dapatkan pada tuas rem untuk contoh ini. Dengan biaya overhead $2.865 dan biaya bagian individu $3,46, setiap iterasi desain bagian secara efektif berjar $2.869,46 untuk diprototip tanpa printer 3D profesional. Dengan mengetahui ini, ROI Anda dapat dihitung dengan persamaan berikut:
ROI = 100% * (Gain Dari Investasi – Biaya Investasi)/Biaya Investasi
Gain Dari Investasi dalam hal ini adalah seberapa banyak uang yang Anda hemati dengan menggunakan manufaktur aditif dibandingkan cetak injeksi. Jika saya sedang mengerjakan tiga produk berbeda yang ingin saya sesuaikan untuk produksi, dan saya tahu bahwa setiap produk akan melalui tiga iterasi, itu adalah sembilan bagian masing-masing dengan proses cetakan atau pemesinan yang unik. Sebagai abstraksi, saya akan menggunakan kutipan cetak injeksi yang diberikan di atas untuk menghitung gain dari investasi. Biaya Investasi adalah biaya printer 3D—dalam hal ini, Mark Two Enterprise.
Gain dari Investasi = (9*$2.869,46) – (9*$55,09) = $25.329,33
Sekarang saya dapat menghitung ROI:
ROI = 100% * ($25.329,33 – $13.499)/$13.499 = 87,6%
Angka ini adalah jumlah bersih yang Anda peroleh dari pembelian printer Anda. Dari 9 prototipe produk, tidak hanya Mark Two Enterprise telah membayar dirinya sendiri dan break even, tetapi telah mengembalikan 87,6% dari biaya di atasnya juga. Di sinilah kekuatan manufaktur aditif benar-benar bersinar—bukan hanya untuk prototipasi tetapi juga untuk menciptakan beberapa bagian yang menyebabkan biaya overhead manufaktur itu. Keindahan printer 3D Markforged ada pada hal yang dapat dihasilkannya dengan bahan berkinerja tinggi: tooling, fixture, bahkan cetakan injeksi, dapat secara drastis menghilangkan biaya overhead manufaktur. Kecepatan dan kualitasnya mempercepat siklus pengembangan produk, memungkinkan pelanggan kami untuk menghasilkan bagian yang dapat ditampilkan dan berkinerja tinggi dalam waktu kurang dari satu hari. Penawaran keadaptan terlepas dari bagian apa pun memungkinkan Anda untuk menghasilkan bagian dengan kekuatan dan kualitas yang diperlukan untuk sukses dengan kecepatan dan biaya yang tidak tertandingi di industri.
Belum memiliki printer 3D Markforged? Coba perangkat lunak kami sehingga Anda dapat menghitung ROI Anda sendiri.
