憑猜測為3D打印定價是一個隱藏的威脅，它會蠶食利潤，浪費你的愛好。太多創(chuàng)客盲目操作，從未真正了解他們熱衷的項目的真實成本，或者給客戶報價過低。對于企業(yè)而言，準確的成本核算會影響到更高層次的戰(zhàn)略決策，例如，在評估是使用FDM還是CNC加工等替代方法生產零件時。

現(xiàn)在，一項新的研究詳細介紹了一種更精確的計算單件成本的方法。它提供了一個清晰的框架，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零件精細成本計算框架》研究提出了一種方法，將制造零件的總成本劃分為五個不同的可量化類別。對于任何尋求了解和控制運營成本的企業(yè)來說，這種結構都是一個基礎藍圖。

這種成本核算方法有何不同？

準確了解真實成本可使企業(yè)自信地降低報價，從而贏得低吞吐量、復雜工作的競爭性投標（來源：MAD模型）

與常規(guī)做法相比，最關鍵的變化是在步驟4中，噴嘴磨損是根據所用材料體積而不是打印時間來計算的。作者認為，這種基于體積的方法更勝一籌，原因有幾個。它反映了物理現(xiàn)實，噴嘴磨損幾乎完全發(fā)生在擠出耗材時，而不是在打印頭重新定位的“行進”過程中?；跁r間的計算無法區(qū)分這些動作，因此對實際磨損的測量不太精確。這避免了高估打印時間長但材料使用量低的作業(yè)（例如復雜、精細的部件）的成本，也避免低估打印時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，他們的成本計算方法也比傳統(tǒng)方法更好，因為它將模具成本與一般機器成本區(qū)分開來。與將所有機器相關費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）視為一個獨立的成本類別。報告稱，這使得這些耗材的成本能夠“更準確地計算”。

你是否高估或低估了成本

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

作者的核心論點是，采用當前或標準的基于時間的方法，企業(yè)有時會高估成本，有時會低估成本，從而導致所謂的“零件成本預測中的系統(tǒng)性錯誤”。

這項研究的關鍵發(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的性質。作者指出，“材料擠出率”（每小時打印的材料量）是判斷哪些錯誤會發(fā)生的主要指標。

以下是他們假設的詳細分析：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)生在幾何形狀復雜、細節(jié)精細或壁厚較薄的部件上，這些部件需要打印機緩慢移動并進行許多非擠出的“移動”。打印時間很長，但實際使用的材料量（以及噴嘴的實際磨損）卻很低。由于打印時間較長，基于時間的標準模型會錯誤地將這些作業(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。打印時間雖然短，但大量的材料被擠出噴嘴，造成嚴重的磨損。標準的基于時間的模型會認為打印時間較短，并錯誤地將其歸為低成本，完全忽略了作業(yè)的高磨損現(xiàn)實。

本質上，作者認為標準方法存在根本缺陷，因為它使用了錯誤的指標（時間）來衡量磨損。這個缺陷不僅會造成隨機誤差，還會造成一種可預測的偏差，導致企業(yè)對兩端的工作進行錯誤定價。

那么，讓我們來看看該研究的作者建議如何計算成本。

步驟1：計算材料成本

來源：3DMeta

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

你需要：

切片機的模型材料體積（例如，以cm3為單位）。

切片機的支撐材料體積（例如，以cm3為單位）。

每單位模型材料的成本（例如，$/cm3）。

一個單位支撐材料的成本（例如，$/cm3）。

計算：

（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溶液溶解支撐材料的情況。如果你手動移除支撐，則該時間將計入步驟5（人工成本）。

你需要：

待溶解的支撐材料的體積。

你的溶劑的具體價格。

零件在加熱罐中停留的時間。

水箱的能耗和電價。

計算：

（支撐體積×溶劑價格）+（溶解時間×溶劑槽能耗×電價）=支撐去除成本

步驟3：計算機器運行成本

不要低估3D打印機運行所需的電量（來源：UltiMaker）

這涵蓋了運行打印機本身的時間成本，包括折舊、維護和能源。

你需要：

切片機的總打印時間。

機器折舊和維護的每小時費率。

打印機的平均能耗和你的電價。

計算：

（每小時折舊+每小時維護+機器能源成本）×總打印時間=機器運行成本

步驟4：計算模具成本

錯誤估計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）

這是對傳統(tǒng)成本模型最重要的更新。這種方法不再根據打印時間長短來假設噴嘴的磨損，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：

你的型號和支持噴嘴的購買價格。

每個噴嘴的體積壽命（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）。

單個作業(yè)的構建表的按比例分配成本。

計算：

查找每個噴嘴每立方厘米的磨損成本：

型號噴嘴價格/型號噴嘴體積壽命=型號噴嘴每立方厘米的成本

支撐噴嘴價格/支撐噴嘴體積壽命=支撐噴嘴每立方厘米的成本

計算特定作業(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）+按比例分配的構建表成本=總工具成本

第五步：計算勞動力成本

打印機維護和人工成本是一項重要的成本因素（來源：Eufy Make）

這考慮到了操作員所需的任何實際操作時間。

你需要：

花費在機器設置和打印準備上的時間。

手動后處理（包括手動去除支撐）所花費的時間。

操作員的每小時工資。

計算：

（設置時間+后處理時間）×小時工資=總人工成本

盡管市面上有很多工具，從像Prusa Calculator和Omni Calculator這樣的獨立計算器，到像AutoQuote3D這樣的集成平臺，它們往往側重于更直接的成本構成。它們通常根據重量或體積計算材料成本，并根據時間計算人工和機器成本。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態(tài)刀具磨損模型。如果這項研究得到證實，你很可能會在你常用的自動成本計算器中看到新的算法。

編譯整理：ALL3DP