Quali sono gli aspetti economici della produzione additiva di componenti in metallo che non stai calcolando?

Quali sono gli aspetti economici della produzione additiva di componenti in metallo che non stai calcolando?

Quando una nuova tecnologia arriva sul mercato, i prospetti del suo impatto economico a livello globale molte volte sono pompati e troppo speranzosi.

Vorresti poter conoscere i costi per produrre i tuoi componenti in 3D e capire il ritorno sull’investimento di questa tecnologia, ma non trovi un documento o un produttore generalista che ti dia le informazioni di cui hai bisogno per prendere una decisione.

Quali sono i dati reali che ti serve conoscere per capire l’impatto economico della stampa 3D sulla tua produzione?

In questo articolo scoprirai quali sono i costi che dovrai sostenere per implementare la tecnologia additiva nella tua filiera produttiva.

L’analisi che fanno in molti si riduce al costo della tecnologia e dei costi Ben Strutturati, ovvero tutte quelle spese fisse che dovrai affrontare: materiali, consumabili, l’energia e il tempo di produzione.

Prima elencherò i costi ben Strutturati, quelli fissi, come nessuno te li ha mai mostrati. Alla fine, vedremo in dettaglio quali sono i due costi Non Strutturati che devi cominciare a prendere in considerazione se vuoi fare un investimento profittevole nella stampa 3D.

1) Costi del materiale

Mi occupo di stampanti 3D per metalli, quindi tralascerò i costi della plastica.

Secondo l’analisi della ricercatrice Eleonora Atzeni del Politecnico di Torino del 2012, il costo del materiale per la produzione additiva costa dieci volte di più rispetto alla produzione tradizionale.

stampa 3D componenti meccaniciNell’esempio utilizzato da Atzeni, un componente realizzato con leghe di alluminio con la produzione tradizionale costa € 2,59, mentre con i metodi additivi il costo della polvere è di € 25,81.

Guardando questi dati penserai che produrre in additive sia più costoso e sconveniente, ma è perché stiamo guardando i soliti costi fissi / Ben Strutturati e non vediamo i vantaggi della tecnologia sui Costi Non Strutturati e nell’insieme dell’intera produzione.

In questa proporzione non si tiene conto del tempo produttivo, diviso nel tempo laser, ovvero il tempo in cui laser passa sulla polvere per dare vita al componente e le post-produzioni sul pezzo come la lucidatura.

Non si tiene conto della possibilità di produrre più componenti diversi in un unico job di stampa: posizionando componenti diversi nello stesso piatto di stampa riduci i tempi di produzione perché in poche ore puoi avere molti pezzi con geometrie e dimensioni differenti.

Con i metodi tradizionali, invece, impiegheresti giorni e forza lavoro per ottenere lo stesso risultato

I costi produttivi da sostenere, anche se il materiale costa meno, sono 20 volte maggiori.

Ma non finisce qui: pensa agli altri costi Non Strutturati che devi affrontare con i metodi tradizionali per produrre un tuo componente.

Un componente è formato da più parti: le viti e i pezzi che devono essere aggiunti e assemblati.

Per produrre questo piegatore meccanico con i metodi tradizionali, ad esempio, quali sono i costi Non Strutturati che hanno reso la produzione tradizionale costosa e lunga?

Uno dei costi è il lento ritorno economico.

2) Il lento ritorno economico

Un euro investito nella realizzazione di una parte del componente impiega, secondo le stime date da questo caso studio, 11 giorni a rientrare in cassa.

Vediamo perché…

Di solito, il materiale impiega ben 7 giorni (168 ore) in inventario prima che venga utilizzato.

Il materiale viene impiegato per ben 35,5 ore per la produzione, come vedrai nel caso studio a fine articolo.

stampa 3D componenti meccaniciDobbiamo aggiungere almeno 20 ore di tempi morti per le ore di chiusura della fabbrica (notte e weekend) e il tempo che si perde fra un passaggio produttivo e l’altro.

Ti ricordo che, mentre la produzione in stampa 3D è un procedimento lineare; con i metodi tradizionali i passaggi produttivi passano da una mano all’altra, da un macchinario all’altro, causando ritardi e attese che minano il tuo fatturato.

Per completare il processo produttivo, è necessario attendere altri 2 giorni per le post lavorazioni sui componenti, con dei trattamenti che, spesso, si delegano a fornitori esterni, ritardando ancora di più il flusso produttivo.

In totale, il tempo necessario per produrre il componente con i metodi tradizionali è di 11 giorni.

Solo il 13,12% del tempo totale viene impiegato nella produzione effettiva.

Come puoi vedere tramite questo esempio, limitarsi a comparare il costo dei materiali additivi, rispetto al materiale utilizzato con i metodi tradizionali, significa tenere conto di un calcolo approssimativo che non ti svela la verità sui benefici dell’additive manufacturing.

Quando si parla dei costi dell’additive manufacturing, devi sempre tenere conto dell’intero flusso produttivo e non dei singoli costi: gas, macchinario, polveri metalliche ecc.

3) Costi della macchina

Questo è una delle spese che interessa maggiormente ai produttori che si avvicinano a questa tecnologia.

Questo Bene Strutturato, però, è un dato che non ti dice nulla sull’impatto economico della stampa 3D sulla tua produzione.

Quando fai un investimento in borsa, ad esempio, vuoi sapere che sei oggi impegni 10 mila euro del tuo capitale, entro quanto tempo potrai recuperare quella cifra.

Con una stampante 3D il calcolo del ROI (Ritorno sull’investimento) non può essere ridotto a un calcolo così semplicistico, ma devi considerare sia i costi Ben Strutturati come la manutenzione e la gestione della macchina, sia i costi Non Strutturati, come l’utilizzo della forza lavoro, i tempi di effettiva produzione, il tempo in magazzino e molti altri.

In ogni caso, secondo Wohlers, posso dirti che il prezzo medio di vendita di una stampante 3D industriale per metalli si aggirava fra gli $ 87 140 nel 2014 ai $ 90 370 nel 2013 (Wohlers 2012).

Tra il 2001 e il 2010 il prezzo è diminuito del 57% dopo l’adeguamento all’inflazione.

Finalmente, sai che il costo della macchina è solo la punta dell’Iceberg per capire se la stampa 3D è adatta alla tua produzione.

4) Il consumo di energia

Sono pochi gli studi che calcolano il consumo di energia di una stampante 3D, messa in comparazione con i macchinari tradizionali.

Nel 2003, i ricercatori Hopkinson e Dickens nel loro esame sull’impatto economico dei metodi additivi hanno incluso nel calcolo il consumo di energia, ma non nel rendiconto finale, dato che il consumo influenzava sul costo totale solo dell’1%.

stampa 3D economia - metalliLo studio del ricercatore Morrow (2013) ha dimostrato come i consumi energetici siano direttamente connessi al rapporto fra il volume solido e cavità, ovvero il rapporto fra lo spazio del materiale, il suo ingombro esterno e il suo spazio vuoto.

Quando il rapporto solido-cavità è basso, l’additive manufacturing produce il componente con bassi consumi energetici. L’orientamento del pezzo, ovvero come è stato posizionato il componente sul piatto di stampa, influisce drasticamente sui consumi di energia.

Da imprenditore meccanico che non ha la possibilità di noleggiare una stampante 3D e fare tutti i testi che desideri, come fai ad ottenere questi dati e ad avere un autentico prospetto dell’impatto economico sulla tua produzione prima ancora d’ investire nella tecnologia?

Ed eccoci arrivati al costo più importante che nessuno ti ha mai nominato…

Nessuno ti dice che i soldi che dovrai spendere, non sono tanto nella tecnologia in sé e nei consumabili, ma nel tempo e nei test necessari per capire se la tecnologia additiva sarà profittevole per la tua produzione oppure no.

Oltre ai calcoli che ti ho mostrato, dovresti poter provare una stampante 3D e fare una prova sui tuoi componenti, valutando, almeno di base, i costi di produzione e i tempi.

Visto che nel mercato manca un accompagnamento alla stampa 3D e una valutazione dell’impatto economico della tecnologia su una produzione meccanica…

ho ideato il percorso 3D4YOU che ti permette di provare una stampante 3D ancora prima di comprarne una

Hai la possibilità di accedere al primo step del percorso e ottenere un’analisi su un tuo progetto meccanico.

Per saperne di più su questa possibilità, puoi scaricare gratis il caso studio che ti mostra i costi di produzione del piegatore che abbiamo visto in questo articolo.

Ho messo in comparazione la lavorazione tradizionale con la produzione additiva.

Guardando il caso studio, potrai capire come ottenere anche tu un’analisi preliminare su un tuo progetto meccanico

P.s: L’analisi preliminare non si sofferma solo sui i costi di produzione e i tempi, ma ti mostra se produrre il tuo componente in 3D ha senso, se è fattibili ed economicamente conveniente oppure no.

Clicca sul bottone rosso in fondo alla pagina per ottenere il caso studio gratuito e informarti sull’opportunità unica di provare una stampante 3D ancora prima di comprarne una.

You can’t do today’s job, with yesterday’s methods and be in business tomorrow.

Ti aspetto,

Ivano Corsini

Ivano Corsini

Fondatore e CEO di 3D4STEEL. Creatore del metodo CorSystem - Stampa 3D superveloce per la meccanica

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