Önemli olan şeyleri yaparken neyin önemli olduğuna bir göz atalım. Hangi hususlar var, ne önemlidir, maliyeti ne etkiler? Lazer toz yatağı füzyonu, sinterleme ve MJF’deki kaldıraçları inceleyerek bir 3D baskı işini neyin yapabileceğini ya da başarısız edebileceğini görün. Amaç, ana maliyet sürücülerinin ve süreç sonuçlarını ve kısıtlamaları etkileyen kaldıraçların bir fikirini vermektir.
Cathy’nin “Brace Yourself” (Kemerini Giy) ile başlayacağız. Cathy bir kemer üretim şirketi kurmak istiyor. Tek başına girişimci olarak 350.000 $ yatırımı var, göreceli olarak ucuz bir yer kiralamayı planlıyor ve tüm üretimi kendi topluluğunda kendisi yapmayı istiyor. Şimdi, işini mahvedecek temel bir varsayım var, ama bunu değiştirebilir; çok geç değil. Cathy hafta sonları çalışmayacağını düşünüyor. Ama Cathy’nin işini kurtarmaya daha sonra gelecek.
Aşağıdaki örnekler ve sayılar çoğunlukla gerçeğe yakın. Amaç, eklemeli üretimin maliyet sürücülerine biraz daha derinlemesine bakmanızı sağlamak ve SLS ya da MJF ile üretilen LPBF parçalarını tasarlarken ve üretirken nelere dikkat etmeniz gerektiğini göstermek. Kullanılan model çoğunlukla sağlam, ama birkaç durumda oldukça çılgın sonuçlar verebilir. Ama asıl nokta bu değil. Önemli olanın ne olduğunu anlamanızı sağlamak. Bu daha net olduğunda, sizin için doğru makine ve ihtiyaçlarınız hakkında gerçekten bir karar verebilirsiniz.
Cathy, ya tüm yardımcı ekipmanlarıyla bir Formlabs X1 satın almayı ya da üç HP 1200 MJF yazıcı almayı düşünüyor. Henüz esnek mi yoksa daha büyük bir yazıcıyla daha büyük şeyler mi yapmak istediğinden emin değil. 33.000 $ karşılığında güzel, pürüzsüz parçalar üretmek için bir DyeMansion VX1 alıyor; bir yerde ikinci el harika bir Rosle çekiçleme makinesi; güzel bir eleme süzgeci; ve dünyanın en pahalı elektrikli süpürgesi. Fusion 360 ve yasa dışı indirilen bir Rhino kopyasını kullanıyor.
Şeytan Ayrıntılardadır
Dolayısıyla, yaklaşık 150 gram ağırlığında bir uzatılmış el desteği yapmak istediğimizi varsayalım. Bu nesneyi ya Formlabs X1 ya da HP 1200’de yapabiliriz. Tam bir kol desteğimiz olsaydı, 1200’de yapamazdık ve sadece X1 olurdu. Şimdi, 150 gram keyfi bir sayı, ama kütlenin sayılması önemli. Bu, yediğimiz toz. Her parçada kaybettiğimiz toz var, bu toz kıyafetlerimize, ellerimize sabunlu bir tabakaya ya da süpürgeye dökülür. Tozumuz makinede bozulur. Geri dönüştürebiliriz, ama yine de toz atacağız. Parçaların karmaşıklığını ya da kırılma ihtimalini azaltırsak, sonuç çok farklı olur. Bir parçada sıkışmış tozla bir tıkanıklık varsa ve her seferinde çıkarmak için uğraşıyorsam, bu toz ve zaman kaybı birikir. İnce bir şey üretirsem, daha fazla kırarım. Bir eşleşme yüzeyine ihtiyacım varsa, bu soğurken deforme olabilir ve çalışmaz, bu da tasarımda ona ihtiyaç duymamış olsaydım çok daha az parça hurdaya çıkarırdı. Düz şeyler varsa, berbat bir zaman geçiririm. LPBF işine çok fazla düz şeyle başlamak istemezdim. Nesnemde ya da yapımda çok fazla kütle varsa, soğuma süreleri uzar. Katı bir nesne ve ince bir nesne varsa ve bunlar projemi oluşturuyorsa, aralarındaki fark nedeniyle çok fazla bükülme ve başarısız parça alabilirim. Bir şeyi sadece çok ufak bir miktar küçültürsem, o şeyi %30 daha fazla üretebilirim. Önemli olan, yazıcıya kaç şey sığdırabildiğiniz değil, her seferinde iyi çıkan şeylerin sayısıdır. Dolayısıyla biraz daha iyi paketleme, daha uzun soğuma ya da daha fazla büzülmeye yol açabilir.
Şimdi, bu şeyler bir kalıp, tıbbi implant ya da çay kılıfı yapıyorsam önem derecesi değişir. Bazı özellikler, tasarımlar ya da nesne tipleriyle deformasyon ve bükülme daha olasıdır. Soğurken termal bozulma gerçektir, aynı zamanda sakar eller de. Belki havalı bir yaşam menteşi yapabiliriz; bu ise belirlenemeyen bir zamanda başarısız olur. Bu yüzden bir bağlantı elemanı eklemek daha kolay olabilir. Havalı bir tıkama da yapabiliriz, ama temizlik maliyeti ve ekstra başarısız parçalar onu ekonomik olmayan hâle getirebilir. Tasarım aşamasında kazanamayabilirsiniz, ama kesinlikle burada kaybedebilirsiniz. 3D baskının çalışması için başka bir seçeneğiniz olmaması daha iyidir. Başka bir yolla yapılabiliyorsa, Tanrı aşkına başka yolla yapın. “Additive manufacturing için tasarım” (DfAM) diye bir şey var; bu, 3D baskının CrossFit’ı gibi, bu konudan bahsetmeyen yok. Ve itiraf etmek zor, ama gerçekten önemli. Tasarımda doğru yapmak parayı tasarruf ettirir. Şimdi, bu aşamada maliyetlerle de ilgilenmelisiniz: verim, vardiyalar, işi yapmanız ve bulunmanız gereken gerçek saatler. Tasarımınızdaki küçük değişiklikler kârlılık üzerinde büyük etkiler yaratabilir. Bir yapıya bir tane daha sığdırmak ya da 100 tam QA içinde bir tane daha olması gerçekten önemlidir. Yani, eklemeli için tasarlayın, ama kârlılık için mühendislik yapın.
Boş Yazıcılar Şeytanın Oyuncaklarıdır
Eğer Cathy özel destekler isterse, kendine %20 daha fazla iş yükleyecek ve işini 10 kat daha karmaşık hâle getirecek. Özelleştirilmiş, yanlış kutudaki bir destek temel bir müşteri inancını sarsabilir, iki müşterinin ürünlerini iade edip değiştirmesine yol açabilir ya da iki yeniden baskıya sebep olabilir. Özelleştirilmiş bir büyük konforlu güvenlik faktörü, tasarım hareketli bir hedef olduğu için bir serap olabilir. Özelleştirilmiş bir ürünün iade ya da garanti süreci, parçanın yeniden basımını ve yeniden tasarımını gerektirir. Eğer özel bir iş yapmak istiyorsanız, önce aynı ürünü sınırlı boyutlarda satmanızı tavsiye ederim. Daha basit bir ürünle pazara daha hızlı girmek, deney yapmanız, değer önerinizi değiştirmeniz, tasarımları değiştirmeniz, hedef kitlenizi değiştirmeniz ve pazarlama şeklinizi değiştirmeniz için gereken zaman ve parayı verir. İnsanların destek istediğini öğrenin ve ihtiyaçlarını karşılayın. Sonra daha sonraki aşamada, daha rahat destekler üretmek için daha fazla beden sunun. Sonra başkalarının sunmadığı modelleri sunun, yeni ihtiyaçları karşılayın. Sonra tenis, yüzme, padel vb. için özel desteklere girin. Ancak o zaman daha pahalı bir özel versiyonu ürün yelpazenize eklemenizi öneririm. Bu iyi bir fikir çünkü baştan fazla üretim karmaşıklığı almazsınız. Ayrıca iyi bir fikir çünkü işinizin müşterilerini bulması ve değer önerisini iyi geliştirmesi için zaman tanır. Özel destekler, iyi bir değer önerisi ve marka geliştirmenizin önüne geçer. Ne tür destekler? Kime? Hangi fiyat noktasında? Sizi ne ayırıyor? Eğer tüm zamanınızı piyasadan izole bir şekilde bir şey üretmeye harcarsanız, gerçeğe uyarlamak için hiç zaman kalmaz. Ama tüm oyunuzu özel desteklere dayandırırsanız, ürün-pazar uyumunu doğru yakalamak konusunda rahatlayacaksınız çünkü psikolojik olarak desteklerinizin herkese mükemmel uyacağını düşünürsünüz.
Benim ana gelir birimim yazıcıdır. Her zaman hareketli olmalı, çünkü hareket ediyor olsa bile muhtemelen baskı yapmıyordur, daha çok yeniden kaplamadır. Yazıcı boşta olmamalı. Yapı hemen dışarı çıkmalı. Soğutmayı, yapı çıkarımını, toz geri kazanımını, tasarımları, yerleştirmeyi ve işi optimize etmek yardımcı olur. Ama yazıcı boşta olursa, süreç ekonomileri hiç çalışmaz. Yerleştirme çok önemlidir, çünkü ne kadar çok koyabilirsek, o kadar verimli baskı yapabiliriz ve o kadar para kazanırız. Bir 3D yazıcı dakikada belli bir miktar para kazanabilir, ve bu dakikayı optimize etmek anahtar. Şimdi bunun diğer önemli kısmı “verimli baskı”dır. Bir parça müşterinin onayı alıp, müşteri tarafından (yani paranız olduğu anlamında) ödenip, bir kutuya konulup, kalite kontrollerini geçip, sevk edilip alınmış, soğumuş, basılmış ve sipariş edilmiş olduğunda, o şeyi etkili bir şekilde yapıp satmış olursunuz. Bir web sitesinde tıklama satış değildir; bir ödeme satış değildir; döngü tamamlandığında satış gerçekleşir.
Zaferin Kokusu
3D baskıda en iyi iş modelleri, makineye sürekli toz akışı olduğunda ortaya çıkar. Makine yüksek kullanımda, sürekli baskı yapıyor ve kabul edilen parçalar üretiyorsa, iş iyi olur. Ana şey, ideal olarak müşterilerinizin durmaksızın akmasıdır. Bu yüzden Ryanair gibi düşünmeliyiz. Varlığı dolduralım, varlığı hareket ettirelim ve müşterilerin durmaksızın akışı varlığımızı maliyetinde tutsun, bizim için üretim yapsın. Bu akışı ve iyi bir kullanımı elde ettiğinizde, 3D baskı işlerinin ekonomisi yerine oturur. Siparişlerde dalgalanmalar, düşük yoğunluklu aylar, hastalık nedeniyle kesintili vardiyalar, çok sayıda başarısız yapı ve değişken müşteriler varsa muhtemelen başarısız olursunuz. Ama Bob her ay sizden 5.000 $ değerinde parça sipariş eder ve hiç şikayet etmezse, iyi bir işe doğru yoldasınız demektir. Uçağı doldurmak, her zaman. Ve eğer her seferinde uçağı tamamen doldurursak mükemmel bir işimiz olur. Bu yüzden Cathy talebe bakmalı. Cathy kesinlikle sadece desteklere odaklanmamalı. Günlük olarak yapıp test edebileceği prototip sayısının bir sınırı var. Yan tarafta sözleşmeli iş yapabilir mi? Kışın kayak yapan insanlar olduğunda daha fazla destek olur mu? Yoksa yerel üniversite yaz tatiline kapanınca talep keskin düşer mi? Kötü marjlarla bile, o makineyi dolduracak bir şey bulabilir mi? Çünkü güzel olan, sabit maliyetler dışarı çıktığında, kendimize ödeme yaptığımızda, toz pastasından altın bulmaya çalışıyoruz. Her şey karşılandıktan sonra herhangi bir yan ürün saf kârdır. Bu, herhangi bir yapının son %10’unu ya da ilk %10’unu ağır şekilde indirim yapabileceğimiz anlamına gelir. Tekrarlayan gelirleri de ağır şekilde indirim yapmalıyız. Cathy bu Cuma bir şey inşa etmesi gerektiğini biliyorsa, o tembel müşteriye %80 indirim verebilir. Bu ekonomiler, neredeyse her maliyetle müşteriyi kazanabileceği anlamına gelir. Makine gözlerinizin önünde değer kaybediyor. Doldurun. Uyuyor musunuz? 3D yazıcınız uyumamalı. Ama yine de bir şey inşa etmemiz gerekiyorsa ve o yazıcıya bir şey daha sığdırabiliyorsak, bu tam bir altın tozu demektir. Bu, kızarmış poliamidin kokusu değil; zaferin kokusudur. Başka bir yapı daha sığdırabilir miyiz? Güzel, kirası ödedik. Şimdi daha iyi olabilir mi? Evet, müşterilerimiz etkili bir şekilde ön ödeme yaparsa, birkaç gün önceden ödeme yapsalar, her şey daha da iyi olur.
Rolex Ne Yapar?
Eğer çok açgözlü olur ve çok fazla doldurursak, parçalar başarısız olur, toleranslar kayar, insanlar mutsuz olur. Dolayısıyla bir denge var. Kendinize sorun: Ryanair ne yapardı? Ayrıca kendinize sorun: Rolex ne yapardı? Varlığımızı nasıl daha iyi kullanırız, ürün kalitesini nasıl artırırız? Burada çok Ryanair olmak istemeyiz—daha hızlı dönüş? Harika, ama tuvalete gitmek için ödeme mi? Çok ileri. Güvenliği kısmazlık mı? Verimli değil. Ryanair’a güveniyorum çünkü bir uçağı uçuruyorlar, o uçağa güvenmiyorum. Onların çarpması da benim için çok maliyetli olurdu. Diğer yandan sınırlamalar var; ucuzluk insanları mutsuz eder ve uzaklaştırır. İşte Rolex tarafı burada devreye giriyor.
Şimdi sadece bir düğmeye basıp parçaların çıkmasını isterdik. Ama paketleme, çekiçleme, buhar pürüzsüzleştirme, belki boyama gerekiyor. Nesnenizde iki renk ya da iki malzeme seçmek büyük etki yapar. Farklı renk ve yüzey seçenekleri de aynı etkiyi gösterir. Karmaşıklığa alerjiniz olmalı ve zahmetsizliğe yönelmelisiniz. Tüm adımlarınızı kolay sindirilebilir parçalara ayırıp çok özel şekilde optimize edebilmelisiniz. Ancak aynı zamanda genel akışı ve operasyonu gözden geçirip radikal değişiklikler yapıp yapamayacağımıza bakmalıyız. Evet, baskı önemli, ama eleme de çok önemli. Partileri nasıl optimize ederiz? Bir adımı atlayabilir miyiz? Elleçlemeyi azaltabilir miyiz? Birinin temizleyebileceği, kontrol edebileceği ve parçayı çok fazla hareket etmeden paketleyebileceği kompakt bir istasyon yapabilir miyiz? UPS adamı her gün 16:15’te geliyor, bu benim için ne anlama geliyor?
Genel olarak, bu bir 3D baskılı ürün geliştirirken ya da üretimi düşünürken göz önünde bulundurmanız gereken birçok şeyin bir özeti. Ancak bir sonraki Additive Economics bölümünde bazı sayılara daha derinlemesine bakacağız.
