市場(chǎng)上對(duì)于金屬金屬3D打印裝備最直接也最關(guān)心的莫過(guò)于其售價(jià),至于設(shè)備質(zhì)量,功能等關(guān)鍵指標(biāo)似乎并不是很敏感,這也間接反映出了金屬3D打印下游應(yīng)用市場(chǎng)對(duì)金屬3D打印行業(yè)本身還缺乏深入了解與思考。
我們且不討論金屬3D打印產(chǎn)業(yè)鏈中存在的信息壁壘與溝通障礙問(wèn)題,單就國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)于價(jià)格的敏感程度,結(jié)合金屬3D打印裝備的研發(fā)成本與供應(yīng)關(guān)系,我們來(lái)分析未來(lái)SLM金屬金屬3D打印裝備的市場(chǎng)價(jià)格變動(dòng)與未來(lái)的變化趨勢(shì)。
本次討論只集中在上供粉方式的單激光量產(chǎn)型SLM金屬打印裝備標(biāo)配型號(hào)價(jià)格變動(dòng)趨勢(shì)分析,對(duì)于其他形式的金屬金屬3D打印裝備的未來(lái)發(fā)展變化暫不做討論。
事實(shí)上,1臺(tái)金屬金屬3D打印裝備的市場(chǎng)售價(jià)不僅僅包括裝備硬件,還包括研發(fā)投入均攤,運(yùn)營(yíng)維護(hù),宣傳推廣,采購(gòu)等綜合成本費(fèi)用,最后外加利潤(rùn)空間形成最終的市場(chǎng)終端售價(jià)。
SLM金屬3D打印裝備硬件成本
要想分析并判斷1臺(tái)/套SLM金屬金屬3D打印裝備的市場(chǎng)價(jià)格走向,首先必須了解的是整套裝備的硬件組成:
(1)機(jī)械模塊:桁架,外觀(guān)鈑金,成形缸模組,鋪粉模組,收粉板塊,各管路,連接件,標(biāo)準(zhǔn)件等。
(2)電氣模塊:PLC及電氣元件,傳感器或監(jiān)控元件,線(xiàn)束等。
(3)光學(xué)模塊:激光器及光纖,準(zhǔn)直鏡,掃描振鏡,場(chǎng)鏡等。
(4)循環(huán)過(guò)濾模塊:風(fēng)機(jī)及濾芯等。
(5)軟件控制模塊:工控軟件,數(shù)據(jù)處理及路徑規(guī)劃軟件。
下面我們對(duì)各模塊分別分析:
1、機(jī)械模塊:機(jī)械模塊應(yīng)該是整套裝備的骨架,類(lèi)似與人的骨骼架構(gòu)似的,是決定整套裝備布局與外觀(guān)質(zhì)量的核心模塊。所以,在很多擁有成熟金屬3D打印裝備研發(fā)體系的機(jī)構(gòu)里面,優(yōu)秀的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師最終都會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪粋€(gè)核心角色,即系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師,就是對(duì)整套裝備的整體布局,裝配質(zhì)量負(fù)責(zé)。但是令人遺憾的是,該職位似乎并沒(méi)有引起國(guó)內(nèi)金屬3D打印裝備研發(fā)企業(yè)的重視,不過(guò)隨著研發(fā)的深入及體系制度的建立健全和完善,這一職位必不可少。初期,項(xiàng)目經(jīng)理似乎兼任了這一角色。
我們回歸到硬件分析范疇討論裝備的價(jià)格趨勢(shì)。機(jī)械模塊的價(jià)格主要是根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)選用的材料與技術(shù)要求而定。選材方面主要涉及到的是鋼材質(zhì)桁架或是鋁型材桁架,技術(shù)要求主要是針對(duì)機(jī)加工供應(yīng)商加工質(zhì)量的一種甄別。金屬3D打印裝備的機(jī)加工零配件的采購(gòu)特點(diǎn)是不會(huì)是大批量一次性采購(gòu),而只能是小批的幾件或者是幾十件,有的甚至只是單件采購(gòu),因此機(jī)加工供應(yīng)商不會(huì)將加工的定價(jià)下探到價(jià)格極限,這也就造成了機(jī)械模塊的價(jià)格浮動(dòng)性空間有限,但是機(jī)加工已經(jīng)是很成熟的傳統(tǒng)金屬加工領(lǐng)域,價(jià)格相對(duì)不高,所以機(jī)械模塊選材與機(jī)加工的價(jià)格總和控制在5-8W之間。
2、電氣模塊:在機(jī)械設(shè)計(jì)模塊無(wú)缺陷的前提下,電氣模塊類(lèi)似于人體各部分的器官及神經(jīng)系統(tǒng),對(duì)于設(shè)備穩(wěn)定性運(yùn)行起到非常關(guān)鍵的作用。電氣主要的構(gòu)成硬件是PLC及各伺服控制元件,各類(lèi)型傳感器等,彼此之間通訊經(jīng)過(guò)協(xié)議信號(hào)傳遞并控制伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)。不同品牌的電氣元件之間的通訊在遵循通用標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上又有各自的標(biāo)準(zhǔn),因此要想設(shè)備各個(gè)電氣元件之間實(shí)現(xiàn)無(wú)縫通訊鏈接,最好的方式就是全部采用統(tǒng)一品牌,但是這樣硬件成本會(huì)增加不少,因此常用方式是各個(gè)主要電氣控制元件采用不同的知名品牌。如此電氣模塊的硬件成本控制在15-20W。
3、光學(xué)模塊:裝備最核心的精密模塊,類(lèi)似于人體的眼睛。對(duì)于一般成形尺寸(300mm左右)的裝備而言,目前市場(chǎng)上選用的大部分是IPG 500W連續(xù)光纖激光器,價(jià)格在6-10W,外加準(zhǔn)直和聚焦系統(tǒng)總體價(jià)格控制在25W左右。
4、循環(huán)過(guò)濾模塊:這一部分主要的價(jià)格構(gòu)成無(wú)外乎是機(jī)械加工部件與風(fēng)機(jī)、濾芯。機(jī)械加工部件劃歸到機(jī)械模塊硬件成本上,風(fēng)機(jī)與濾芯的整體報(bào)價(jià)與采用的循環(huán)過(guò)濾等級(jí)成正比,循環(huán)過(guò)濾等級(jí)越高,系統(tǒng)越復(fù)雜,則整體硬件的成本相對(duì)越高,但是也不會(huì)過(guò)于高昂,整體成本控制在3-5W之間已經(jīng)算不低了。
5、軟件模塊:這部分的成本存在兩個(gè)極端,一是自己有軟件工程師,所有軟件項(xiàng)目全部自己編寫(xiě)并裝機(jī)運(yùn)行,成本相對(duì)較低,可以說(shuō)只有人員成本;另一是根據(jù)自己裝備特點(diǎn)及工藝要求向軟件制作公司外協(xié)定制,后期自己維護(hù)與升級(jí),外協(xié)定制成本非常高,均攤到每一臺(tái)設(shè)備上也是一筆不小的開(kāi)支。
6、其他輔助成本:這部分成本包括了諸多智能化與自動(dòng)化等功性能,例如粉末自動(dòng)篩分循環(huán)系統(tǒng),熔池在線(xiàn)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng),激光輸出功率在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等智能化與自動(dòng)化的輔助設(shè)施。
裝備差異化
很多做金屬打印或者是對(duì)金屬打印了解過(guò)的人似乎走進(jìn)了一個(gè)誤區(qū),存在一個(gè)共同的認(rèn)知:組裝一臺(tái)金屬3D打印裝備很簡(jiǎn)單,找?guī)讉€(gè)人就可以設(shè)計(jì)出來(lái)。這句話(huà)看似說(shuō)的瀟灑,實(shí)則是無(wú)知的表現(xiàn)。的確,專(zhuān)業(yè)的機(jī)械設(shè)計(jì)工程師對(duì)于結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜的金屬3D打印裝備而言,但就設(shè)計(jì)而言確實(shí)不難,但是評(píng)估與驗(yàn)證一臺(tái)裝備的實(shí)用性不是設(shè)計(jì)出來(lái)就完事的,它需要同時(shí)滿(mǎn)足外觀(guān)質(zhì)量,裝配質(zhì)量,高效與穩(wěn)定性,安全性,環(huán)保性等諸多嚴(yán)苛的要求,另外還要滿(mǎn)足人性化,自動(dòng)化與智能化的匹配程度。
因此,一臺(tái)裝備從開(kāi)發(fā)到上市需要經(jīng)歷的考驗(yàn)與驗(yàn)證流程,沒(méi)有親身經(jīng)歷過(guò)的人很難想象究竟會(huì)是怎么一回事兒,甚至很多國(guó)內(nèi)專(zhuān)業(yè)3D打印機(jī)構(gòu)在裝備開(kāi)發(fā)過(guò)程中也是云里霧里,沒(méi)有一套完整的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程與產(chǎn)品校驗(yàn)規(guī)則,這也造成了國(guó)內(nèi)金屬3D打印裝備與國(guó)外裝備一直存在不小差距的根源,從根本上還是缺乏“精益”精神。
裝備差異化的具體表現(xiàn)除了裝備本身在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)采用的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與附加智能化或者自動(dòng)化功能外,這屬于“顯性差異”,最大差異就是對(duì)細(xì)節(jié)的把控程度,這個(gè)很難用肉眼觀(guān)測(cè),屬于“隱性差異”。隱性差異主要源自于兩方面,一方面是源自裝備開(kāi)發(fā)人員自身的素質(zhì)及對(duì)技術(shù)的要求程度,另一方面源自企業(yè)自身的一種企業(yè)文化。
隱性差異對(duì)于裝備開(kāi)發(fā)企業(yè)而言可以說(shuō)是企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。同樣功能的裝備,為什么有的品牌具備實(shí)用性而有的品牌卻只是套骨架?核心就在于產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)流程與產(chǎn)品校驗(yàn)規(guī)則,以及兩者之間存在的隱性差異。
所以未來(lái),3D打印企業(yè)在管理上具備成熟的流程與方法后,企業(yè)內(nèi)的“隱性差異”企業(yè)文化一定是其未來(lái)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。令人可喜的是,國(guó)內(nèi)的BLT,F(xiàn)ARSOON似乎讓人看到了未來(lái)3D打印的希望。
裝備未來(lái)市場(chǎng)價(jià)格走向
市場(chǎng)價(jià)格一定是受市場(chǎng)供求關(guān)系影響的,從金屬3D打印與下游終端應(yīng)用市場(chǎng)供求分析,目前金屬3D打印市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)是裝備需求依然在增長(zhǎng),但是需求比較強(qiáng)烈的是大尺寸裝備(400mm以上),一般尺寸(300mm左右)裝備增勢(shì)變緩,說(shuō)明金屬3D打印裝備的發(fā)展趨勢(shì)傾向于大尺寸化,一般尺寸(300mm左右)裝備趨近于亞飽和狀態(tài)。而定制化產(chǎn)品的市場(chǎng)需求則增勢(shì)明顯,尤其是面向高性能的大尺寸定制化產(chǎn)品需求愈加強(qiáng)烈。
從上游供應(yīng)商與金屬3D打印方面分析,首先需要明確的是金屬3D打印屬于新興產(chǎn)業(yè),相對(duì)于傳統(tǒng)行業(yè)而言,規(guī)模依然較小,再結(jié)合金屬3D打印自身的行業(yè)特點(diǎn),其面向的不是成規(guī)模大批量量產(chǎn)的市場(chǎng)需求,因此也就導(dǎo)致了金屬3D打印裝備數(shù)量的限制性,而上游供應(yīng)商不會(huì)因有限數(shù)量的裝備而大幅度降低供應(yīng)價(jià)格。
目前終端應(yīng)用市場(chǎng)的表現(xiàn),我們可以得出一個(gè)大致的發(fā)展趨勢(shì):大尺寸裝備(400mm以上)的市場(chǎng)價(jià)格依然處于高位,存在大幅下探的空間。而一般尺寸(不大于300mm)的裝備,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈,甚至趨近于白熱化,價(jià)格下探空間已經(jīng)見(jiàn)底或即將觸及底部,不會(huì)再有大的波動(dòng)。
這里需要指出的是,目前國(guó)內(nèi)的金屬3D打印裝備其核心配件如激光器,振鏡等嚴(yán)重依賴(lài)國(guó)外品牌,這也就導(dǎo)致了價(jià)格下探的無(wú)可能性,期待國(guó)產(chǎn)配件堪當(dāng)大用的時(shí)候,金屬3D打印裝備價(jià)格也會(huì)強(qiáng)勢(shì)走低,倒逼國(guó)外品牌裝備價(jià)格下探。
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