Затраты и экономическая эффективность аддитивного производства

В последние годы использование аддитивного производства значительно расширилось. Аддитивное производство применяется в различных подсекторах промышленности, включая автомобилестроение, аэрокосмическую отрасль, машиностроение, электронику и производство медицинской продукции. Однако в настоящее время продукция, изготовленная аддитивными методами, составляет менее одного процента всей произведенной в США продукции. По мере снижения стоимости систем аддитивного производства эта технология может изменить характер взаимодействия потребителей с производителями. Аддитивное производство открывает новые возможности для экономики и общества. Оно способствует индивидуализированному изготовлению прочных и легких изделий и позволяет реализовывать конструкции, невозможные при использовании прежних производственных технологий. Вместе с тем различные проблемы могут препятствовать внедрению этой технологии и замедлять его. Во многих случаях стоимость изготовления продукции с применением аддитивных процессов превышает стоимость производства традиционными методами. В настоящем отчете рассматривается литература о затратах на аддитивное производство и выявляются случаи, в которых оно может быть экономически эффективным, а также потенциальные способы снижения затрат при использовании этой технологии. Современные исследования затрат на аддитивное производство показывают, что эта технология экономически эффективна при изготовлении небольших партий в условиях сохранения централизованного производства; однако при повышении уровня автоматизации распределенное производство также может стать экономически эффективным. Из-за сложности измерения затрат на аддитивное производство современные исследования имеют ограниченную область охвата. Во многих работах изучается производство отдельных деталей. В исследованиях сборочных единиц, как правило, не рассматриваются такие эффекты для цепочек поставок, как затраты на хранение запасов и транспортировку, а также снижение риска перебоев в поставках. Современные исследования также показывают, что затраты на материалы составляют значительную долю себестоимости продукции, изготовленной аддитивными методами. Однако технологии нередко дополняют друг друга: их совместное внедрение может обеспечить больший эффект, чем применение каждой из них по отдельности. Расширение использования аддитивного производства может привести к снижению стоимости сырья благодаря эффекту масштаба. В свою очередь, снижение стоимости сырья может способствовать дальнейшему распространению аддитивного производства. Эффект масштаба в затратах на сырье также может возникнуть, если отдельные материалы получат более широкое распространение вместо использования множества различных материалов. Система аддитивного производства также является существенным фактором затрат; однако ее стоимость постоянно снижается. В период с 2001 по 2011 год средняя цена снизилась на 51% с учетом инфляции.