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SLM金屬3D打印裝備的市場價格趨勢與競爭差異分析 

2020-10-20 09:02
編者按:本文來自微信公眾號“3D打印聯(lián)盟智庫”(ID:iPrinting)作者:晚風(fēng)飲墨香,3D打印資源庫經(jīng)授權(quán)發(fā)布。

市場上對于金屬金屬3D打印裝備最直接也最關(guān)心的莫過于其售價,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)用市場對金屬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題,單就國內(nèi)市場對于價格的敏感程度,結(jié)合金屬3D打印裝備的研發(fā)成本與供應(yīng)關(guān)系,我們來分析未來SLM金屬金屬3D打印裝備的市場價格變動與未來的變化趨勢。
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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)配型號價格變動趨勢分析,對于其他形式的金屬金屬3D打印裝備的未來發(fā)展變化暫不做討論。
事實上,1臺金屬金屬3D打印裝備的市場售價不僅僅包括裝備硬件,還包括研發(fā)投入均攤,運營維護,宣傳推廣,采購等綜合成本費用,最后外加利潤空間形成最終的市場終端售價。

SLM金屬3D打印裝備硬件成本
要想分析并判斷1臺/套SLM金屬金屬3D打印裝備的市場價格走向,首先必須了解的是整套裝備的硬件組成:
(1)機械模塊:桁架,外觀鈑金,成形缸模組,鋪粉模組,收粉板塊,各管路,連接件,標(biāo)準件等。
(2)電氣模塊:PLC及電氣元件,傳感器或監(jiān)控元件,線束等。
(3)光學(xué)模塊:激光器及光纖,準直鏡,掃描振鏡,場鏡等。
(4)循環(huán)過濾模塊:風(fēng)機及濾芯等。
(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。
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下面我們對各模塊分別分析:
1、機械模塊:機械模塊應(yīng)該是整套裝備的骨架,類似與人的骨骼架構(gòu)似的,是決定整套裝備布局與外觀質(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)體系的機構(gòu)里面,優(yōu)秀的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師最終都會轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪粋€核心角色,即系統(tǒng)設(shè)計工程師,就是對整套裝備的整體布局,裝配質(zhì)量負責(zé)。但是令人遺憾的是,該職位似乎并沒有引起國內(nèi)金屬3D打印裝備研發(fā)企業(yè)的重視,不過隨著研發(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格趨勢。機械模塊的價格主要是根據(jù)機械設(shè)計時選用的材料與技術(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)要求主要是針對機加工供應(yīng)商加工質(zhì)量的一種甄別。金屬3D打印裝備的機加工零配件的采購特點是不會是大批量一次性采購,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,因此機加工供應(yīng)商不會將加工的定價下探到價格極限,這也就造成了機械模塊的價格浮動性空間有限,但是機加工已經(jīng)是很成熟的傳統(tǒng)金屬加工領(lǐng)域,價格相對不高,所以機械模塊選材與機加工的價格總和控制在5-8W之間。
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2、電氣模塊:在機械設(shè)計模塊無缺陷的前提下,電氣模塊類似于人體各部分的器官及神經(jīng)系統(tǒng),對于設(shè)備穩(wěn)定性運行起到非常關(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,各類型傳感器等,彼此之間通訊經(jīng)過協(xié)議信號傳遞并控制伺服電機運動。不同品牌的電氣元件之間的通訊在遵循通用標(biāo)準的基礎(chǔ)上又有各自的標(biāo)準,因此要想設(shè)備各個電氣元件之間實現(xiàn)無縫通訊鏈接,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增加不少,因此常用方式是各個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,類似于人體的眼睛。對于一般成形尺寸(300mm左右)的裝備而言,目前市場上選用的大部分是IPG 500W連續(xù)光纖激光器,價格在6-10W,外加準直和聚焦系統(tǒng)總體價格控制在25W左右。

4、循環(huán)過濾模塊:這一部分主要的價格構(gòu)成無外乎是機械加工部件與風(fēng)機、濾芯。機械加工部件劃歸到機械模塊硬件成本上,風(fēng)機與濾芯的整體報價與采用的循環(huán)過濾等級成正比,循環(huán)過濾等級越高,系統(tǒng)越復(fù)雜,則整體硬件的成本相對越高,但是也不會過于高昂,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極端,一是自己有軟件工程師,所有軟件項目全部自己編寫并裝機運行,成本相對較低,可以說只有人員成本;另一是根據(jù)自己裝備特點及工藝要求向軟件制作公司外協(xié)定制,后期自己維護與升級,外協(xié)定制成本非常高,均攤到每一臺設(shè)備上也是一筆不小的開支。

6、其他輔助成本:這部分成本包括了諸多智能化與自動化等功性能,例如粉末自動篩分循環(huán)系統(tǒng),熔池在線監(jiān)測控制系統(tǒng),激光輸出功率在線監(jiān)測系統(tǒng)等智能化與自動化的輔助設(shè)施。

裝備差異化
很多做金屬打印或者是對金屬打印了解過的人似乎走進了一個誤區(qū),存在一個共同的認知:組裝一臺金屬3D打印裝備很簡單,找?guī)讉€人就可以設(shè)計出來。這句話看似說的瀟灑,實則是無知的表現(xiàn)。的確,專業(yè)的機械設(shè)計工程師對于結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜的金屬3D打印裝備而言,但就設(shè)計而言確實不難,但是評估與驗證一臺裝備的實用性不是設(shè)計出來就完事的,它需要同時滿足外觀質(zhì)量,裝配質(zhì)量,高效與穩(wěn)定性,安全性,環(huán)保性等諸多嚴苛的要求,另外還要滿足人性化,自動化與智能化的匹配程度。

因此,一臺裝備從開發(fā)到上市需要經(jīng)歷的考驗與驗證流程,沒有親身經(jīng)歷過的人很難想象究竟會是怎么一回事兒,甚至很多國內(nèi)專業(yè)3D打印機構(gòu)在裝備開發(fā)過程中也是云里霧里,沒有一套完整的產(chǎn)品開發(fā)流程與產(chǎn)品校驗規(guī)則,這也造成了國內(nèi)金屬3D打印裝備與國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。
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裝備差異化的具體表現(xiàn)除了裝備本身在結(jié)構(gòu)設(shè)計時采用的創(chuàng)新設(shè)計與附加智能化或者自動化功能外,這屬于“顯性差異”,最大差異就是對細節(jié)的把控程度,這個很難用肉眼觀測,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發(fā)人員自身的素質(zhì)及對技術(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。

隱性差異對于裝備開發(fā)企業(yè)而言可以說是企業(yè)的核心競爭力。同樣功能的裝備,為什么有的品牌具備實用性而有的品牌卻只是套骨架?核心就在于產(chǎn)品的開發(fā)流程與產(chǎn)品校驗規(guī)則,以及兩者之間存在的隱性差異。

所以未來,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)文化一定是其未來的核心競爭力。令人可喜的是,國內(nèi)的BLT,F(xiàn)ARSOON似乎讓人看到了未來3D打印的希望。

裝備未來市場價格走向
市場價格一定是受市場供求關(guān)系影響的,從金屬3D打印與下游終端應(yīng)用市場供求分析,目前金屬3D打印市場發(fā)展趨勢是裝備需求依然在增長,但是需求比較強烈的是大尺寸裝備(400mm以上),一般尺寸(300mm左右)裝備增勢變緩,說明金屬3D打印裝備的發(fā)展趨勢傾向于大尺寸化,一般尺寸(300mm左右)裝備趨近于亞飽和狀態(tài)。而定制化產(chǎn)品的市場需求則增勢明顯,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,其面向的不是成規(guī)模大批量量產(chǎn)的市場需求,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)商不會因有限數(shù)量的裝備而大幅度降低供應(yīng)價格。
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目前終端應(yīng)用市場的表現(xiàn),我們可以得出一個大致的發(fā)展趨勢:大尺寸裝備(400mm以上)的市場價格依然處于高位,存在大幅下探的空間。而一般尺寸(不大于300mm)的裝備,國內(nèi)市場競爭激烈,甚至趨近于白熱化,價格下探空間已經(jīng)見底或即將觸及底部,不會再有大的波動。

這里需要指出的是,目前國內(nèi)的金屬3D打印裝備其核心配件如激光器,振鏡等嚴重依賴國外品牌,這也就導(dǎo)致了價格下探的無可能性,期待國產(chǎn)配件堪當(dāng)大用的時候,金屬3D打印裝備價格也會強勢走低,倒逼國外品牌裝備價格下探。

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