SLM金属3D打印装备的市场价格趋势与竞争差异分析 

由 3D打印联盟智库 发布于 2020-10-20 09:02 

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编者按:本文来自微信公众号“3D打印联盟智库”(ID:iPrinting)作者:晚风饮墨香,3D打印资源库经授权发布。

市场上对于金属金属3D打印装备最直接也最关心的莫过于其售价,至于设备质量,功能等关键指标似乎并不是很敏感,这也间接反映出了金属3D打印下游应用市场对金属3D打印行业本身还缺乏深入了解与思考。

我们且不讨论金属3D打印产业链中存在的信息壁垒与沟通障碍问题,单就国内市场对于价格的敏感程度,结合金属3D打印装备的研发成本与供应关系,我们来分析未来SLM金属金属3D打印装备的市场价格变动与未来的变化趋势。
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本次讨论只集中在上供粉方式的单激光量产型SLM金属打印装备标配型号价格变动趋势分析,对于其他形式的金属金属3D打印装备的未来发展变化暂不做讨论。
事实上,1台金属金属3D打印装备的市场售价不仅仅包括装备硬件,还包括研发投入均摊,运营维护,宣传推广,采购等综合成本费用,最后外加利润空间形成最终的市场终端售价。

SLM金属3D打印装备硬件成本
要想分析并判断1台/套SLM金属金属3D打印装备的市场价格走向,首先必须了解的是整套装备的硬件组成:
(1)机械模块:桁架,外观钣金,成形缸模组,铺粉模组,收粉板块,各管路,连接件,标准件等。
(2)电气模块:PLC及电气元件,传感器或监控元件,线束等。
(3)光学模块:激光器及光纤,准直镜,扫描振镜,场镜等。
(4)循环过滤模块:风机及滤芯等。
(5)软件控制模块:工控软件,数据处理及路径规划软件。
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下面我们对各模块分别分析:
1、机械模块:机械模块应该是整套装备的骨架,类似与人的骨骼架构似的,是决定整套装备布局与外观质量的核心模块。所以,在很多拥有成熟金属3D打印装备研发体系的机构里面,优秀的机械结构设计工程师最终都会转变为另一个核心角色,即系统设计工程师,就是对整套装备的整体布局,装配质量负责。但是令人遗憾的是,该职位似乎并没有引起国内金属3D打印装备研发企业的重视,不过随着研发的深入及体系制度的建立健全和完善,这一职位必不可少。初期,项目经理似乎兼任了这一角色。

我们回归到硬件分析范畴讨论装备的价格趋势。机械模块的价格主要是根据机械设计时选用的材料与技术要求而定。选材方面主要涉及到的是钢材质桁架或是铝型材桁架,技术要求主要是针对机加工供应商加工质量的一种甄别。金属3D打印装备的机加工零配件的采购特点是不会是大批量一次性采购,而只能是小批的几件或者是几十件,有的甚至只是单件采购,因此机加工供应商不会将加工的定价下探到价格极限,这也就造成了机械模块的价格浮动性空间有限,但是机加工已经是很成熟的传统金属加工领域,价格相对不高,所以机械模块选材与机加工的价格总和控制在5-8W之间。
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2、电气模块:在机械设计模块无缺陷的前提下,电气模块类似于人体各部分的器官及神经系统,对于设备稳定性运行起到非常关键的作用。电气主要的构成硬件是PLC及各伺服控制元件,各类型传感器等,彼此之间通讯经过协议信号传递并控制伺服电机运动。不同品牌的电气元件之间的通讯在遵循通用标准的基础上又有各自的标准,因此要想设备各个电气元件之间实现无缝通讯链接,最好的方式就是全部采用统一品牌,但是这样硬件成本会增加不少,因此常用方式是各个主要电气控制元件采用不同的知名品牌。如此电气模块的硬件成本控制在15-20W。

3、光学模块:装备最核心的精密模块,类似于人体的眼睛。对于一般成形尺寸(300mm左右)的装备而言,目前市场上选用的大部分是IPG 500W连续光纤激光器,价格在6-10W,外加准直和聚焦系统总体价格控制在25W左右。

4、循环过滤模块:这一部分主要的价格构成无外乎是机械加工部件与风机、滤芯。机械加工部件划归到机械模块硬件成本上,风机与滤芯的整体报价与采用的循环过滤等级成正比,循环过滤等级越高,系统越复杂,则整体硬件的成本相对越高,但是也不会过于高昂,整体成本控制在3-5W之间已经算不低了。

5、软件模块:这部分的成本存在两个极端,一是自己有软件工程师,所有软件项目全部自己编写并装机运行,成本相对较低,可以说只有人员成本;另一是根据自己装备特点及工艺要求向软件制作公司外协定制,后期自己维护与升级,外协定制成本非常高,均摊到每一台设备上也是一笔不小的开支。

6、其他辅助成本:这部分成本包括了诸多智能化与自动化等功性能,例如粉末自动筛分循环系统,熔池在线监测控制系统,激光输出功率在线监测系统等智能化与自动化的辅助设施。

装备差异化
很多做金属打印或者是对金属打印了解过的人似乎走进了一个误区,存在一个共同的认知:组装一台金属3D打印装备很简单,找几个人就可以设计出来。这句话看似说的潇洒,实则是无知的表现。的确,专业的机械设计工程师对于结构并不复杂的金属3D打印装备而言,但就设计而言确实不难,但是评估与验证一台装备的实用性不是设计出来就完事的,它需要同时满足外观质量,装配质量,高效与稳定性,安全性,环保性等诸多严苛的要求,另外还要满足人性化,自动化与智能化的匹配程度。

因此,一台装备从开发到上市需要经历的考验与验证流程,没有亲身经历过的人很难想象究竟会是怎么一回事儿,甚至很多国内专业3D打印机构在装备开发过程中也是云里雾里,没有一套完整的产品开发流程与产品校验规则,这也造成了国内金属3D打印装备与国外装备一直存在不小差距的根源,从根本上还是缺乏“精益”精神。
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装备差异化的具体表现除了装备本身在结构设计时采用的创新设计与附加智能化或者自动化功能外,这属于“显性差异”,最大差异就是对细节的把控程度,这个很难用肉眼观测,属于“隐性差异”。隐性差异主要源自于两方面,一方面是源自装备开发人员自身的素质及对技术的要求程度,另一方面源自企业自身的一种企业文化。

隐性差异对于装备开发企业而言可以说是企业的核心竞争力。同样功能的装备,为什么有的品牌具备实用性而有的品牌却只是套骨架?核心就在于产品的开发流程与产品校验规则,以及两者之间存在的隐性差异。

所以未来,3D打印企业在管理上具备成熟的流程与方法后,企业内的“隐性差异”企业文化一定是其未来的核心竞争力。令人可喜的是,国内的BLT,FARSOON似乎让人看到了未来3D打印的希望。

装备未来市场价格走向
市场价格一定是受市场供求关系影响的,从金属3D打印与下游终端应用市场供求分析,目前金属3D打印市场发展趋势是装备需求依然在增长,但是需求比较强烈的是大尺寸装备(400mm以上),一般尺寸(300mm左右)装备增势变缓,说明金属3D打印装备的发展趋势倾向于大尺寸化,一般尺寸(300mm左右)装备趋近于亚饱和状态。而定制化产品的市场需求则增势明显,尤其是面向高性能的大尺寸定制化产品需求愈加强烈。

从上游供应商与金属3D打印方面分析,首先需要明确的是金属3D打印属于新兴产业,相对于传统行业而言,规模依然较小,再结合金属3D打印自身的行业特点,其面向的不是成规模大批量量产的市场需求,因此也就导致了金属3D打印装备数量的限制性,而上游供应商不会因有限数量的装备而大幅度降低供应价格。
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目前终端应用市场的表现,我们可以得出一个大致的发展趋势:大尺寸装备(400mm以上)的市场价格依然处于高位,存在大幅下探的空间。而一般尺寸(不大于300mm)的装备,国内市场竞争激烈,甚至趋近于白热化,价格下探空间已经见底或即将触及底部,不会再有大的波动。

这里需要指出的是,目前国内的金属3D打印装备其核心配件如激光器,振镜等严重依赖国外品牌,这也就导致了价格下探的无可能性,期待国产配件堪当大用的时候,金属3D打印装备价格也会强势走低,倒逼国外品牌装备价格下探。

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