I ricercatori sviluppano uno strumento AMCET utile per la stima dei costi totali della stampa 3D
Mentre molte aziende stanno lavorando duramente per ridurre il costo complessivo della stampa 3D, sia eliminando la post-elaborazione o offrendo materiali meno costosi , a volte non è possibile rendere la tecnologia meno costosa. Ecco perché Aditya Mahadik e il dottor Dale Masel, una coppia di ricercatori dell’Università dell’Ohio (OU), si concentrano invece sulla stima dei costi AM, in modo che gli utenti possano apprendere di più sul compromesso tra costi e modifiche del design.
I due hanno scritto un articolo, intitolato ” Implementazione dello Strumento di stima dei costi di produzione additiva (AMCET) utilizzando l’approccio Breakdown “, sui loro sforzi per creare uno strumento che possa aiutare gli ingegneri e i progettisti a capire l’impatto complessivo della stampa 3D all’inizio del il processo.
L’abstract recita: “Lo scopo di questa ricerca è sviluppare uno strumento additivo di stima dei costi di produzione (AMCET) utilizzando un approccio di tipo break-down. Il costo totale è un’aggiunta dei costi per macchina, materiale, manodopera e post-elaborazione, che vengono calcolati utilizzando un numero limitato di parametri di input dell’utente primario. Se sono disponibili ulteriori parametri di parte o di processo, l’utente può immettere i parametri di input secondari per aumentare la precisione di una stima. Il tempo di costruzione è stimato considerando le attività svolte dalla macchina per la preparazione di un singolo strato e moltiplicandolo per il numero totale di strati. ”
Informazioni sull’input dell’utente principale; Informazioni sull’input dell’utente secondario per il costo della macchina.
La stima dei costi, o CE, può essere utilizzata per aiutare le aziende a definire i prezzi dei prodotti, determinare il potenziale aziendale, preparare i budget ed eseguire analisi di pareggio, oltre a fornire ai clienti quotazioni accurate e aiutare gli imprenditori a prendere decisioni sui processi di produzione e sulle modifiche alla progettazione del prodotto . Quanto i costi di un determinato prodotto dipendono dalle risorse – come strumenti, materiali, macchine e manodopera – che vengono utilizzati per realizzarlo. Al fine di stimare correttamente quanto una società spenderà nella produzione di un determinato prodotto, dovrebbe stimare il costo associato a tutte queste risorse.
I ricercatori dell’UO hanno utilizzato un approccio di breakdown nel loro AMCET, che calcola i componenti di costo “prendendo informazioni limitate dall’utente per supportare una CE rapida di un progetto quando fabbricato utilizzando uno dei sette diversi processi AM”.
“La stima del tempo è cruciale per la previsione dei costi perché il costo è direttamente proporzionale al tempo di produzione del prodotto”, hanno spiegato i ricercatori. “Il tempo di costruzione del prodotto viene stimato calcolando il tempo richiesto per preparare un singolo strato e il numero totale di livelli. Il tempo richiesto per un singolo strato è stimato esaminando le attività critiche come il tempo di spostare la testina della stampante, il tempo di depositare il materiale, il tempo di fondere il materiale per formare uno strato e il tempo di abbassare la piattaforma dopo aver preparato uno strato. ”
Ripartizione totale dei costi di lotto e parte; Ripartizione del costo totale.
AMCET calcola il costo totale di una parte sommando i costi di macchine, materiali, manodopera e post-elaborazione. Lo strumento separa questi quattro componenti in cinque diversi livelli:
Input dell’utente principale per componenti di costo
Ulteriori informazioni sull’utente per aumentare la precisione della stima
Parametri dei componenti di costo calcolati da parametri primari e secondari
Stime dei costi del sottocomponente calcolati in base ai parametri del Livello 3
Stima del costo del componente generata dall’aggiunta di stime dei costi del sottocomponente
“L’utente può analizzare il contributo apportato dalle singole componenti di costo”, hanno spiegato Mahadik e Masel . “L’AMCET fornisce il costo di diversi progetti di parti (lotto) e costo di una singola parte. Anche l’utilizzo effettivo e la percentuale dei singoli componenti di costo sono stimati da AMCET per eseguire l’analisi dettagliata. ”
Nell’esperimento OU, le stime di AMCET generate sono state convalidate utilizzando tre diversi processi di stampa 3D per produrre due parti, quindi confrontato i risultati con il costo reale. In base ai risultati, il costo della stampa 3D PolyJet è stato stimato con un errore del 12,87%, del 14,65% per la stampa 3D SLA e del 19,14% per la stampa 3D FDM.
Confronto dei costi totali di tre tecniche AM con due parti.
“AMCET supporta la rapida stima dei costi delle parti AM consentendo all’utente di fornire informazioni limitate. L’utente può perfezionare la stima in base alla disponibilità dei dati per una stima accurata dei costi. Le stime generate da AMCET sono con alcuni errori ma sufficientemente accurate per lo scopo di stima. Ciò aiuta la selezione e il confronto del processo AM desiderato in base al tempo e al vincolo di costo “, hanno concluso i ricercatori.
“Le aziende che investono in AM possono fare uso di AMCET per determinare un punto di pareggio per analizzare l’investimento. A differenza di altri software di stima dei costi AM in cui il caricamento del file .STL è obbligatorio per generare una stima, AMCET può generare una stima inserendo i parametri primario e secondario. Ciò garantirà alle società di ingegneria di proteggere i loro progetti non dovendoli condividere all’esterno di un’organizzazione “.
