Czy inwestycja w technologię 3D mi się opłaci?

Conventional_vs_Additive manufacturing comperison

Czy inwestycja w technologię 3D mi się opłaci?

Czy stwierdzenie „produkcja przyrostowa 3D jest zawsze tańsza” znajduje odzwierciedlenie w stanie faktycznym? Odpowiedź na to pytanie powinna być łatwa do określenia, niestety w rzeczywistości tak nie jest. Aby na nie odpowiedzieć, należy przeanalizować kilka czynników jednocześnie. Jak wiadomo, produkcja zależna jest od wielu aspektów niezwiązanych bezpośrednio z procesem, a wpływających na końcowy koszt. Określając prognozowany budżet, w przypadku odrębnych projektów, zawsze stosujemy podejście indywidualne, jednak bazując na wieloletnich obserwacjach przemysłu, możemy zaobserwować konkretne prawidłowości i dokładnie określić co i w jakim przypadku jest zauważalnie tańsze.

Zobaczmy, w których przypadkach produkcja przyrostowa jest konkurencyjna wobec konwencjonalnych procesów produkcyjnych (np. wtryskiwania tworzyw sztucznych).

Już wstępna, uproszczona analiza wskazuje, że koszty krańcowe (zmienne koszty jednostkowe bez kosztów nabycia / amortyzacji) w produkcji przyrostowej są stosunkowo niskie i pozostają w dużej mierze niezależne od liczby jednostek, podczas gdy koszty krańcowe w produkcji konwencjonalnej są skrajnie wysokie przy produkcji małoseryjnej i  maleją wraz ze wzrostem liczby jednostek.

Czy druk 3D jest opłacalny

 

Na powyższym przykładzie uwzględnione są jedynie koszty samej produkcji, a jak wiadomo jest jeszcze obszar czynności towarzyszących produkcji, który ma istotny wpływ na powstające koszty. W obszarze tym mieszczą się między innymi koszty, które w tradycyjnych metodach zwykle są wyższe np. koszt przygotowania, zmiany linii produkcyjnej, amortyzacji.

Czy produkcja w technologii druku 3D się opłaci

 

Całkowite koszty wytwarzania przyrostowego od niskich początkowych rosną liniowo wraz z liczbą wytwarzanych sztuk, podczas gdy w produkcji konwencjonalnej całkowite koszty generowane są głównie na początku procesu produkcyjnego i rosną stosunkowo niewiele wraz z ilością produkowanych elementów.

Wnioski jakie płyną z powyższych rozważań dotyczących konkurencyjności wytwarzania metodą druku 3D są takie, że produkcja metodą przyrostową 3D jest tym bardziej korzystna im mniejsza jest seria produkowanych elementów a traci na konkurencyjności dopiero przy wytwarzaniu na masową skalę.

Jednak czy to jest jedyny aspekt jaki powinien wziąć pod uwagę przedsiębiorca? Czy przedsiębiorstwo nastawione na masową produkcję nie będzie zainteresowane technologią przyrostową 3D? Jaką perspektywę powinien zatem obrać przedsiębiorca?

Poza korzyściami wynikającymi z analizy kosztowej, posiadanie technologii wytwarzania w technologii 3D otwiera nowe możliwości. Przede wszystkim każdy nowy pomysł może być uruchomiony bez zbędnych procesów akceptacyjnych czy też przygotowawczych. Wystarczy, że pomysł zostanie opracowany, odzwierciedlony w rysunku technicznym i przekazany do druku. Nie jest do tego potrzebne przygotowywanie czy przestawianie linii produkcyjnych, tworzenie nowych form, uruchamianie dodatkowych procesów, w tym decyzyjnych, które niejednokrotnie są bardzo czasochłonne i zwykle angażują kadrę zarządzającą, a co za tym idzie są kosztowne.

Ponadto w przypadku tworzenia nowych produktów, będących jeszcze na etapie koncepcji i wymagających przygotowania prototypów a później ich modyfikacji, koszty są wręcz nieporównywalnie mniejsze, a proces osiągnięcia finalnego produktu skraca się kilkakrotnie. W przypadku produkcji małoseryjnej wytwarzanie metodą przyrostową 3D również jest dużo bardziej optymalne czasowo i kosztowo od tradycyjnych metod.

Nie można również zapomnieć o wykorzystaniu przyrostowej metody wytwarzania do wsparcia procesów produkcyjnych poprzez tworzenie części zamiennych lub innych narzędzi jako elementów linii produkcyjnych np. uchwyty, prowadnice, przymiary czy elementy mechanizmów. Mówimy tu o elementach pierwotnie plastikowych jak i wykonanych z metalu, które można zastąpić odpowiednikami drukowanymi z plastiku, zyskując tym samym na lekkości. Mając do dyspozycji szeroką gamę materiałów jesteśmy w stanie odpowiednio dopasować właściwości drukowanej części by odpowiadały wymaganiom pierwotnej. Jak więc widać, inwestując w produkcję metodą przyrostową 3D można nie tylko zrealizować pierwotną potrzebę, ale można ją wykorzystać na wielu różnych polach funkcjonowania przedsiębiorstwa.

Często przy podejmowaniu pierwszej decyzji inwestycji w technologie przyrostowe u podstaw stoi jeden z powyższych obszarów (prototypowanie, produkcja małoseryjna lub wsparcie procesów produkcyjnych). I w kontekście tego celu rozpatrywane są wszystkie za i przeciw. Jednak warto przy tej okazji rozszerzyć zakres możliwości wykorzystania technologii 3D. Dzięki temu okaże się, iż wprowadzenie tej technologii nie tylko obniży czas i koszty realizacji projektów ale też umożliwi realizację innych zadań, być może dotychczas nie realizowanych wewnątrz przedsiębiorstwa.