Comment calculer le retour sur investissement et le coût de l'impression 3D

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L'impression 3D en interne est une solution qui convient à de nombreuses applications très diverses. Cependant, lorsque vous envisagez d'investir dans une imprimante 3D, la viabilité se résume généralement à une simple question : cela est-il économiquement pertinent pour votre entreprise?

Ce guide compare la sous-traitance et la production en interne, détaille les différentes composantes à prendre en compte dans le calcul du coût par pièce, et les éléments autres que le coût à prendre en compte pour comparer diverses méthodes de production.

Pour le faire vous-même, il vous faudrait créer une feuille de calcul compliquée, essayer d'obtenir toutes les données, souvent cachées, auprès d'un fabricant. Pour vous simplifier la tâche, nous vous proposons un outil, simple et interactif, pour calculer le coût par pièce et le délai de production par impression 3D sur la Form 2, et comparer les gains de coûts et de temps avec d'autres méthodes de production.

Calculez votre retour sur investissement

Comparaison entre sous-traitance et production en interne

La sous-traitance à des prestataires ou des bureaux d'études externes est recommandée lorsque votre besoin d'impression 3D est occasionnel, et que les pièces sont de grande taille ou requièrent des matériaux spéciaux. Les sous-traitants disposent généralement de plusieurs technologies en interne, SLA, SLS, FDM et impression 3D en métal. Ils peuvent aussi vous conseiller et proposer d'autres services de conception ou de finition pointus.

Les principaux inconvénients de la sous-traitance sont les coûts et les délais. L'avantage majeur de l'impression 3D est sa rapidité par rapport aux méthodes de fabrication traditionnelles, mais cet avantage disparaît rapidement lorsqu'il faut attendre plusieurs jours ou même plusieurs semaines pour recevoir la pièce sous-traitée. D'autre part, le coût de la sous-traitance augmente rapidement avec la demande et la production.

Les imprimantes 3D SLA d'atelier petit format sont idéales lorsque vous avez besoin de pièces rapidement. En fonction du nombre de pièces et du volume d'impression, l'investissement dans une imprimante 3D petit format peut atteindre le seuil de rentabilité en quelques mois.

Avec des imprimantes de bureau, vous pouvez vous équiper de la capacité qui correspond à vos besoins, puis l'augmenter en fonction de la demande en ajoutant des unités supplémentaires, sans investir lourdement dans une imprimante 3D grand format. Utiliser plusieurs imprimantes 3D vous donne également la flexibilité d'imprimer simultanément des pièces dans différents matériaux. Les sous-traitants peuvent toujours venir compléter cette procédure flexible pour les pièces plus grandes ou fabriquées à partir de matériaux non conventionnels.

Calcul du coût par pièce

Le calcul du coût par pièce nécessite de prendre en compte les coûts de possession de l'équipement, des matériaux et de la main-d'œuvre. Il est utile de comprendre les facteurs qui influencent chacune de ces composantes de coût et les questions à poser pour évaluer les méthodes de production alternatives et connaitre les coûts cachés.

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Possession du matériel

Le coût de possession du matériel est constitué de l'ensemble des coûts fixes, comprenant l'acquisition des machines, les contrats de services, l'installation et la maintenance. Ces dépenses sont engagées, qu'une machine soit à l'arrêt ou qu'elle produise des dizaines de pièces par semaine.

Les coûts de possession sont répartis par pièce produite, en additionnant tous les coûts fixes prévus sur la durée de vie de la machine, et en divisant cette somme par le nombre de pièces que la machine peut produire. En règle générale, plus la productivité et l'utilisation de la machine sont élevées, plus le coût de possession par pièce produite est faible.

D'énormes progrès ont été faits ces dernières années sur les imprimantes 3D de bureau pour baisser les coûts de possession. Avec un prix de 10 à 100 fois inférieur à celui des imprimantes 3D industrielles et la possibilité de produire des milliers de pièces pendant leur durée de vie, leurs coûts de possession peuvent devenir négligeables.

Questions préalables :

  • Y a-t-il une installation, une formation ou d'autres dépenses initiales en plus du coût de la machine ?
  • Un contrat de service (obligatoire) est-il nécessaire ? Que couvre-t-il ?
  • En plus de l'imprimante, quels sont les accessoires et les outils nécessaires pour fabriquer les pièces finies ?
  • Quels sont les besoins d'entretien d'une imprimante fonctionnant normalement ? Quel est le coût annuel à prévoir pour la maintenance ? Que se passe-t-il si la production augmente ?

Matériaux et consommables

Les coûts des matières premières et autres consommables nécessaires pour produire des pièces sont des coûts variables. Ils dépendent fortement du nombre de pièces que vous produisez.

Le coût en matériaux s'évalue en calculant la quantité requise pour créer une seule pièce et en la multipliant par le coût du matériau. S'ajoutent les coûts relatifs aux déchets et à tous les autres consommables nécessaires. Alors que les coûts de possession diminuent à mesure que la production augmente, les coûts de matériaux pour l'impression 3D tendent à se stabiliser rapidement.

Assurez-vous de bien préciser les matériaux dont vous aurez besoin pour créer les pièces, car le coût des consommables pour l'impression 3D varie. Notez également que certaines imprimantes 3D ne fonctionnent qu'avec des matériaux propriétaires et limitent ainsi vos choix.

Questions préalables :

  • Quel est le coût de chaque type de matériau ?
  • Quelle est la quantité de matériau nécessaire pour produire une pièce donnée, en comptant les déchets ?
  • Quelle est la durée limite de stockage des matériaux ?
  • D'autres consommables sont-ils nécessaires pour produire les pièces ?
  • L'imprimante peut-elle fonctionner avec des matériaux tiers ?

Main d'œuvre

L'impression 3D peut remplacer les flux de travail complexes des méthodes de fabrication traditionnelles et permettre des gains de temps substantiels, mais, selon la technologie, elle peut encore nécessiter de la main d’œuvre.

La plupart des imprimantes 3D de bureau sont optimisées pour être faciles à utiliser, alors que la maintenance régulière ou le changement de matériau sur des machines industrielles peuvent prendre du temps et nécessiter un opérateur qualifié.

Les tâches de post-traitement varient en fonction de la technologie, mais dans la plupart des cas, elles consistent à nettoyer les pièces et enlever les supports ou le matériau en excès. Il existe des solutions pour automatiser certaines de ces tâches. Par exemple, les appareils Form Wash et Form Cure de Formlabs simplifient les opérations de lavage et de post-polymérisation après impression 3D stéréolithographique sur les imprimantes Formlabs.

Questions préalables :

  • Quel est le processus complet de production de pièces ? Quelles sont les étapes spécifiques pour configurer une impression, changer de matériau et post-traiter les pièces ?
  • Combien de temps faut-il pour post-traiter une pièce donnée ?
  • Existe-t-il des outils ou des dispositifs pour automatiser certaines de ces tâches ?

À prendre en plus des coûts directs

Les coûts d'investissement, de matériaux ou de main-d'œuvre sont relativement faciles à calculer. Mais qu'en est-il des coûts indirects et des facteurs qui sont difficiles à quantifier, mais qui influencent encore votre résultat ? Examinons quelques-uns des facteurs clés à prendre en compte lorsqu'on compare l'impression 3D de bureau à la sous-traitance ou à d'autres méthodes de production.

Gains de temps : Et si vous pouviez mettre les produits sur le marché plus rapidement ? Ou réduire le délai de production de vos produits de plusieurs jours ou semaines ? L'impression 3D simplifie les processus de production et de prototypage traditionnels, ce qui vous permet de gagner du temps et de devancer la concurrence.

De meilleurs résultats : L'impression 3D vous permet d'effectuer des tests, d'itérer après un échec et d'obtenir de meilleurs produits finis en un rien de temps. Trouver les défauts de conception et les corriger au plus tôt évite également des révisions de conception et des modifications d'outillage en production coûteuses.

Communication facilitée : Disposer de prototypes et de pièces de haute qualité vous permet de mieux communiquer avec vos clients, vos fournisseurs et autres personnes concernées. Vous évitez ainsi des malentendus et des erreurs onéreuses.

Protection de la propriété intellectuelle : Travaillez-vous avec des informations sensibles ? En produisant les pièces en interne, vous n'aurez pas à les confier à des tiers, ce qui réduira les risques de fuites ou de vols de PI.

Calculez les gains de temps et de coûts en quelques minutes

Le calcul du coût par pièce et du délai de production, ainsi que la comparaison des options possibles, nécessitent généralement beaucoup de travail sur des feuilles de calcul. Et si cela ne vous prenait que quelques minutes ?

Essayez notre outil simple et interactif pour calculer le coût par pièce et le délai de production lorsque vous imprimez en 3D sur les imprimantes Formlabs, et comparez les gains de temps et de coûts à ceux obtenus avec d'autres méthodes, en utilisant vos propres indicateurs.

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