憑猜測(cè)為3D打印定價(jià)是一個(gè)隱藏的威脅，它會(huì)蠶食利潤，浪費(fèi)你的愛好。太多創(chuàng)客盲目操作，從未真正了解他們熱衷的項(xiàng)目的真實(shí)成本，或者給客戶報(bào)價(jià)過低。對(duì)于企業(yè)而言，準(zhǔn)確的成本核算會(huì)影響到更高層次的戰(zhàn)略決策，例如，在評(píng)估是使用FDM還是CNC加工等替代方法生產(chǎn)零件時(shí)。

現(xiàn)在，一項(xiàng)新的研究詳細(xì)介紹了一種更精確的計(jì)算單件成本的方法。它提供了一個(gè)清晰的框架，讓小型企業(yè)能夠真正了解其盈利能力，并幫助業(yè)余愛好者準(zhǔn)確了解他們的支出，精確到每一克耗材。

由Bálint Leon Seregi和Péter Ficzere共同撰寫的《FDM零件精細(xì)成本計(jì)算框架》研究提出了一種方法，將制造零件的總成本劃分為五個(gè)不同的可量化類別。對(duì)于任何尋求了解和控制運(yùn)營成本的企業(yè)來說，這種結(jié)構(gòu)都是一個(gè)基礎(chǔ)藍(lán)圖。

這種成本核算方法有何不同？

準(zhǔn)確了解真實(shí)成本可使企業(yè)自信地降低報(bào)價(jià)，從而贏得低吞吐量、復(fù)雜工作的競(jìng)爭(zhēng)性投標(biāo)（來源：MAD模型）

與常規(guī)做法相比，最關(guān)鍵的變化是在步驟4中，噴嘴磨損是根據(jù)所用材料體積而不是打印時(shí)間來計(jì)算的。作者認(rèn)為，這種基于體積的方法更勝一籌，原因有幾個(gè)。它反映了物理現(xiàn)實(shí)，噴嘴磨損幾乎完全發(fā)生在擠出耗材時(shí)，而不是在打印頭重新定位的“行進(jìn)”過程中。基于時(shí)間的計(jì)算無法區(qū)分這些動(dòng)作，因此對(duì)實(shí)際磨損的測(cè)量不太精確。這避免了高估打印時(shí)間長但材料使用量低的作業(yè)（例如復(fù)雜、精細(xì)的部件）的成本，也避免低估打印時(shí)間短但材料使用量高的作業(yè)（例如大型、密集的部件）的成本。

作者聲稱，他們的成本計(jì)算方法也比傳統(tǒng)方法更好，因?yàn)樗鼘⒛＞叱杀九c一般機(jī)器成本區(qū)分開來。與將所有機(jī)器相關(guān)費(fèi)用捆綁在一起的模型不同，該框架將模具（特別是噴嘴和成型板）視為一個(gè)獨(dú)立的成本類別。報(bào)告稱，這使得這些耗材的成本能夠“更準(zhǔn)確地計(jì)算”。

你是否高估或低估了成本

即使是小型印刷農(nóng)場(chǎng)和業(yè)余愛好者也需要跟蹤成本（來源：ccnp4u2nv via Reddit）

作者的核心論點(diǎn)是，采用當(dāng)前或標(biāo)準(zhǔn)的基于時(shí)間的方法，企業(yè)有時(shí)會(huì)高估成本，有時(shí)會(huì)低估成本，從而導(dǎo)致所謂的“零件成本預(yù)測(cè)中的系統(tǒng)性錯(cuò)誤”。

這項(xiàng)研究的關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)是，企業(yè)是否高估或低估其成本完全取決于打印任務(wù)的性質(zhì)。作者指出，“材料擠出率”（每小時(shí)打印的材料量）是判斷哪些錯(cuò)誤會(huì)發(fā)生的主要指標(biāo)。

以下是他們假設(shè)的詳細(xì)分析：制造商高估了材料擠出率低的作業(yè)成本。這種情況通常發(fā)生在幾何形狀復(fù)雜、細(xì)節(jié)精細(xì)或壁厚較薄的部件上，這些部件需要打印機(jī)緩慢移動(dòng)并進(jìn)行許多非擠出的“移動(dòng)”。打印時(shí)間很長，但實(shí)際使用的材料量（以及噴嘴的實(shí)際磨損）卻很低。由于打印時(shí)間較長，基于時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)模型會(huì)錯(cuò)誤地將這些作業(yè)的成本分配到較高水平。

制造商低估了材料擠出率較高的作業(yè)的成本。這種情況通常發(fā)生在需要快速打印厚層大型致密部件時(shí)。打印時(shí)間雖然短，但大量的材料被擠出噴嘴，造成嚴(yán)重的磨損。標(biāo)準(zhǔn)的基于時(shí)間的模型會(huì)認(rèn)為打印時(shí)間較短，并錯(cuò)誤地將其歸為低成本，完全忽略了作業(yè)的高磨損現(xiàn)實(shí)。

本質(zhì)上，作者認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)方法存在根本缺陷，因?yàn)樗褂昧隋e(cuò)誤的指標(biāo)（時(shí)間）來衡量磨損。這個(gè)缺陷不僅會(huì)造成隨機(jī)誤差，還會(huì)造成一種可預(yù)測(cè)的偏差，導(dǎo)致企業(yè)對(duì)兩端的工作進(jìn)行錯(cuò)誤定價(jià)。

那么，讓我們來看看該研究的作者建議如何計(jì)算成本。

步驟1：計(jì)算材料成本

來源：3DMeta

這是最直接的成本組成部分。切片軟件在準(zhǔn)備好打印模型后會(huì)提供必要的數(shù)據(jù)。

你需要：

切片機(jī)的模型材料體積（例如，以cm3為單位）。

切片機(jī)的支撐材料體積（例如，以cm3為單位）。

每單位模型材料的成本（例如，$/cm3）。

一個(gè)單位支撐材料的成本（例如，$/cm3）。

計(jì)算：

（模型材料量×單位成本）+（支撐材料量×單位成本）=總材料成本

第2步：計(jì)算支撐去除成本（如果使用溶劑）

雖然PVA支撐（例如UltiMaker的支撐）只需要將打印件浸入水中以使PVA溶解，但其他材料可能需要特殊的溶劑（來源：UltiMaker）

此步驟僅適用于使用化學(xué)溶液溶解支撐材料的情況。如果你手動(dòng)移除支撐，則該時(shí)間將計(jì)入步驟5（人工成本）。

你需要：

待溶解的支撐材料的體積。

你的溶劑的具體價(jià)格。

零件在加熱罐中停留的時(shí)間。

水箱的能耗和電價(jià)。

計(jì)算：

（支撐體積×溶劑價(jià)格）+（溶解時(shí)間×溶劑槽能耗×電價(jià)）=支撐去除成本

步驟3：計(jì)算機(jī)器運(yùn)行成本

不要低估3D打印機(jī)運(yùn)行所需的電量（來源：UltiMaker）

這涵蓋了運(yùn)行打印機(jī)本身的時(shí)間成本，包括折舊、維護(hù)和能源。

你需要：

切片機(jī)的總打印時(shí)間。

機(jī)器折舊和維護(hù)的每小時(shí)費(fèi)率。

打印機(jī)的平均能耗和你的電價(jià)。

計(jì)算：

（每小時(shí)折舊+每小時(shí)維護(hù)+機(jī)器能源成本）×總打印時(shí)間=機(jī)器運(yùn)行成本

步驟4：計(jì)算模具成本

錯(cuò)誤估計(jì)噴嘴的磨損是高估或低估3D打印成本的主要原因之一（來源：B1nary_hel1x via Reddit）

這是對(duì)傳統(tǒng)成本模型最重要的更新。這種方法不再根據(jù)打印時(shí)間長短來假設(shè)噴嘴的磨損，而是正確地將磨損與通過噴嘴的材料量聯(lián)系起來。

你需要：

你的型號(hào)和支持噴嘴的購買價(jià)格。

每個(gè)噴嘴的體積壽命（制造商聲明在需要更換之前可以擠出的材料總體積，以立方厘米為單位）。如果未提供，則必須通過跟蹤使用情況來確定。

該作業(yè)所需的模型和支撐材料的體積（來自切片機(jī)）。

單個(gè)作業(yè)的構(gòu)建表的按比例分配成本。

計(jì)算：

查找每個(gè)噴嘴每立方厘米的磨損成本：

型號(hào)噴嘴價(jià)格/型號(hào)噴嘴體積壽命=型號(hào)噴嘴每立方厘米的成本

支撐噴嘴價(jià)格/支撐噴嘴體積壽命=支撐噴嘴每立方厘米的成本

計(jì)算特定作業(yè)的噴嘴成本：（

模型噴嘴每立方厘米成本×模型材料體積）+（支撐噴嘴每立方厘米成本×支撐材料體積）+按比例分配的構(gòu)建表成本=總工具成本

第五步：計(jì)算勞動(dòng)力成本

打印機(jī)維護(hù)和人工成本是一項(xiàng)重要的成本因素（來源：Eufy Make）

這考慮到了操作員所需的任何實(shí)際操作時(shí)間。

你需要：

花費(fèi)在機(jī)器設(shè)置和打印準(zhǔn)備上的時(shí)間。

手動(dòng)后處理（包括手動(dòng)去除支撐）所花費(fèi)的時(shí)間。

操作員的每小時(shí)工資。

計(jì)算：

（設(shè)置時(shí)間+后處理時(shí)間）×小時(shí)工資=總?cè)斯こ杀?/span>

盡管市面上有很多工具，從像Prusa Calculator和Omni Calculator這樣的獨(dú)立計(jì)算器，到像AutoQuote3D這樣的集成平臺(tái)，它們往往側(cè)重于更直接的成本構(gòu)成。它們通常根據(jù)重量或體積計(jì)算材料成本，并根據(jù)時(shí)間計(jì)算人工和機(jī)器成本。然而，似乎沒有一款工具像研究中描述的那樣，突出地宣傳基于體積的動(dòng)態(tài)刀具磨損模型。如果這項(xiàng)研究得到證實(shí)，你很可能會(huì)在你常用的自動(dòng)成本計(jì)算器中看到新的算法。

編譯整理：ALL3DP